평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.
Thermoplastic road markings are one of the most widely used road markings in the world. However, the durability of domestic road markings is relatively shorter than that of the global average of, approximately, three years. To overcome it, the conventional thermoplastic road markings were prepared by adding polyolefin and oxidized PE wax to conventional petroleum resin. In addition, the melting viscosity was designed below 500 cP at $220^{\circ}C$ as well as the optimum viscosity for spray painting, and embedding ratio of glass beads were controlled about 50~60% by spraying in an interval of 1 second. Also the glass bead adhesive ratio was improved by reducing the amount of $CaCO_3$ below 40 wt%. The retroreflectivity was tested under four different conditions to evaluate the abrasion resistance of thermoplastic road markings. The retroreflectivity coefficient satisfied the international standard ($150mcd{\cdot}m^{-2}{\cdot}lux^{-1}$) in this study, and TPRM-7 was determined as an optimal ratio.
In this study, experimental work was performed to mold tensile specimens by using the injection molding machine. Melt temperature, mold temperature and the mixed ratio of recycled resin were selected as processing parameters for studying the effect of those conditions on the shrinkage, weight, absorption, and tensile strength of molded parts. As a result, the shrinkage was increased according to the higher mold and melt temperature and it was more sensitive to the change of mold temperature. On the other hand, the weight of molded parts was decreased due to the increment of mold and melt temperature. Tensile strength was increased with mold and melt temperature, and it was also easy to change by mold temperature.
Ballistic property of Heracron/phenol composites was evaluated as a function of polyurethane (PU) type and their loadings. First, prepregs of phenol and polyurethane were prepared by spray coating on Heracron fabric and then they were utilized to prepare composite by varying their ratio. Next, they were consolidated at $150^{\circ}C$ for 25 min at $150kg/cm^2$ pressure and then ballistic property was measured with 1.1 g FSP (22 cal). V50 was evaluated interms of polyurethane type and ratio of phenol/PU prepreg.
Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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2000.04a
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pp.116-119
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2000
본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 부피가 팽창하는 열팽창 고무 치공구의 팽창 특성을 이용하여 열경화성 복합재료를 경화하고 압축하는 과정을 실험과 모델링을 통하여 해석하였으며, 열가소성 복합재료의 함침공정을 연구하였다. 열팽창 고무치공구가 사용되는 닫힌계와 열린계에서 예상되는 압력을 이론적으로 유도하였고, 경화가 수반되는 과정에 있어서는 실험을 통하여 열팽창치공구와 프리프레그가 나타내는 압력을 측정하였다. 온도가 상승하고 경화가 수반되는 경우에 등속도 압축실험에 의하여 얻어지는 응력-변형율 곡선은 비선형점탄성 특성을 보여주었는데, 본 연구에서는 Maxwell모델을 KWW(Kohlrausch-Williame-Watts)식으로 변형시킨 모델식을 이용하여 이를 매우 정확하게 표현할 수 있었다. 또한 고무치공구를 이용하여 열가소성 수지의 복합재료 성형공정을 실험하였고, 중성자 레디오그래피 촬영을 통하여 기공의 분포를 관찰하였다.
In this study, the effect of mechanical and chemical properties of glass fiber reinforced thermoplastic (GFRTPs) according to the number of recycling was confirmed. The composite materials were manufactured through a hot press compression molding process using an E-glass chopped strand mat and a polypropylene film. Four specimens were named according to the number of recycled test repeat: First manufacture, 1st Recycle, 2nd Recycle, and 3rd Recycle. To investigate the mechanical properties of the prepared specimen, tensile test, flexural test, drop-weight impact test, differential scanning calorimetry (DSC), and field emission electron gun-scanning electron microscope (FE-SEM) was performed. As a result, as the number of recycling steps repeat, the degree of crystallization, tensile strength, elastic modulus, and flexural strength were increased, but the impact properties were greatly reduced.
범용 열가소성 플라스틱(polyethylene(PE), polypropylene(PP), polystyrene(PS), polyethylene-terephthalate(PET), acrylonitrile-butandiene-styrene(ABS))과 폐윤활유의 동시처리 열분해반응 실험을 수행하였다. 반응실험은 40$m\ell$ 용량의 회분식 미분반응기(microreactor)를 이용한 실험과 1리터 용량의 autoclave를 이용한 실험의 두 가지로 구분하여 행하였다. 전자의 경우는 통계적 실험적계획법(statistical experimental design)의 하나인 회전계획실험(rotatable design experiments)으로서 오각형 실험계획(pentagonal experimental design)에 의거한 반응변수 실험을 수행한 후 반응표면(response surface)을 회기분석법에 의하여 분석함으로써 최대의 오일 수율을 얻을 수 있는 최적 반응조건을 추적, 결정하였다. Autoclave 반응실험의 기본적인 목적은 실제 연속공정에 있어서 열분해 반응기 거동을 모사하기 위한 전초단계로서 충분한 시료의 확보를 통하여 이 때 생성된 연로유의 체계적인 분석(비등점분포특성, 진공증류, 기체분석, 원소분석, 발열량, 비중 등)을 행함으로써 연료유 수율 및 품질을 모사하고자 하였다. 미분반응기 실험에 있어서 주 범용열가소성수지인 PE, PP 그리고 PS는 각각의 최적반응조건하에서 거의 100%에 가깝게 오일로 전환되었지만 응축수지인 PET와 그래프트공중합수지인 ABS의 오일수율은 각기 78% 및 90%로서 상대적으로 낮게 나타났다. Autoclave를 이용한 실험의 경우 혼합플라스틱을 폐유에 대하여 40wt% 혼합하여 열분해하였을 때, 80wt% 오일, 15wt% 코우크, 그리고 나머지 5wt%는 탄화수소기체(C1-C6)로 전환되었다. 진공증류(252$^{\circ}C$,2 torr) 결과, 기/액-분리도는 3으로서 이는 생성오일의 75wt%가 경질연료유(가솔린, 등유, 경유)로 회수 가능하였다.
Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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1996.04a
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pp.42-43
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1996
고분자 분미막을 이용한 분리기술은 기존의 분리기술에 비하여 에너지의 절약과 높은 분리효율 등의 장점이 있어 거의 모든 산업에 이용되고 있다. 분리막의 용도가 다양화됨에 따라서 내열성, 내약품성, 내유기용매성을 갖는 막소재의 개발이 필요하게 되었다. polyimide(PI)게의 고분자는 물리, 화학적 성능이 우수하고 내열성과 내유기용매성 등이 우수한 열가소성수지로서 film, sheet, tubular형으로 만들 수 있어 한외여과막이나 역삼투막, 기체분리막 등에 이용되고 있다. 그러나 투과속도를 높디고, fouling을 줄이기 위해서는 화학적 개질을 통해 친수성을 높이는 방법이 필요하다. 본 실험에서는 내열성과 내유기용매성이 우수한 polyetherimide계 고분자를 chlorosulfonic acid(CSA)를 이용하여 술폰화시킴으로써, 극성기의 도입에 의해 친수성이 향상된 sulfonated polyetherimide(SPEI)를 합성하였다.
본 논문에서는 Base resin으로 열가소성 고분자인 PP(Polypropylene)를 사용하였으며, 물리적 및 화학적 특성을 증대시키기 위해 주 첨가제로는 Expanded graphite와 보조 첨가제로 Multiwall carbon nanotube를 사용하여 2가지의 복합 소재를 제조 하였다. 제조한 복합소재를 활용하여 compression molding을 하였으며, 각 함량별 시편을 four point probe 장치를 사용하여 전기전도도를 측정 비교 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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