• Macromolecular Research
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• 제15권7호
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• pp.676-681
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• 2007

A process designed to synthesize rigid polyurethane foam (PUF) with insulative properties via the modulation of PUF cell size via the addition of clay and the application of ultrasound was assessed. The blowing agents utilized in this study include water, cyclopentane, and HFC-365mfc, all of which are known to be environmentally-friendly blowing agents. The rigid PUFs were prepared from polymeric 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (PMDI) and polyether polyol with a density of $50kg/m^3$. In addition, rigid PUFs/clay nanocomposites were synthesized with clay modified by PMDI with and without the application of ultrasound. The PUF generated using water as a blowing agent evidenced the highest tensile strength. The tensile strength of the PUF/nanocomposites was higher than that of the neat PUF and the strength was even higher with the application of ultrasound. The cell size of the PUF/clay nanocomposites was less than that of the neat PUF, regardless of the type of blowing agent utilized. It appears that the higher tensile strength and lower cell size of the PUF/clay nanocomposites may be attributable to the uniform dispersion of the clay via ultrasonic agitation. The thermal conductivity of the PUF/clay nanocomposites generated with HCFC-141b evidenced the lowest value when PUF/clay nanocomposites were compared with other blowing agents, including HFC-365mfc, cyclopentane, and water. Ultrasound has also proven effective with regard to the reduction of the thermal conductivity of the PUF/clay nanocomposites with any of the blowing agents employed in this study. It has also been suggested that the uniformly dispersed clay particles in the PUF matrix function as diffusion barriers, which prevent the amelioration of the thermal insulation property.

• 한국가스학회지
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• 제8권2호
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• pp.1-7
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• 2004

경질폴리우레탄 폼 제조 시 water, HFC-365mfc, HFC-245fa, HCFC-l4lb, CFC-11, n-pentane을 사용하여 단일발포제가 폼의 물성에 미치는 영향을 알아보고, HFC-365mtc 를 주 발포제로 사용하고 water, HFC-245fa, HCFC-l4lb, CFC-11, n-Pentane을 보조발포제로 사용하여 혼합 발포제(co-blowing agent)가 폼의 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 단일 발포제의 영향에서 압축강도는 물의 경우가 3.83kg/m^2으로 가장 큰 값을 나타내었으며 Scanning electron/microscopy(SEM)분석 결과 HFC-245fa와 HFC-365mfc의 경우가 기공분포 크기가 가장 작은 것으로 관찰이 되었다. 열전도도는 CFC-11, HFC-245fa와 HFC-365mfc의 경우가 낮은 열전도도 값을 보여서 폼의 열전도도는 기공크기와 발포제의 열전도도에 의존함을 알 수 있었다. 혼합 발포제의 영향에서는 HFC-245fa를 $30mo1e\%$로 사용한 경우가 가장 높은 기계적 물성 값을 나타내었으며 이는 SEM 분석 결과, HFC-245fa를 보조 발포제로 사용한 경우가 가장 작은 기공분포크기를 나타내었기 때문이었다. 혼합 발포제의 영향에서도 폼의 열전도도는 기공크기와 발포제의 열전도도에 의존함을 확인 할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제58권4호
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• pp.208-215
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• 2023

In this study, the properties of polyurethane-polydimethylsiloxane (PU-PDMS) hybrid foams containing different types and contents of physical blowing agents (PBAs) were investigated. Two types of blowing agents, namely physical blowing agents and thermally expandable microspheres (TEM), were applied. The apparent density was measured using precisely cut foam samples, and the pore size was measured using image software. In addition, the microstructure of the foam was confirmed via scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The thermal conductivities related to the microstructures of the different foams were compared. When 0.5 phr of the hydrocarbon-based PBA was added, the apparent density and pore size of the foam were minimal; however, the pore size was larger than that of neat foam. In contrast, the addition of 3 phr of TEM effectively reduced both the apparent density and pore size of the PBAs. The increase in resin viscosity owing to TEM could enhance bubble production stability, leading to the formation of more uniform and smaller pores. These results indicate that TEM is a highly efficient PBA that can be employed to decrease the weight and pore size of PU-PDMS hybrid foams.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권6호
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• pp.17-22
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• 2013

Recently, microcellular polymer films have been widely used as absorbents, support cells, and sensors in the industrial fields of IT, NT, BT, and ST. The conventional fabrication methods of microcellular polymer films are not only more complicated than those of non-microcellular polymer films, but also require a longer production time. In this paper, we propose a new hybrid fabrication method for microcellular polymer films; films can be rapidly made using UV laser processing with chemical blowing agents. The experimental results show that the number of the micropores increased with respect to the laser fluence and the concentration of the chemical blowing agents.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제16권2호
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• pp.179-185
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• 1999

본 연구에서는 연질 폴리우레탄 발포제 제조에서 여러 발포제와 내부온도, 기계적 물성과의 관계에 대해서 연구, 조사하였다. 발포제로는 물을 주발포제로 하여 보조발포제는 CFC-11(trichlorofluoromethane), HCFC-114b(dichlorofluoroethane), dichloromethane, n-pentane, iso-pentane, cyclopentane을 사용하였다. 기계적 물성을 측정하기 위하여 연질 폴리우레탄 발포제의 밀도가 $0.015{\pm}0.002g/cm^3$와 $0.024{\pm}0.002g/cm^3$인 두 종류의 발포제를 제조하였다. 연질 폴리우레탄의 발포제의 제조시 발포제별로 내부온도를 측정하였으며, 48시간 경과 후 밀도, 인장강도, 신장율, 인열강도, 압축강도, 압축영구변형률을 측정하였다. 연구 결과 dichloromethane과 cyclopentane이 보조발포제로 가장 적합하였다.

• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.379-384
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• 2005

Polymeric 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (PMDI), 여러 관능기와 OH 값을 가지는 7종의 폴리올, 실리콘 계면활성제, 두 종류의 촉매 그리고 세 종류의 발포제를 사용하여 폴리우레탄폼(PUF)을 제조하였다. 발포제로는 염화불화탄소(CFC-11), 염화불화탄화수소(HCFC-141b)와 불화탄화수소(HFC-365mfc)가 이용되었다. HCFC-141b를 사용한 PUF의 기초특성과 cell 구조에 대한 겔화촉매와 blowing 촉매의 영향을 조사하였다. Cell 크기는 촉매의 양에 따라 감소하였다. 겔화촉매의 경우에 밀도 변화는 거의 없지만 압축강도는 촉매양이 0에서 2 pph로 증가함에 따라 11.9에서 $12.66kg_f/cm^2$로 증가하였다. 3 종의 발포제를 이용한 PUF의 겔화시간, 밀도와 압축강도를 측정하였으며, 물리적 특성에 있어서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나 다른 두 종류의 발포계와 비교했을 때 HCFC-141b를 사용한 PUF의 cell 구조는 불균일함을 알 수 있었다.

• Macromolecular Research
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• 제17권1호
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• pp.44-50
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• 2009

Rigid polyurethane foams (PUF)s were synthesized with environmentally friendly blowing agents such as a cyclopentane/distilled water (10.0/1.0, pphp) mixture and distilled water only for four different silicone surfactants having different silicone/polyether ratios. An attempt was made to reduce the thermal conductivities of the PUF samples by varying the concentration and the silicone/polyether ratio of the various silicone surfactants. The scanning electron microscopy (SEM) results indicated an optimum concentration of the silicone surfactant of about 1.5 to 2.5 phpp for various surfactants to reduce the cell size and lower the thermal conductivity. The silicone surfactant having a higher silicone/polymer ratio showed a smaller cell size and, therefore, demonstrated the lower thermal conductivity of the PUF samples. From the relation between the thermal conductivity and the cell size of the PUF samples, the smaller cell size improved the thermal insulation property of the rigid PUF for both the PUF samples blown by the cyclopentane/distilled water (10.0/1.0, pphp) mixture and distilled water only. If the blowing agent is fixed, then the cell size is an important factor to decrease the thermal conductivity of the PUF samples. These results indicated that rigid PUF samples having lower thermal conductivity can be obtained by choosing a silicone surfactant containing a higher silicone/polyether ratio, as well as an optimum content of the surfactant.

• 한국가스학회지
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• 제20권2호
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• pp.30-34
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• 2016

본 연구에서는 LNG나 LPG등과 같은 초저온용 단열재로 사용되는 폴리우레탄 폼을 대체하기 위한 연구의 일환으로 레졸형 페놀수지를 사용하여 페놀 폼을 합성하였다. 페놀 수지 발포 폼을 합성하기 위해 HCFC-141b, HFC-365mfc와 HFC-227fa의 혼합물, n-pentane, cyclopentane, n-hexane 및 cyclohexane을 발포제로 사용하여 발포제에 따른 페놀수지 폼의 물성변화를 고찰하였다. 발포제로 cyclohexane을 사용하였을때 가장 우수한 단열성능과 압축강도를 나타내었으며 동일한 발포제를 사용하여 합성한 폴리우레탄 폼과의 내열성을 비교한 결과 폴리우레탄 폼에 비해 매우 우수한 내열성을 나타내었다.

• Macromolecular Research
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• 제16권3호
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• pp.218-223
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• 2008

In order to obtain crosslinked poly(butylene succinate) (PBS) foams with a closed-cell structure, a commercial-grade PBS was first modified in the melt using two different branching agents to increase the melt viscosity. The rheological properties of the branched and crosslinked PBS were examined by varying the amount of the branching agents. The complex viscosity of the crosslinked PBS increased with increasing amount of the branching agent. However, it decreased with increasing frequency. When 2 phr of the branching agent was added to PBS, the storage modulus (G') was higher than the loss modulus (G") throughout the entire frequency range, showing that the addition of a branching agent increases the melt viscosity and elasticity of PBS effectively. Closed-cell PBS foams were prepared by mixing the chemical blowing agent with the crosslinked PBS. The effect of the foaming conditions such as temperature and time, and the amount of the crosslinking agent on the structure of the expanded PBS foams were also investigated.

• 한국가스학회지
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• 제5권4호
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• pp.79-84
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• 2001

본 연구에서는 폴리올의 구조(OH-value, functionality)와 각각의 발포제(CFC-11, HCFC-l4lb, HFC-365mfc)가 우레탄의 반응성, 폼의 물성 그리고 cell 구조에 미치는 영향을 평가하여 HFC-365mfc의 대체 가능성을 고찰하였다. 그 결과 폴리올의 OH-value와 작용기가 증가함에 따라 반응온도, 반응속도, 밀도 그리고 압축강도는 증가하였다. Cell의 크기는 폴리올의 OH-value와 작용기가 커질수록 미세하게 형성되었다. CFC-11 HCFC-l4lb 그리고 HFC-36smfc에 따른 반응온도, 반응속도, 밀도 그리고 압축강도의 변화는 거의 없었으며, cell 분포는 HFC-365mfc를 사용한 경우가 HCFC-l4lb를 사용한 경우에 비해 균일한 cell 분포를 나타내었다.