• Composites Research
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• 제18권1호
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• pp.23-29
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• 2005

본 연구에서는 몬모릴로나이트(montmorillonite, MMT)의 오존처리가 몬모릴로나이트의 표면특성과 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 나노복합재료의 열안정성에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. MMT의 표면 특성은 XRD, FT-IR 그리고 XPS를 통해 관찰하였고, 나노복합재료의 열안정성은 열중량 분석기(TGA)를 이용하여 조사하였다 실험 결과, 실리케이트의 층간 간격은 유기적으로 개질된 MMT(D-MMT)가 개질되지 않은 MMT에 비해 약 11${\AA}$ 증가한 것을 알 수 있었고, FT-IR 결과로부터 D-MMT의 경우 $2800\~2900\;cm^{-1}$ 부근에서 $CH_2$의 피크가 형성된 것을 확인할 수 있었다. 또한 오존처리는 MMT 표면에 Si-O와 $SiO_2$ 관능기를 증가시켰는데, 이는 산소를 포함하는 관능기들이 발달하기 때문으로 판단된다. 오존처리된 MMT가 도입된 나노복합재료에서 열안정성이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 PP와 MMT 사이의 산-염기 계면 상호작용으로부터 계면 결합력이 향상되었기 때문으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2013

용액 분산법을 이용하여 CNT를 균질하게 분산시켰고, CNT-폴리프로필렌 복합재료 제조를 위해 압출기와 사출기를 사용하였다. CNT 고유의 전도성을 기반으로 CNT-PP 복합재료의 내부 손상을 감지하기 위해 전기저항 측정법을 이용하였다. CNT-PP의 기계적 및 계면 물성을 확인하고 일반 PP와 비교하였다. CNT의 강화 효과로 인하여 CNT를 함유함으로서, PP 기지의 기계적 물성은 더 증가되는 경향을 확인하였다. CNT-PP 복합재료의 내부 손상을 평가하기 위해 파괴 및 굴곡실험을 진행하며, 동시에 발생되는 전기저항 변화도를 감지하여 미세손상을 평가하였다. CNT 강화제의 첨가는 좋은감지능을 보여주었다. 낮은 CNT 함유율임에도 CNT-PP 복합재료의 감지가 가능했으며, 반복 하중 실험 중 최대 임계 응력을 확인하여, 내부에 발생된 미세 파괴를 찾아 낼 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3627-3632
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• 2015

고분자 전해질 막 연료전지의 분리판 용 흑연/폴리프로필렌(PP)/액정고분자 (LCP) 복합소재의 기계적, 유변학 특성 및 전기전도도에 관하여 연구하였다. 저분자량 PP를 바인더로 사용하는 경우 다른 열가소성 고분자와 비교하여 상당히 높은 전기 전도도를 보임을 확인하였는데 이는 점도가 낮은 PP에 의해 흑연 입자의 분산이 향상되어 나타난 결과임을 확인할 수 있었다. 또한 탄소나노튜브를 소량 첨가하면 복합재료의 전기전도도가 크게 증가하였고 산처리를 하여 산소 관능기를 포함한 탄소나노튜브를 첨가했을 때에는 전기전도도의 증가가 거의 없었다. 이로부터 탄소나노튜브는 비극성 고분자와 친화도가 높음을 알 수 있었다. 저분자량 PP를 바인더로 사용하였을 때는 복합재료의 점도가 사출성형이 가능할 정도로 낮은 것을 관찰할 수 있었다. 그러나 기계적인 강도는 다른 고분자에 비해 현저히 낮았다. 이를 보강하기 위하여 LCP를 혼합하여 복합재료를 제조한 결과 전반적인 물성 밸런스가 잘 맞는 복합재료를 얻을 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제3권4호
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• pp.1-9
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• 2002

본 연구의 목적은 목분과 폴리프로필렌으로 제조한 목질-고분자 복합재료의 점탄성적 성질에 미치는 결합제, 기핵제의 영향에 대해 고찰하는데 있으며, 목분과 결합제간의 esterification 반응이 목질-고분자 복합재의 기계적 성질에 미치는 영향 또는 고찰하고자 한다. 복합재는 목분 60%와 폴리프로필렌 40%를 혼합하여 제조하였으며, DMTA (Dynamic mechanical thermal analysis)를 사용하여 damping peaks (than ${\delta}$), storage modulus (E'), loss modulus (E")를 측정하였다. 또한 XPS (X-ray Photolectron Spectroscopy)를 사용하여 목분에 MAPP를 처리하기 전과 후의 상태를 고찰하였다. DMA 시험은 온도범위 $-20{\sim}100^{\circ}C$에서 여러가지 주파수 (1, 5, 10, 25 HZ) 조건과, 승온속도 $5^{\circ}C/min$으로 실시하였다. 이 시험결과를 토대로 복합재의 활성화에너지를 구하여 결합제와 기핵제가 목분과 고분자물질간 계면의 성질에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 접착 및 계면
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• 제17권4호
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• pp.131-135
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• 2016

본 연구에서는 고상압출을 통하여 제조된 폴리프로필렌/탈크 복합재료의 배향 전후의 비중과 기계적 물성을 조사하였다. 탈크 충진제의 함량이 증가할수록 복합재료의 비중이 증가하였는데, 배향에 따라 발생된 미세공극으로 인해 배향된 복합재료의 비중은 배향되지 않은 복합 재료에 비해 작은 것으로 나타났다. 미배향 시료일 경우 탈크의 함량이 10중량%일 때 인장물성이 증가하였으나 탈크의 함량이 더 증가하면 인장물성은 감소하였다. 배향 시료 경우, 중량% 증가에 따라 인장 물성은 단조 감소를 보였다. Halpin-Tsai 식에 의해 이론적으로 분석한 결과 10중량% 첨가 때는 이론식에 잘 맞았으나 20중량% 이상일 때는 탈크 함량의 증가에 따라 이론식에서 벗어나는 정도가 더 커졌다. 굴곡강도 경우, 미배향 시료 와 배향 시료 모두 탈크의 함량이 10중량%일 때 최대 굴곡 강도 및 굴곡 탄성률을 보였다.

