• 공업화학
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• 제5권3호
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• pp.395-405
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• 1994

Carbon black(이하 CB로 약함) 표면에 존재하는 각종 작용기(-OH, OC,<-COOH)를 n-butyl lithium을 반응활성화제로 활성화시킨 후 아크릴레이트 및 메타크릴레이르 단량체들을 음이온 그라프트 중합하여 CB-그라프트 생성물을 얻었다. 이 CB-그라프트 생성물을 비용매를 이용한 침전법과 원심분리기를 사용하여 호모폴리머를 분리시켜 반응시간과 온도에 따른 그라프트 효율 등을 구한 결과, CB-polyacrylates의 경우 그라프트율이 20~30% 정도로 낮았지만 CB-polymethacrylate의 경우 150~200% 정도의 매우 높은 그라프트율의 CB- grafted polymer를 얻을 수 있었다. 또한, 각 반응온도에서 CB와 단량체들의 음이온 중합은 대체로 1~2시간 정도에서 평형상태를 이루었으며, 온도가 높아짐에 따라 전환율과 그라프트율은 약간의 증가를 보였다. 콜로이드 분산성 시험을 한 결과 열건조 전에는 각 호모폴리머의 양용매 중에서 매우 안정한 분산성을 나타냈으며, 열건조 후에도 CB-polymethacrylate의 경우에는 대부분의 polymethacrylate 양용매에 대해 매우 양호한 안정성을 보였다. CB 표면에서의 그라프트 중합체의 확인은 적외선 스펙트럼에 의해 행하였다. Four-probe 방법에 의한 CB-grafted polymer의 저항값 측정에서는 그라프트율이 높을수록 저항값이 증가함을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권7호
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• pp.1344-1348
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• 2008

A microbial fuel cell (MFC) has been regarded as noble clean energy technology that can directly convert biomass to electricity. However, its low power density is a main limitation to be used as a new energy source. To overcome this limitation, we focused on the anode improvement in a mediator-type MFC using P. vulgaris as a biocatalyst. Fuel cell performance increased when the anode was coated with carbon black or polypyrrole. The best performance was observed when polypyrrole/carbon black (Ppy/CB) composite material was coated on a carbon paper electrode. Our obtained value of 452 mW $m^{-2}$ is the highest value among the reported ones for the similar system. The effects of amount of Ppy/CB, mediator concentration, and amount of P. vulgaris have also been examined.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1465-1471
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• 2013

다중벽 탄소나노튜브 (CNT), 카본블랙 (CB) 그리고 희석제의 함유량에 따른 상온경화형 실리콘 고무복합재료의 전기적 및 기계적 특성에 대해 연구하였다. 기지 내에 CNT 및 CB의 분산을 향상시키기 위해서 희석제를 사용하였다. CNT 강화 복합재료의 전기적 및 기계적 특성은 같은 함유량의 CB이 강화된 복합재료에 비해 향상되었다. 희석제의 함유량이 80phr일 때, 복합재료의 전기저항은 CNT 함유량 증가에 따라 크게 감소하였고, CNT 2.5phr에서 접촉점 포화현상을 보였다. 희석제 함유량 증가에 따라 전도성 입자들의 분산은 향상되었지만, CB의 무게비 감소로 임계 CB 함유량은 증가하였다. 희석제의 함유량 증가로 많은 CNT와 CB의 혼합이 가능하므로 유연하면서 전기적 특성이 우수한 전극의 제작이 가능하다고 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권4호
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• pp.73-77
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• 2021

신체 착용 및 부착이 가능한 웨어러블 기기용 유연 전극은 외력에 대한 기계적/전기적 내구성을 확보하고 동시에, 다양한 기능성을 부여하는 방향으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 Carbon black를 전도성 필러로 적용하여 Carbon/PDMS 기반 유연 복합체를 제조하고 carbon black의 함량에 따른 복합체의 유연전극, 온도 센서 및 히터용 소재로서의 적용 가능성에 대해 고찰해 보았다. Carbon black의 함량 증가에 따른 비저항 감소를 관찰하였고, 반복인장에 따른 전기저항 변화율 실험을 통해 유연전극으로서의 적용 가능성을 확인하였다. 온도 변화에 따른 carbon/PDMS 복합체의 전기적 특성 평가를 통해 온도센서로서 적용이 가능한 정온도계수 특성을 관찰하였고, carbon black 함량에 따라 정온도계수 특성 조절이 가능함을 확인할 수 있었다. 전압 인가에 따른 Carbon/PDMS 복합체의 발열 특성 관찰을 통해 히터용 소재로서의 적용가능성 역시 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.133.1-133.1
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• 2010

