• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2544-2549
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• 2013

고성능 고분자/클레이 나노 복합재료의 제조 과정에는 친수성을 보이는 클레이 원료 물질인 $Na^+$-MMT (sodium monmorilonite)를 친유성을 갖도록 유기화된 계면활성제로처리하여 개질하는 과정이 필수적이다. 이를 위하여 이 연구에서는 VDAC (vinylbenzyldimethyl-dodecylammonium chloride)를 간단한 화합물로부터 합성하였고 이를 이용하여 양이온 교환반응에 의하여 $Na^+$-MMT를 개질한 후 $VDA^+$-MMT를 제조하였다. 이를 스티렌과 혼합하여 in-situ 중합에 의하여 나노복합재료를 제조하였고 클레이의 분산성 및 차단특성을 연구하였다. 연구 결과 PS/$VDA^+$-MMT 나노 복합재료의 경우 클레이의 분산이 $Na^+$-MMT와 비교할 때 현저히 증가함을 확인하였고 이로 인해 유기 용매에 대한 차단 특성이 매우 우수함을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제13권4호
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• pp.156-162
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• 2012

UV 경화형 우레탄아크릴레이트 수지와 유기화클레이를 혼합한 후 UV를 조사하여 경화시킴으로써 폴리우레탄-클레이 나노복합체를 제조하였다. 유기화클레이로서는 Closite20A (C20A) 및 이를 실란처리하여 표면에 아크릴기를 도입한 아크릴변성 C20A를 사용하였다. XRD와 TEM 분석으로부터 제조된 나노복합체는 삽입형 나노복합체이며, 아크릴 변성시킨 C20A가 변성시키지 않은 C20A에 비해 더 잘 분산되는 것을 알 수 있었다. DMTA, 연필경도분석, PET 필름에의 부착성 시험으로부터 클레이 첨가에 의해 유리전이온도와 저장탄성률 및 연필경도가 증가하고 PET 필름에의 부착성이 향상되며, 이러한 물리적 특성의 증가는 아크릴 변성시킨 C20A를 함유한 나노복합체에서 더 크게 발현됨을 알 수 있었다. 또한, 클레이 첨가에 의해 UV경화 시 수반되는 수축을 저하시킬 수 있음을 알았다. 한편, 제조된 나노복합체는 우수한 광투과도를 나타내었으나, 광택도는 나노입자를 함유하지 않은 경우에 비해 다소 저하되었다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.493-499
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• 2009

본 실험에서는 탄소나노튜브(CNT) 및 나노클레이(clay)가 포함된 폴리스티렌(PS) 및 스티렌계 공중합체 나노복합재료의 물성에 대해 연구하였다. 스티렌계 공중합체의 공단량체(comonomer)로는 vinylbenzyl trimethyl ammonium chloride(VTAC)를 사용하여 스티렌/VTAC 공중합체(SVTAC)를 유화중합에 의해 제조하였다. 이와 같이 제조한 폴리스티렌 및 SVTAC 공중합체 에멀젼에 CNT와 clay를 종류 및 함량을 변화시키면서 혼합하는 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. PS/CNT 나노복합재료 보다 공단량체를 첨가하여 제조한 SVTAC/CNT 나노복합재료가 더 높은 전기 전도도를 나타내었다. 또한 유화중합시 유화제의 함량을 증가시켜서 제조한 경우에 더 좋은 전기 전도도를 얻을 수 있었다. 이것은 공단량체와 유화제가 CNT 분산 및 전기전도에 긍정적으로 작용하였기 때문이라 생각된다. 나노복합재료 내에서의 CNT의 분산을 알아보기 위하여 TEM을 사용하여 분석한 결과 comonomer의 첨가 및 유화제의 함량이 나노복합 재료 내에서 CNT의 최종 분산에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 열적 및 동역학적 물성들을 DSC와 DMA로 측정하여 comonomer 및 유화제의 함량, clay 및 CNT의 첨가가 나노복합체의 물성에 어떠한 영향을 주는지에 대해 조사하였다.

