Interfacial durability and electrical properties of CNT, ITO or xGnP coated PVDF nanocomposites were investigated for acoustic actuator applications. The xGnP coated PVDF nanocomposite exhibited better electrical conductivity than CNT and ITO case due to the unique electrical property of xGnP, and this nanocomposite also showed good sound characteristics. Interfacial adhesion durability between either neat CNT or plasma treated CNT and plasma treated PVDF were measured by static contact angle, surface energy, work of adhesion, and spreading coefficient tests. The optimum acoustic actuation performance of xGnP coated PVDF nanocomposite was measured using sound level meter with changing radius of curvature and coating conditions. As compared to CNT and ITO, the xGnP was known as more appropriate acoustic actuator due to the characteristic electrical property. It is the most appropriate condition when the radius of curvature is 15 degree. Although sound characteristics were different with various coating thicknesses, it is possible to manufacture transparent actuator with good sound quality.
Polyethylene glycol esters (PEG-esters) were synthesized by condensation reaction of dicarboxylic acid such as adipic acid and sebacic acid and several PEGs. The PEG-esters were analyzed by FT-IR, $^1H-NMR$ and HPLC for structure analysis, and by GPC for molecular weight. Through the analysis of surface tension, critical micelle concentration (CMC), aluminum contact angle of water solution containing the PEG-ester, the synthetic PEG-esters are proven to exhibit surfactant properties. The surface tension ranged from 45 to 50 dyn/cm depended on the concentration and structures of the PEG-esters. The surface tension of PEG-esters with sebacic acid moiety and short polyoxyethylene unit resulted in lower value than that of PEG-ester with adipic acid moiety and long polyoxyethylene unit. The CMC of water solution containing 2.5 wt% PEG-ester with sebacic acid moiety estimated at $0.9{\times}10^{-5}{\sim}5.3{\times}10^{-3}mol/L$ depended on the structures of PEG-esters. The CMC of PEG-esters with long polyoxyethlene unit showed a higher value than that of PEG-esters with short polyoxyethylene unit. Meanwhile, the CMC of PEG-esters with adipic acid moiety was not distinct due to their high hydrophilic character. As the results of contact angle and cutting time aginst aluminum, the contact angle ranged from $45^{\circ}$ to $53^{\circ}$ depended on the concentration of PEG-esters. The cutting time of aluminum showed the shortest value at CMC, but the longest value above CMC. This fact indicates that the CMC of PEG-esters is a very important factor in drilling aluminum.
Interfacial evaluation was investigated for single-carbon fiber/phenolic and carbon nanotube (CNT)-phenolic composites by micromechanical technique and electrical resistance measurement combined with wettability test. Compressive strength of pure phenol and CNT-phenolic composites were compared using Broutman specimen. The contact resistance of CNT-phenolic composites was obtained using a gradient specimen by two and four-point methods. Surface energies and wettability by dynamic contact angle measurement were measured using Wilhelmy plate technique. Since hydrophobic domains are formed as heterogeneous microstructure of CNT in the surface, the dynamic contact angle exhibited more than $90^{\circ}$. CNT-phenolic composites exhibited a higher apparent modulus than neat phenolic case due to better stress transferring effect. Work of adhesion, $W_a$ between single-carbon fiber and CNT-phenolic composites exhibited higher than neat phenolic resin due to the enhanced viscosity by CNT addition. It was consistent with micro-failure patterns in microdroplet test.
When metal artifacts have to undergo conservation treatment, the person in charge of the treatment selects and uses various coating mixtures based on his judgment regarding their condition, material, or environment. Since the kinds of coating mixtures or solvents make a difference in the set time of cyanoacrylate adhesives, they have something to do with the efficiency of the conservation treatment. This study examines the effects and causes that affect the set time of cyanoacrylate adhesives according to the kinds of coating mixtures and solvents and suggests ways to increase the set time. As a result, it is thought that as the surface roughness gets flatter, the wettability of adhesive is improved further, which increases the set time. Moreover, the C-F binding of V-Flon, C-O-C absorption peak, molecular weight of the coating mixtures, and glass transition temperature (Tg) were the factors that significantly affected the set time. According to the result of measuring the set time based on the result of superficial and chemical analysis, relative difference was shown according to the kind and viscosity of adhesive, but all the adhesives indicated the following order of the set time: V-Flon > Paraloid B-72 (in xylene) > Paraloid NAD-10 > Paraloid B-72 (in acetone).
In this paper, poly (dimethyl siloxane) (PDMS) was modified using electron beam irradiation and its property was investigated. PDMS sheets prepared using a conventional thermal curing method were irradiated by electron beams at absorbed doses between 20 and 200 kGy and their properties were characterized using swelling degree and contact angle measurements, universal testing machine (UTM), thermogravimetric analyzer (TGA), and X -ray photoelectron spectrometer (XPS). The results of the swelling degree measurements, UTM, and TGA revealed that the swelling degree of the irradiated PDMS sheets was reduced down to 24% in comparison to the control sheet, and their compression strength and thermal decomposition temperature increased up to maximum 2.5 MFa and $10^{\circ}C$, respectively, due to the increase in crosslinking density by irradiation. In addition, on the basis of the results of contact angle measurements and XPS, the wettability of the PDMS sheets was enhanced up to 24% owing to the generation of hydrophilic functional groups on the PDMS surface by oxidation during electron beam irradiation.