In this work, carbon black(CBs)-embed multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) as conductive fillers for activated carbon(ACs)-based electrodes for supercapacitor were prepared by chemical reduction of oxidized MWNTs and CBs. The effect of CBs-MWNT composites on electrochemical performances of ACs-based electrodes were investigated as a function of CB-MWNT ratio. It was found that CBs-MWNTs composites were formed by the reduction reaction of the functional groups of oxidized MWNTs and CBs. It was resulted in the conjugation of CBs onto the MWNT having high surface area and aspect ratio, leading to the enhanced electrical properties of MWNTs. The electrochemical performances, such as current density, charge-discharge, and specific capacitance of the ACs/CBs-MWNT electrodes were higher than that of ACs/MWNTs and conventional ACs/CB electrodes, which was attributed to the synergistic effect of CBs-MWNTs as a conductive filler.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.463-471
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• 2018

본 연구에서는 polypropylene glycol(PPG)을 이용한 수분산 폴리우레탄에 카제인을 그래프트 합성한 다음 카본블랙을 분산하여 발생하는 변화를 분석하였다. 이를 위해 카제인을 그래프트한 수분산 폴리우레탄 (PUD와 CPUD's) 시료를 준비한뒤 카본블랙이 분산된 CPCB's 시료를 준비하였다. 준비된 시료를 이용하여 인장강도를 측정 한 결과 카제인이 높게 함유된 CPUD3가 $3.01kg_f/mm^2$로 인장강도가 증가하였으며, CPCB's에서는 카본 블랙이 증가할수록 인장강도가 $2.54kg_f/mm^2$ 로 낮게 측정되었다. 연신율은 카제인이 적게 함유된 PUD 시료가 278 %로 측정되었으며, CPCB's에서는 CP3CB4가 157%로 측정되었다. 내마모성은 CPUD3 시료가 36.97 mg.loss, CP3CB4가 41.11 mg.loss로 표면 강도가 측정되었다. 내용제성은 PUD's 시료와 CPCB's 시료 양쪽 모두 물성변화가 없음을 확인 할 수 있었다.

• Fibers and Polymers
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• 제1권1호
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• pp.32-36
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• 2000

An alternative strategy to .educe the percolation threshold of carbon black (CB) in polymer blends was investigated using random copolymer ternary blends of polystyrene (PS), poly(methyl methacrylate)(PMMA), and a styrene-methyl methacrylate random copolymer (SMMA). The target morphology was to selectively locate CB particles in the encapsulating layer of SMMA during melt mixing. The CB used in this study is BP-2000 from Cabot and has a strong selective affinity to PS. Even when the CB was premixed with SMMA, it moves to the PS phase during the melt mixing. However, we also observed the CB particles located at the interface between SMMA and PS phases. Through this study it is found that the interaction between polymers and CB particles is critical for selectively localizing CB particles in multi-component polymer blends. Although appropriate processing condition may retard the movement of CB particles to the polymer phase with affinity, it cannot prevent it completely and locate them to the SMMA phase, which is not thermodynamically favored. To locate CB particles in an encapsulating layer of ternary polymer blends, first of all, polymers forming it should have selective affinity to CB.