• 폴리머
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• 제30권4호
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• pp.318-325
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• 2006

아미노 실란이 도입된 기능성 클레이를 제조하고, 이를 폴리프로필렌과 상용화제인 무수 말레인산이 그래프트 중합된 폴리프로필렌과 함께 용융 혼합법으로 공유 결합이 형성된 폴리프로필렌/클레이 나노복합체를 제조하였다. 아미노 실란으로 개질된 클레이의 구조 및 표면 특성은 각각 엑스선 회절 분석, 적외선 분광 분석, 그리고 고체상태 핵자기 공명 분석 결과를 통해 확인하였다. 아미노 실란을 이용한 클레이의 개질은 약 $19.8{\AA}$ 의 실리케이트 층간 거리를 증가시켰으며, 클레이 층상에 존재하는 히드록시기의 $3650cm^{-1}$ 에 존재하는 피크의 강도가 약해지는 것을 확인하였으며, 아민 그룹이 치환된 Si를 의미하는 -69 ppm 부근의 시그널도 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제41권1호
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• pp.27-39
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• 2006

본 연구에서는 컴파운딩법 (compounding method)과 라텍스법 (latex method)을 이용하여 dodecylamine으로 유기화한 MMT(DA-MMT)로 보강된 천연고무-클레이 나노 복합재료를 제조하였다. 또한 Cloisite 15A, carbon black, Na-MMT 충전 배합고무와 라텍스법 (latex method)을 이용한 DA-MMT 충전 배합고무의 가황 특성 및 기계적 물성을 비교하였다. 카본블랙을 제외한 모든 충전제의 함량은 10 phr로 고정하였다. XRD 패턴을 분석한 결과 롤밀 작업 후에 가장 많은 삽입과 박리가 이루어져 NR/DA-MMT 나노 복합재료에서는 DA-MMT의 전체 silicates layer가 $13{\sim}14$층에서 $2{\sim}3$층의 silicates의 형태로 박리된 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 가교 과정에서의 높은 열과 압력으로 인해 일부 유기화제가 빠져나감으로써 층간 거리가 감소된 DA-MMT도 존재하였다. 이는 TEM 결과에서도 확인할 수 있었다. 가교도의 경우 NR/Cloisite 15A 컴파운드가 가장 높은 값을 나타내었다. 하지만 가황 특성에서 동일 함량의 충전제가 첨가된 고무의 가황 특성을 비교하면, NR/DA-MMT 컴파운드가 가장 높은 ODR 토크 값을 나타내었고, 또한 가장 높은 인장 강도, 모듈러스 및 인열강도를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이러한 기계적 물성 증가는 가교도의 증가 효과보다 나노 크기로 분산된 DA-MMT의 우수한 보강 효과 때문이다. 또한 혼합 방법을 달리한 NR/DA-MMT 나노 복합재료(컴파운딩법) 대비 NR/DA-MMT 나노 복합재료(라텍스법)가 클레이의 박리정도 및 분산도의 차이로 인해 높은 모듈러스, 인장강도 및 인열강도를 나타냄을 확인할 수 있었다

• 한국정밀공학회지
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• 제24권12호
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• pp.119-127
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• 2007

Recently, microstructures fabricated using microstereolithography technology have been used in the biological, medical and mechanical fields. Microstereolithography can fabricate real 3D microstructures with fine features, although there is presently a limited number of materials available for use in the process. Deformation of the fine features on a fabricated microstructure remains a critical issue for successful part fabrication, and part deformation can occur during rinsing or during fabrication as a result of fluid flow forces that occur during movement of mechanical parts of the system. Deformation can result in failure to fabricate a particular feature by breaking the feature completely, spatial deflection of the feature, or attaching the feature to neighboring microstructures. To improve mechanical strength of fabricated microstructures, a clay nanocomposite can be used. In particular, a high-aspect ratio microstructure can be fabricated without distortion using photocurable liquid resin containing a clay nanocomposite. In this paper, a clay nanocomposite was blended with a photocurable liquid resin to solve the deformation problem that occurs during fabrication and rinsing. An optimal mixture ratio of a clay nanocomposite was found through tensile testing and the minimal allowable distance between microstructures was found through fabrication experimentation. Finally, using these results, high-aspect ratio microstructures were fabricated using a clay nanocomposite resin without distortion.