이방성 희토류 본드자석은 자성분말과 유기 바인더로 구성되며 본드자석 내에서 유기 바인더는 분말의 배향을 유리하게 하는 역할을 한다. 유기 바인더는 고분자 수지, 활제, 경화제, 커플링제 등으로 구성되며 자성분말에 적합한 유기 바인더를 제조하기 위해 본 연구에서는 다양한 성분을 선정하여 유기 바인더를 제조하였고 구성비 및 첨가량을 조절하여 이를 본드자석에 적용하였다. 특성평가를 통해 자기특성 및 기계적 특성을 측정하였고 이로부터 본드자석에 적합한 유기 바인더의 성분 및 비율을 확인하였다.
본 연구에서는 전기도금법을 이용하여 수지상(Dendrite) 구리 분말을 제조할 때 첨가제 유무를 비교하였다. 인가전위, 첨가제의 종류(JGB, PEG) 및 농도에 따른 수지상의 형상적인 특성이 비교되었으며, 겉보기 밀도와 비표면적(BET)이 측정되었다. 형상적 특성은 수지상의 2차 가지와 추축의 두께 비(ratio)로 비교한 결과 JGB 첨가(10ppm) 도금욕에서 30.67로 가장 큰값을 가지며, 겉보기 밀도는 JGB 첨가(80ppm)에서 $1.115g/cm^3fh$ 가장 낮은값을 보였다.
1970년대 이후 석유화학공업의 발전과 더불어 플라스틱 공업도 현저하게 발전하여 6대 범용수지로 사용되고 있는 PE, PP, PS, PVC, PET, ABS등은 매년 14%이상씩 발생량이 늘어가고 있는 실정이다. 그러나, 폐플라스틱은 종류나 물리적 특성, 용도 등과 관계없이 매립 및 소각에 의해 처리되고 있어 환경오염원으로서 이들의 사용후 처리 문제가 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 그리고 PE 및 PP는 6대 범용수지 중 65%이상의 생산 및 수요량을 가진 플라스틱이지만 난연특성 결여, 높은 화재발생빈도, 분말상일 경우 분진폭발의 위험성 등을 지니고 있어 고부가가치 용도로 사용하기 어렵다.(중략)
외부로부터 시멘트 복합체 내부로 침투되는 염소이온은 주로 농도차로 인한 확산을 통해 이동한다. 확산하는 염소이온 중 일부는 일반적으로 내부 수화물과의 반응을 통해 고정되는데, 최근의 몇몇 연구는 음이온 교환 수지(AER) 분말이 혼입된 시멘트 복합체의 염소이온 침투 저항성 및 고정능력에 관한 연구결과를 보여주었다. 본 연구에서는 AER이 분쇄되는 과정에서 염소이온 흡착능력이 상실하는지를 확인하고자 한다. AER 분말의 염소이온 흡착능력은 증류수와 포화수산화칼슘 수용액 조건에서 분석되었고, AER 비드의 염소 이온 흡착능력에 관한 기존의 연구결과와 비교되었다. 추가로, AER 분말이 포틀랜드 시멘트의 일부 치환된 모르타르의 압축강도 측정, 염소이온 확산계수 도출(NT Build 492 시험방법 이용), 염소이온 침투 프로파일링(전자현미분석 이용)을 수행하였다. 본 연구의 실험 결과는 분쇄과정으로 인한 AER 분말의 염소이온 흡착능력 저하가 거의 없음을 보여 주었다. 그리고 AER 분말은 모르타르 내에서도 염소이온을 빠르게 흡착할 수 있었고, 시멘트 수화물보다 우수한 염소이온 흡착성능을 보여주었다.