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.80-85
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• 2007

Maleic anhydride (MA)와 ethylene-propylene-diene terpolymer(EPDM)를 용액중합으로 말레화 EPDM(MEPDM)을 제조하고 이를 quaternary ammonium silyl Polydimethylsiloxane-TCNQ adduct(PST)와 internal mixer(Rheomix 600P)를 사용하여 용융중합으로 MEPDM-g-PST 공중합체를 제조하였다. 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 MEPDM-g-PST 공중합체 및 카본블랙 (5, 10, 15 및 20 phr)을 배합하여 MEPDM-g-PST/HDPE/CB 복합체(MPEC)를 제조하였고 HDPE와 카본블랙(5, 10, 15 및 20 phr)을 배합하여 HDPE/CB 복합체(PEC)를 각각 제조하였다. MEPDM-g-PDMS 공중합체의 구조는 FTIR을 이용하여 확인하였으며 MA의 최대 그래프트율은 2.35%이였다. 제조한 복합체의 열적 특성을 측정한 결과 MPEC와 PEC는 유사한 열분해 온도를 나타내었다. MPEC의 인장강도는 카본블랙의 함량이 5에서 20 phr로 증가함에 따라 240에서 372 MPa로 증가하였으며 모폴로지를 분석한 결과 PEC보다 MPEC의 경우에서 카본블랙의 분산이 보다 더 잘 이루어졌음을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제6권1호
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• pp.53-70
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• 1971

We have studied the blending effects of cis-1,4-polybutadiene (CBR) and styrene-tutadiene rubber at various blending ratios of 100 : 0, 70 30, 50 : 50, 30 : 70, 0 : 100, and of carbon black ISAF and HAP at various compounding ratios of 45 PHR, 55 PHR, 65 PHR, for tyre tread rubber. The results obtained are summerized as follows; 1. For tyre tread rubber, it was found to increased efficiency to use SBR polymer only than to use the blending ratio CB/SBR=30/70 below. But it was observed that the latter was adapted for the bus or truck tyre and the former for the passenger tyre. 2. Excellent efficiency was obtained in case of carbon black compounding ratio of 55%, and also the compounding of ISAF made better efficiency than that of HAF. 3. Carbon black was more efficient to SBR than to CB. 4. For the aging ratio, the compounding rubber of NR was the highest, and the ratio was decreased in order of the compounding rubber of oil-extended SBR or CB polymer only, the compounding rubber of non oil-extended SBR or CB polymer only, and the blending rubber.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.117-123
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• 2021

본 연구에서는 실리콘 산화물, 소프트 카본, 카본 블랙을 혼합하여 복합체를 제조하였으며, 이차전지의 음극 특성을 고찰하였다. 이때, 소프트 카본 음극재의 용량 향상을 위하여 첨가된 실리콘 산화물 함량을 0, 6, 8, 10, 20 wt%로 달리하였으며, 카본 블랙은 실리콘 산화물의 부피 팽창 완화를 위한 구조 안정제로 첨가되었다. 제조된 CB/SiOx/C 복합체의 물리적 특성은 XRD, SEM, EDS 및 분체 저항 분석을 통하여 조사되었다. 또한 제조된 복합체의 전기화학적 특성은 리튬 이차전지의 충·방전 사이클, 율속 및 임피던스 분석을 통하여 관찰되었다. CB/SiOx/C 복합체는 카본 블랙 첨가에 의하여 실리콘 산화물의 부피 팽창을 완화시킬 수 있는 내부 공동이 형성되었으며, 카본 블랙과 실리콘 산화물 입자가 고르게 분포되었다 형성된 내부 공동은 실리콘 산화물 함량이 8 wt% 미만에서는 낮은 초기 효율 보이며, 20 wt% 이상에서는 낮은 사이클 안정성을 보였다. 실리콘 산화물이 10 wt% 첨가된 CB/SiOx/C 복합체는 537 mAh/g 초기 방전 용량, 88 %의 용량 유지율과 2C/0.1C에서 79 율속 특성을 보였다. 이는 소프트 카본 음극재의 용량을 향상시키기 위해 실리콘 산화물을 첨가하였고, 실리콘 산화물의 부피 변화를 완충하기 위해 구조 안정제로 카본 블랙을 첨가하였다. CB/SiOx/C 복합체를 고효율의 음극재로 사용하기 위해 최적의 실리콘 산화물 함량 및 구조 안정제로서의 카본 블랙의 메커니즘을 논의하였다.