• 폴리머
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• 제27권6호
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• pp.576-582
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• 2003

열가소성 수지인 폴리프로필렌과 나일론 블렌드를 무기나노입자인 몬모릴로나이트와 상용화제 말레산 무수물 폴리프로필렌을 사용하여 복합화한 나노복합재료에 할로젠 계열의 난연제 데카브로모다이페닐옥사이드를 첨가하였을 때의 분산성과 난연특성 및 기계적 특성의 향상에 대해 실험하였다. 고분자 수지의 난연특성과 기계적 특성은 난연제의 첨가뿐만 아니라 나노복합화를 통해서도 향상될 수 있으며, 고분자 수지 내의 나노입자의 분산정도에 따라 매우 큰 차이가 생긴다. 고분자 수지와 무기나노입자 사이의 분산성과 그에 따른 난연특성 및 기계적 특성을 난연제와 무기나노입자의 함량에 .따라 정량적으로 측정하였다 폴리프로필렌/나일론 블렌드를 몬모릴로나이트로 복합화할 때 2회 이상 컴파운딩하면 완전히 분산되는 것을 XRD 결과로 확인하였다. 폴리프로필렌/나일론 블렌드를 복합화하면 나일론의 첨가로 인한 난연성의 저하를 극복할 수 있었으며, 무기나노입자가 완전히 분산되어 있을 때에는 추가적인 난연특성의 향상을 얻었다. 그리고 폴리프로필렌은 나일론의 첨가로 인하여 인장강도와 충격강도가 약간 증가하였으며, 무기나노입자와의 복합화를 통해서 추가적인 기계적 물성의 증가를 관찰하였다. 이로부터 폴리프로필렌의 기계적 물성의 향상을 위해 첨가한 나일론은 난연특성의 저하를 초래하지만 무기나노입자와의 복합화를 통해 난연특성의 향상과 추가적인 기계적 물성의 향상을 동시에 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.527-531
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• 2006

본 연구는 커패시터(capacitor) 등의 유전재료로서 응용이 가능한 고분자로 코팅된 무기입자 및 이를 이용하여 제조된 유전율이 높은 폴리이미드(polyimide; PI) 나노복합재에 관한 것이다. 무기입자로는 높은 유전상수를 가지는 barium titanate(BT)를 선정하였고, 이를 유기 고분자인 나일론 6으로 표면 코팅하여 매트릭스 고분자인 폴리이미드와의 친화력을 향상시켰다. FT-IR과 TEM을 통하여 5 nm 두께의 고분자 셀(shell)이 형성된 친유기화된 무기입자(BTN)를 확인하였으며, 나일론 6이 코팅된 BT의 내경과 외경의 비, 그리고 $\alpha$와의 관계를 나타낸 모식도를 통해 고분자 코팅 두께를 조절할 수 있음을 제안하였다. 제조된 BTN과의 복합화를 통하여 폴리아믹산 나노복합용액을 제조하였으며, 이를 탈수 고리화하여 열적 및 전기적 특성이 우수한 폴리이미드 나노복합필름을 제조하였다. SEM을 통하여 BTN이 매트릭스 고분자 내에 균일 분산상을 형성함을 확인하였으며, TGA와 전기적 측정을 통하여 BTN의 함량에 따른 폴리이미드 나노복합필름의 열안정성 지수, 적분 열분해 온도 및 유전율의 변화를 각각 조사하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.112-115
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• 2011

본 연구는 분자동역학 전산모사를 통하여 나일론 6 고분자재료 및 나이론 6 고분자재료를 기지재료로 사용하는 나노복합재에 대하여 인장하중을 부여하고, 인장에 의하여 발생하는 구조적 변화 및 물질의 구조적 특성과 열전도 특성 사이의 상관관계를 규명하였다. 나노복합재의 열전도특성을 변화시키는 주요 인자로는 나노입자, 인장에 의한 고분자 사슬의 배열 변화, 자유부피(free volume)의 변화이다. 고분자 사슬이 열전달 방향으로 배열될 경우 음양자(phonon)의 흐름을 가속화하여 열전도특성이 증가하며, 반면 자유부피의 증가는 음양자의 산란을 증가시켜 열전도특성이 저하된다. 따라서 서로 상반작용을 하는 두 인자가 복합적으로 작용하여 열전도 특성을 결정한다. 인장 하중이 부여됨에 따라 시스템의 열전도특성이 증가하며, 각 시스템의 증가 정도는 시스템의 구조적 특성에 따라 서로 다르다.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.355-360
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• 2023

