• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.223-228
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• 2017

본 연구에서는 폴리프로필렌(PP), 폴리프로필렌 직조섬유를 이용하여 자기강화 복합재료를 제조하고, 자기강화 복합재료에 암모늄 폴리포스페이트(APP) 및 키토산을 첨가하여 난연 자기강화 복합재료를 개발하였으며, 시험을 통하여 기계적 특성 및 난연성을 확인하였다. 시험결과, 자기강화 복합재료의 기계적 강도는 PP에 비해 크게 향상되었으나, 난연제를 첨가하는 양이 증가함에 따라 강도가 점차 감소하였다. 두 난연제 중에서는 키토산을 첨가한 자기강화복합재료가 APP를 첨가한 자기강화복합재료에 비하여 우수한 강도를 보였다. 난연성의 경우, APP를 첨가할 경우, 키토산을 첨가하는 것 보다 더욱 우수하였다. 본 연구의 결과는 자동차 및 포장산업에서 경량화 및 재활용을 위하여 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제24권5호
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• pp.476-482
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• 2013

본 연구에서는 탄소섬유 표면에 가해진 전기화학적 산화처리가 탄소섬유강화 극성화된 폴리프로필렌 기지 복합재료의 기계적 계면 물성에 미치는 영향을 알아보기 위해 전류밀도 변수에 따른 섬유표면의 변화를 관찰하였다. 표면처리 전후의 탄소섬유 표면특성은 주사전자현미경과 원자현미경, 적외선분광법, X선광전자분광법과 접촉각으로 분석하였다. 탄소섬유강화복합재의 기계적 계면특성은 임계응력세기인자를 측정하여 평가하였다. 실험 결과 전기화학적 산화처리 후 섬유 표면의 $O_{1s}$ 피크의 증가를 관찰할 수 있었고, 이는 섬유의 표면자유에너지의 증가를 유도하며, 탄소섬유와 폴리프로필렌의 계면 결합력이 증가된 것으로 판단된다. 결론적으로 탄소섬유강화복합재료의 기계적 물성은 탄소섬유와 극성 폴리프로필렌 기지와의 계면 강도조절을 통해 가능할 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제37권5호
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• pp.613-617
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• 2013

나노입자크기의 케냐프섬유를 폴리프로필렌에 첨가하였을 시, 복합소재의 물성변화를 관찰하였다. 천연크기의 케냐프섬유를 나노입자크기의 케냐프섬유로 대체하였을 시, 그 복합소재의 인장강도, 휨강도, 충격강도, 열변형온도가 증가한 반면에, 용융지수, 연신율(%), 충격강도 등이 감소하였다. 이는 나노입자크기의 케냐프섬유가 폴리프로필렌과 접촉하는 표면적의 증가와 섬유표면에 존재하는 휘발성 추출물질 등의 불순물의 감소에 따른 것으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제8권3호
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• pp.9-15
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• 2007

표면처리에 따른 Jute 섬유 강화 폴리프로필렌 복합재료의 수화 전 후 계면 물성을 미세역학시험과 동적 접촉각으로 평가하였다. 알칼리 및 실란 커플링제 용액으로 Jute 섬유의 표면을 처리함으로 Jute 섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도가 증가를 하였으며, 수화 이후 미처리, 알칼리 그리고 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 기지재 사이의 계면전단강도는 수분침투에 의해 감소하였다. 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도는 알칼리 용액 및 미처리의 경우에 비해 높았다. 미처리, 실란 커플링제 및 알칼리 용액 처리된 Jute 섬유의 표면에너지는 동적 접촉각 측정을 통해 계산되어졌다. 수화 이후의 열역학적 접착일은 섬유와 기지재 사이의 물 중간층을 고려하여 계산하였다. 계산되어진 결과를 통해 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 폴리프로필렌 계면 사이가 가장 안정한 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제27권4호
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• pp.299-306
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• 2003

유리 섬유와 고분자로 구성된 복합재료에서는 이종재료 간의 계면 상호작용과 접착력이 재료의 성능과 기능에 큰 영향을 미친다. 따라서 표면처리에 의한 섬유개질 및 계면층 제어는 우수한 복합재료를 제조하는데 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 복합재료 계면에서의 물리화학적 현상을 개선하기 위해 실란커플링제를 이용한 유리 섬유의 형태구조 표면처리방법을 조사하였다. 또한 표면처리조건 (사이징 재료, 농도 등)에 따른 계면 특성과 이와 연관된 미세구조 분석을 통하여 유리 섬유/폴리프로필렌 복합재료의 계면설계기법을 제시하였다.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.245-253
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• 2013