• Composites Research
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• 제28권5호
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• pp.249-253
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• 2015

본 연구는 탄소섬유 펼침 기술을 이용한 적층 복합재료의 특성을 평가하였다. 섬유 펼침 기술이 적용되어 기존 12 K 탄소섬유 토우의 폭이 7 mm에서 20 mm로 늘어나면서 두께가 더 얇아졌다. 폴리프로필렌 필름을 spread tow에 함침시켜 프리프레그를 만들고 이를 적층 후 열압축 성형을 통해 시편을 제조하였으며 이들의 기공함유량 및 인장, 굴곡 시험을 통해 물리적, 기계적 물성을 평가하였다. 그 결과, 탄소섬유 펼침 기술이 적용된 적층 복합재료의 기공함유량이 기존의 섬유 토우를 사용한 것보다 작게 나타났고, 섬유함유량이 낮았음에도 불구하고 기계적 물성이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권2호
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• pp.184-192
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• 2012

본 논문은 절연유 불포함 재활용 가능 전력케이블 절연체에 동일배열 폴리프로필렌(IPP) 기반 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머(TPO) 나노복합체 사용 가능성을 문헌적으로 고찰한 리뷰논문이다. 2010년 IPP 기반 나노복합 유전체는 파워 커패시터 연구에서 유전손실을 제외한 고전압 특성이 크게 향상되었다. IPP 기반 TPO 나노복합체 사용 자동차 외장부품 연구에서는 나노충전제 최대 3 wt% 함유로 전력케이블 절연체의 필수특성인 저온 충격성을 비롯한 기계적 특성향상이 보고 되었다. 특히 유전손실의 원천인 상용화제 사용의 최소화 기술이 보고되어, 3 wt% 이하 나노충전제 함유 IPP 기반 TPO의 전기적 특성조사가 필요하다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.135-138
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• 2001

폴리프로필렌(PP)은 염료와 반응할 수 있는 염착 좌석이 없기 때문에 염색이 불가능하고 열 안정성 및 광 안정성이 부족한 섬유로써 1970년대까지 의류용 섬유로 그다지 주목을 받지 못하였다. 하지만, 좋은 성능을 가진 각종 첨가제가 개발되었고, 상용성이 좋은 안료가 개발이 되면서 그런 단점들이 더 이상 문제가 되지 않을 뿐만 아니라, 안료를 사용함으로써 염색을 하는 다른 섬유들보다 일광 견뢰도 측면에서 매우 유리하고 폴리에스테르나 나일론 등에 비해 값이 싸다는 장점이 있기 때문에 적당한 용도로 전개하면 새로운 소재로의 가치가 있다. (중략)

• 폴리머
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• 제24권4호
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• pp.556-563
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• 2000

일반적으로 열가소성 복합재료는 섬유와 기지재료간의 결합력이 약하다는 단점을 가지고 있어 개발의 한계를 가져왔으나 점차적으로 수지의 개발, 공정의 개선, 계면상의 도입으로 지속적인 물성 향상을 이루고 있다. 특히 계면상의 도입은 외부에서 받은 충격을 잘 흡수할 뿐만 아니라 기지재료와 섬유와의 결합력을 높여 준다. 본 연구에서는 탄소섬유의 전기전도성을 이용하여 전착(electrodeposition)에 의해 탄소섬유와 수지 사이에 계면상을 도입하였으며 계면상 물질과 폴리프로필렌 수지와의 약한 결합력을 개선하기 위해 modified polypropylene을 수지에 첨가하였다. 대표적인 열가소성 수지인 폴리프로필렌을 기지재료로 사용하여 복합재료를 제조하여 층간전단강도, 충격강도 등의 기계적 물성을 평가한 결과, 전착을 통한 계면상을 도입하였을 경우가 물성이 우수함을 확인할 수 있었다. 전착 공정에서는 anhydride 또는 free acid group을 가진 반응성 고분자를 사용하여 수용액상에서 전하 운반체 역할을 수행할 수 있게 하였고 고분자의 종류를 달리하여 계면상 물질의 변화에 따른 복합재료의 물성 차이를 평가하였다. 또한 함침 용액의 농도, 전류밀도 및 전착시간을 변화시키면서 탄소섬유에의 전착수율을 평가하였다.

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.221-226
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• 2018

변형률 속도 $100s^{-1}{\sim}10000s^{-1}$ 범위에서 사용되는 홉킨스바(SHPB)는 재료의 동석 거동 특성을 확인하기 위해 가장 널리 사용되는 장치이다. SHPB 시험은 입력봉 및 전달봉에서 측정된 변형률을 사용하여 시험편의 응력, 변형률 및 변형률 속도를 얻을 수 있는 응력파 전달 이론을 기반으로 한다. 본 연구에서는 고 변형률 속도에서 폴리프로필렌 자기보강 복합재료(SRPP)의 동적 특성을 얻기 위해 직접 SHPB를 설계 및 제작하였다. 또한 본 연구를 통해 제작된 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 신뢰성 확보를 위하여 Digital Image Correlation (DIC)를 통해 얻은 변형률 데이터와의 비교를 진행하였다. 이는 SRPP 시편의 고속 압축 시험을 통해 이루어 졌으며 SHPB를 통하여 얻은 데이터와 DIC를 통해 얻은 변형률 데이터의 유사함을 확인하였고 이를 통하여 장비의 신뢰성을 검증하였다.