Kim, Baek-Ahm;Lee, Hak-Min;Lee, Bo-Seong;Kim, Sung-Pyo;Cheong, Seong-Ihl;Rhim, Ji-Won
Polymer(Korea)
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v.35
no.5
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pp.438-443
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2011
In order to enhance water permeability through the improvement of fouling phenomena and wettability of hydrophobic porous membranes, various adsorption materials, i.e., poly(vinyl amine), poly (styrene sulfonic acid), poly(vinyl sulfonic acid), and poly(acrylamide-co-acrylic acid) were adsorbed onto the surface of polyethylene (PE) porous membrane. The concentration of adsorption solutions, adsorption time, the sort of salts and their ionic strength were varied, and the pure water permeability of their resulting adsorbed membranes was measured. In general, water permeability increased with an initial increase in the concentration of adsorption solution, adsorption time, and ionic strength and then decreased with a further increase. The pure water permeability of 375 $L/m^2h$(LMH), 35% enhancement, was obtained at a condition of poly(vinyl sulfonic acid) 1000 ppm, $Mg(NO_3)_2$ ionic strength(IS) 0.1, and adsorption time 150 sec, while the 50% (411 LMH) and 35% (374 LMH) enhancements were obtained at conditions of poly(styrene sulfonic acid) 1000 ppm, adsorption time 60 sec, and NaCl IS 0.1 and 0.2, respectively.
In this study, an adhesive tape with water and impact resistance for mobile devices was developed using a UV-curable urethane acrylate based polymer as a substrate. The substrate fabricated by UV-curable materials shows hydrophobicity and poor wettability, which significantly deteriorates the interface-adhesions between the substrate and acrylic adhesive. In order to improve the interface adhesion, 3-glycidoxy-propyl trimethoxysilane (GPTMS), a silane coupling agent having epoxy functional groups, was selected and incorporated into UV-curable urethane acrylate based polymer resins in various contents. The changes of the chemical composition according to the contents of GPTMS was studied with Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to know the surface bonding properties. Also mechanical properties of the substrate were characterized by tensile strength, gel fraction and water contact angle measurements. The peel strengths at 180° and 90° were measured to compare the adhesion between the substrate and adhesive according to the silane coupling agent contents. The mechanical strength of the urethane acrylate adhesive tape decreased as the silane coupling agent increased, but the adhesion between the substrate and adhesives increased remarkably at an appropriate content of 0.5~1 wt%.
The purpose of this study was to investigate the effects of the anodization and cyclic calcification treatment on the surface characteristic and bioactivity of the titanium thin sheet in order to obtain basic data for the production of bioactive titanium membrane. A $30{\times}20{\times}0.08mm$ titanium sheets were prepared, and then they were pickled for 10 seconds in the solution which was mixed with $HNO_3:HF:H_2O$ in a ratio of 12: 7: 81. The $TiO_2$ nanotube layer was formed to increase the specific surface area of the titanium, and then the cyclic calcification treatment was performed to induce precipitation of hydroxiapatite by improvement of the bioactivity. The corrosion resistance test, wettability test and immersion test in simulated body solution were conducted to investigate the effect of these surface treatments. The nanotubes formed by the anodization treatment have a dense structure in which small diameter tubes are formed between relatively large diameter tubes, and their inside was hollow and the outer walls were coupled to each other. The hydroxyapatite precipitates were well combined on the nanotubes by the penetration into the nanotube layer by successive cyclic calcification treatment, and the precipitation of hydroxyapatite tended to increase proportionally after immersion in simulated body solution as the number of cycles increased. In conclusion, it was confirmed that induction of precipitation of hydroxyapatite by cyclic calcification treatment after forming the nanotube $TiO_2$ nanotube layer on the surface of the titanium membrane can contribute to improvement of bioactivity.
Demineralized bone particle (DBP) has been used as one of the powerful inducers of bone and cartilage tissue specialization. In this study, we fabricated DBP/PLGA scaffold for tissue engineered disc regeneration. We manufactured dual-structured scaffold to compose inner cylinder and outer doughnut similar to nature disc tissue. The DBP/PLGA scaffold was characterized by porosity, wettability, and water uptake ability. We isolated and cultured nucleus pulposus (NP) and annulus fibrosus (AF) cells from rabbit intervertebral disc. We seeded NP cells into the inner core of the hybrid scaffold and AF cells into the outer portion of it. Cellular viability and proliferation were assayed by 3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl) -2,5- diphenyltetrazolium -bromide (MTT) test. PLGA and PLGA/DBP scaffolds were implanted in subcutaneous of athymic nude mouse to observe the formation of disc-like tissue in vivo. And then we observed change of morphology and hematoxylin and eosin (H&E). Formation of disc-like tissue was better DBP/PLGA hybrid scaffold than control. Specially, we confirmed that scaffold impregnated 20 and 40% DBP affected to proliferation of disc cell and formation of disc-like tissue.
Flow-induced voids during resin impregnation and poor fiber wetting give serious effects on the mechanical properties of composites in resin transfer molding process. In order to better understand the characteristics of resin flow and to investigate the mechanism of void formation, flow visualization experiment for the resin impregnation was carried out on plain weaving glass fiber mats using silicon oils with various viscosity values. The permeability and the capillary pressure for the fiber mats of different porosities were obtained by measuring the penetration length of the resin with time and with various injection pressure. At low porosity and low operating pressure, the capillary pressure played a significant role in impregnation process. Video-assisted microscopy was used in taking the magnified photograph of the flow front of the resin to investigate the effect of the capillary pressure on the void formation. The results showed that the voids were formed easily when the capillary pressure was relatively high. No voids were detected above the critical capillary number of 2.75$\times$$10^{-3}, and below the critical number the void content increased exponentially with decrease of the capillary number. The content of void formed was independent of the viscosity of the resin. For a given capillary number, the void content reduced with the lower porosity of the fiber mat.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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