에폭시계 탄소섬유복합재는 고유의 높은 취성특성으로 인해 산업 응용에 적합성에 한계로 인성 특성을 향상시키기 위한 광범위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 최소 함량을 활용하는 데 중점을 두고 PA6입자(pPA6)와 CTBN에 의한 인성 메커니즘을 평가하는 데 초점을 맞춰 Mode I 파단 인성 및 인장강도 분석을 통해 다양한 농도의 p-PA6와 CTBN 첨가제, 즉 0.5, 1, 2.5 및 5 phr의 영향을 평가하였다. p-PA6는 1 phr의 비교적 낮은 비율에서 인성이 강화되었으며, 인장강도를 유지하면서 동시에 향상된 인성에 기여하는 지속적인 파단 거동으로 나타났다. 또한, p-PA6의 입자 응집에 영향에 의해 전체적인 인성 메커니즘에 영향을 미치는 것을 확인하였다. CTBN 첨가는 2.5 phr 이상의 높은 농도에서 인성의 증가하나, 인장강도의 감소를 동반하고 취성을 나타내는 기존의 복합재와 유사한 파단 거동을 관찰하였으며, p-PA6, CTBN 두 첨가 기술은 특정 농도 조건에서 인장강도를 미세하게 향상시키는 것으로 확인하였다. 해당 결과를 통해 p-PA6, CTBN 강화 기술 적용에 최적화된 조건이 확립하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.331-337
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• 2022

전기자동차용 배터리 하우징 소재로 사용되고 있는 금속 소재에서 경량소재로 대체하기 위한 열가소성복합재료를 제조하였다. 매트릭스 소재는 고분자 소재인 나일론 6를 사용 하였으며 방열 성능을 부여하기 위해 열전도도가 높은 Boron Nitrate(BN)를 사용하였다. 동일한 필러의 함량 및 입자 크기에 따른 열전도성 고분자 복합재료의 방열 특성을 분석하였다. 필러의 함량이 증가할수록 열전도도 값이 증가하였으며, 입자크기가 60~70㎛인 BN의 함량이 50%인 복합재료의 경우 1.4W/mK 이상 열전도도를 나타내었다. 입자 크기가 클수록 입자 간 계면 접촉면이 넓어져 Thermal path가 이루어짐을 확인하였다. 제조된 열전도성 고분자복합재료를 이용하여 배터리 하우징을 제작하였으며 셀의 충방전 동안 온도 변화를 관찰하여 배터리 하우징의 대체 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권4호
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• pp.122-127
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• 2006

무전해 도금법을 이용하여 고분자섬유의 형태를 가진 전도성 필러를 제조하였다. 나일론 6과 레이온 섬유 분체에 니켈과 구리를 도금한 복합 전도성 필러를 제조하였다. 입도 분석기를 이용하여 필러의 입자크기분포를 측정하였으며, 전도성 필러의 전도성을 측정하기 위해 전도성 분석기를 이용하였으며, 본 연구의 전도성 필러와 유사한 용도로 사용되는 탄소섬유의 전도성을 측정하여 전도성의 차이점을 비교하였다. ABS 수지에 제조된 전도성 필러를 주입하여 필름을 만들어서 1MHz$\sim$1GHz 주파수 대역에서 전자파 차폐 특성을 측정하였다. 제조된 전도성 필러가 첨가된 필름의 전자기파 차폐 특성을 측정하기 위하여 ASTM(D4935-89) 규격의 플랜지형 동축전송선 측정기구를 사용하였다. 제조된 전도성 필러는 기존의 탄소계 필러에 비해 전도성이 커서 전자파 차폐용 재료로 적합하였다.