본 연구에서는 입자형태인 두 가지 이상의 강화제가 기지 내에 무작위로 분포하여 하이브리드 복합재료를 이룰 때, 강화제의 함유량에 따른 복합재료의 인장강도 및 탄성계수를 예측할 수 있는 이론 모델을 제안하였다. 이를 위하여 연속적인 두 강화제가 기지 내에 평행하게 분포한 복합재료 모델에 입자형태의 한 가지 강화제가 무작위하게 분포한 복합재료 모델을 수정 적용하였다. 본 연구에서 제안한 모델의 정확성과 타당성을 논의하기 위해, 산업체에서 널리 쓰이고 있는 폴리프로필렌을 기지로 하고, 탈크와 유리단섬유를 서로 다른 강화제로 한 복합재료를 제작하여 인장강도 및 탄성계수를 측정하였다. 인장강도 값을 예측하는 경우, 이전의 이론 모델이 실험 측정값과 7배 이상의 오차를 보이는 반면 본 연구의 모델은 비슷한 값을 예측하였다. 탄성계수의 경우에도 본 연구의 모델은 비교적 정확하게 실험 측정 값을 예측할 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.5.2-8
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• 1999

• 폴리머
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• 제38권3호
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• pp.327-332
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• 2014

고분자/목분 복합재료는 경제적이고 친환경적이기 때문에 최근 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 목분의 크기가 폴리프로필렌/목분 복합재료의 열적, 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 용융혼합 및 압축성형에 의해 제조된 복합재료 샘플의 기계적 특성을 조사하기 위해 만능재료시험기와 아이조드 충격시험기를 사용하였고, 열적 특성을 조사하기 위해 TGA, DMA, DSC 및 TMA를 사용하였다. 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 커플링 제 3종을 테스트하여 최적의 커플링제를 선정하였으며 동일조건 하에서 목분의 크기가 복합재료의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. 600, 250, 180, $150{\mu}m$의 네 가지 목분 크기에 대해 실험한 결과 목분의 크기가 작을수록 복합재료의 굴곡강도, 굴곡탄성률, 결정화도 및 내수성이 증가하였다.

• Composites Research
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• 제27권4호
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• pp.135-140
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• 2014

발포 폴리우레탄의 변형거동을 설명하기 위해 제안된 구성방정식을 발포 폴리프로필렌에 적용하였다. 이 방정식은 7개의 매개변수를 갖고 있으며, 그중 5개의 변수는 기준 변형률속도에서 준정적 압축시험을 하여 얻은 결과를 커브 피팅하여 구하고, 나머지 두 변수는 변형률 속도를 다르게 한 준정적 압축시험으로부터 얻은 결과를 커브 피팅하여 구한다. 이렇게 구한 응력-변형률 방정식이 높은 변형률속도에서도 유효한지 알기 위해 충격시험으로부터 얻은 결과와 비교하였으며 30배와 40배로 발포된 폴리프로필렌 폼 시편에 대하여 각각 시행하였다.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.55-62
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• 2007

Jute와 Hemp 섬유/폴리프로필렌 (PP)의 내구성 및 계면 평가는 끓는 물 실험 전 후로 해서 조사되었고 끓는 물 실험 전 후에 따른 Jute와 Hemp 섬유의 수분함량은 TCA를 통해 측정되었다. 끓는 물 실험 후, Jute, Hemp섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도와 기계적 물성은 감소하였다. 반면에 물에 의해 부풀어 오른 미소섬유에 의해 미처리경우와 비교해서 접착일은 증가를 하였다. 그리고 끓는 물 실험 전·후의 Jute, Hemp섬유와 폴리프로필렌의 표면에너지는 동 접촉각을 통해 얻어졌다. 계면전단강도는 항상 열역학의 접착일과 일치하지는 않는다. 끓는 물 내에서, Jute와 Hemp 섬유는 물에 의해 부풀어지게 된다. 그래서 표면적과 수분 침투공간이 증가한다. 끓는 물 실험 전 후의 Jute와 Hemp 섬유 미세파괴 경향은 명백하게 다르다. Jute와 Hemp 섬유/폴리프로필렌 복합재의 환경적 영향에 의한 미세파괴 형태는 광학 현미경을 통한 관찰과 음향 방출 수와 에너지에 의해 상호 일치함을 보여주었다. 끓는 물 실험 이후, Jute 섬유는 Hemp 섬유와 달리 부풀어진 피브릴에 의한 낮은 인장강도에서 나타나는 미세파괴 형태를 보여주었다. 또한, 부풀어진 피브릴에 의해 미세파괴시 음향 방출 수는 증가를 하였으며, AE 진폭과 에너지는 감소하였다.