선박 및 해양구조물에서의 생물학적 오손을 방지하기 위하여 나노크기의 $MnO_x-WO_3-TiO_2$ 분말을 졸겔법으로 합성하여 특성을 제어하였고, 입자의 결정과 미세구조 등 분체특성 평가를 실시하였다. 자기마모형 방오도료의 안료에 적용하기 위하여 수지에 첨가된 $TiO_2$계 나노분말 안료의 함량에 따른 표면특성 및 방오성능을 확인하였다. $TiO_2$계 안료의 분체특성으로 비표면적은 약 $90m^2/g$, 입자크기는 약 100 ~ 150 nm을 보였다. 텅스텐 산화물은 망간산화물과 티타늄산화물과 상관관계를 통해, 삼원계 분체가 분체특성 및 표면특성이 우수하였다. 망간산화물의 첨가는 독특한 산화환원 특성으로 인하여 방오성능을 증가시키고, 텅스텐 산화물은 안료의 분체특성을 향상시킴으로, 안료와 수지의 비율을 조절하여 분산성, 표면특성 및 방오성능을 제어하였다. 그 결과로, 분산성 및 표면특성에 있어서 1, 5 wt. % 안료가 첨가된 것이 일부 우수하였으나, 5개월 동안의 해상침지시험에서는 2 wt. % 함유된 시편이 높은 방오성능을 보여 해양구조물의 방오안료 적용가능성을 확인하였다.
거대억새 자원의 활용도 제고방안의 일환으로 거대억새 파티클을 이용하여 보드를 제조하고 수지첨가량, 수지타입 및 밀도에 따른 물성을 검토하였다. 흡수율은 보드의 밀도 및 수지첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 휨강도와 박리강도는 밀도 및 수지 첨가량이 증가할수록 파티클간 결합력이 강해져 증가하였다. 두께 팽창률은 보드의 밀도가 증가함에 따라 증가하였고 수지 첨가량이 많을수록 감소하였다. 수지타입에 따라 두께 팽창률과 흡수율은 액상 페놀수지로 제조한 보드가 더 나은 치수안정성을 보였고, 보드밀도 $0.4g/cm^3$ 로 제조한 경우 수지 첨가율 11~13% 일 때 휨강도는 분말상 및 액상 페놀수지 간에 차이가 없었으며, 박리강도는 액상의 페놀수지로 제조한 보드가 더 좋은 값을 나타내었다.
본 연구는 건축자재로 널리 사용되는 PVC 바닥상재의 표면을 스크래치로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내마모성을 향상시킨 광경화형 하드 코팅액 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내마모성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 $Al_2O_3$(Al-160SG-3), $Al(OH)_3$(SH-8W) 및 $SiO_2$(KS-5000) 등 서로 다른 내마모성을 지닌 물질을 분말 형태로 수지의 양 대비 함량(wt%)을 $10{\sim}30%$로 변화하여 첨가한 후 링밀(Ring Mill)을 사용, 배합하여 수지의 내마모성을 향상시킨 하드 코팅액을 제조하였다. 제조한 하드 코팅액은 코팅층의 두께조절이 가능한 코팅(Bar-coating)을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅 한 후 내마모성, 연필경도, 부착력, 코팅두께 등의 코팅층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 $Al_2O_3$ 분말 30%를 혼합하여 제조한 하드 코팅액이 내마모성 1등급, 연필경도 H, 부착력 100%로 가장 좋은 물성을 보였으며, 전반적으로 입자크기가 작고, 분말 함량이 많을수록 또한 코팅두께가 두꺼워 질수록 경도 및 내마모성이 우수한 것으로 나타났다.
혼합폐플라스틱과 폐타이어분말을 혼합하여 복합체를 구성하고 그 기계적인 물성을 조사하였다. 수지-고무분말 사이의 계면접착력을 증대시키고자 두 요소와 친화성을 가질 것으로 예상되는 trans-octylene rubber(TOR)를 소량 첨가하였다. 고무분말의 투입량이 많아질수록 인장강도와 압축강도는 플라스틱자체보다 저하되었으며 파단신장률과 충격강도는 증가되었다. 상용화제 TOR이 첨가되면 인장강도와 충격강도 및 압축강도는 크게 향상되었으나 신장률은 변화가 없었다. 이러한 물성의 변화는 TOR의 화학적인 이중성에 기인한다고 여겨진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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