• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.478-485
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• 2012

Bicyclo(2,2,2)oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride(BTDA)와 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene(BAPB) 단량체를 사용하여 중합한 폴리아믹산(poly(amic acid))에 용액 삽입법을 이용해서 다양한 함량의 유기화 점토를 넣은 후 열 이미드화 방법을 통해 투명한 나노복합체 polyimide(PI) 필름을 합성하였다. 0-1.5 wt%의 다양한 함량의 유기화점토를 포함하는 복합체 필름을 제조한 후, 필름의 광 투과성, 모폴로지, 그리고 가스차단성을 각각 측정하였다. 1.0 wt%의 Cloisite 30B가 포함된 복합체에서 가장 우수한 가스차단성이 측정되었으며, 유기화 점토의 함량이 증가하게 되면 가스차단성은 오히려 감소하였다. PI 복합체 필름은 우수한 광 투과성을 가지며 대체로 무색을 나타내었다. 하지만 점토의 함량이 증가함에 따라 광 투과성은 조금씩 감소하였다. Cloisite 30B가 포함된 투명한 PI 복합체 필름의 광 투과성과 가스차단성을 더 자세히 연구하기 위하여 100-140%까지 다양한 비율로 이축연신하였다. 120% 이상 연신된 PI 복합체 필름에서 고분자 매트릭스에 점토가 균일하게 분산되어 박리되었음을 확인 하였으며, 가장 높은 가스 차단성은 130%로 이축연신된 필름에서 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권4호
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• pp.343-351
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• 2011

유기나노점토와 인화합물을 함유한 우레탄폼 복합체를 합성하고, 폼 생성속도, 밀도, 몰포로지, 열적특성 분석을 수행하였다. 우레탄폼 복합체는 Cloisite 30B가 박리/분산된 폴리아디페이트디올과 폴리에테르-폴리올(f=4.6), PMDI(f=2.5), D-580(phenyl polyoxyalkenyl phosphate)로부터 제조하였다. 발포제로써 cyclopentane과 증류수가 우레탄폼 복합체의 특성에 미치는 영향을 D-580의 농도 0~2.9 wt%에서 측정하였다. 증류수는 cyclopentane 보다 약 30% 빠르게 폼을 형성시켰다. 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체의 밀도는 cyclopentane으로 발포한 경우보다 32~34% 낮았다. 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체의 cell은 타원형인 반면에, cyclopentane으로 발포한 복합체는 구형의 형상이며, D-580의 함량이 증가함에 따라 cell 직경이 $158{\mu}m$에서 $100{\mu}m$로 감소하였다. Cyclopentane 으로 발포한 우레탄폼 복합체의 $T_g$는 D-580 함량이 증가함에 따라 $77.6^{\circ}C$에서 $56.1^{\circ}C$로 낮아졌다. 증류수로 발포한 우레탄 복합체의 $T_g$는 D-580 함량이 증가함에 따라 높아졌다. Cyclopentane과 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체는 모두 $250^{\circ}C$에서 열분해가 시작하였다. Cyclopentane로 발포한 우레탄폼 복합체는 $500^{\circ}C$ 이상에서 열분해속도가 증가하는 2차 열분해 현상이 측정되었다. D-580에 의한 열안정성의 개선 정도는 cyclopentane으로 발포한 복합체에 비하여 증류수로 발포한 우레탄 복합체에서 더 높게 측정되었다.

• 멤브레인
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• 제19권4호
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• pp.341-347
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• 2009

Poly propylene carbonate (PPC)와 cloisite 20B (PPC/C-20B)을 solution method를 통하여 합성하였고, 이를 통해 합성된 나노 조성물의 morphology, 열적 특성, 수분 흡수의 특성을 평가하였다. 나노 조성물의 구조는 X-ray diffraction (XRD) 로 확인하였고, 열적 특성은 thermal gravimetric analysis (TGA)와 differential scanning calorimetric (DSC)를 이용해 분석하였다. TGA와 DSC의 결과를 통해 나노 조성물은 기존의 PPC에 비해 높은 열적 안정성을 가짐을 확인할 수 있었다. DSC측정에서 5 wt%의 clay를 포함한 nanohybrid의 유리전이온도는 순수한 PPC의 $21^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$로 $9^{\circ}C$ 증가하였고, TGA 측정을 통해 확인한 열분해온도($T_{d50%}$)는 순수 PPC에 비해 $23^{\circ}C$가 높아졌음을 확인하였다. 또한 PPC 나노 조성물의 수분 흡수량은 기존의 PPC에 비해 상당히 감소하였다. 이는 clay의 PPC matrix 구조 내에 존재함으로 인해 수분 흡수를 감소시킨 것으로 해석할 수 있다. 수분 흡수는 코팅 막의 분해를 유발하고 물리적, 기계적 성능에 영향을 미친다. 따라서 나노 조성물로 인한 PPC의 열적 안정성, 수분흡수도 향상은 PPC의 사용과 실제 공정에 중요한 변수로 작용할 수 있다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제9권4호
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• pp.63-65
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• 2008

The increased interest in reducing the environmental effects caused by releasing organic compounds and aqueous waste has motivated the development of polymeric materials in supercritical fluids. Recently, supercritical fluids have been used in material synthesis and processing because of their special properties, such as high diffusivity, low viscosity, and low surface tension. Supercritical carbon dioxide is the most attractive because it is non-toxic, non-flammable, and has moderate critical temperature and critical pressure values. Supercritical carbon dioxide can also swell most polymers. In this study, we prepared polymer/clay nanocomposites using supercritical fluids. Cloisites 10A, 15A, 25A, and 30B used in this study are montmorillonites modified with a quaternary ammonium salt. The nanocomposites of polymer/clay were characterized by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, and differential scanning calorimetry.

• Food Science and Biotechnology
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• 제15권6호
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• pp.925-930
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• 2006

Chitosan-based nanocomposite films were prepared using a solution intercalation method incorporating varying amounts of organically modified montmorillonite (Cloisite 30B) from 0 to 30 wt%. The nanocomposite films prepared were optically clear despite a slight decrease in the transmittance due to the spatial distribution of nanoclay. X-ray diffraction patterns indicated that a certain degree of intercalation or exfoliation formed when the amount of clay in the film was low and that microscale tactoids formed when the clay content in the sample was high (more than 10 wt%). The tensile strength (TS) of the chitosan film increased when the clay was incorporated up to 10 wt% and then decreased with further increases in the clay content of the film. The elongation at break (E) increased slightly upon the addition of low levels of clay up to 5 wt% and then decreased with further increases in the amount of the clay in the film. The water vapor permeability (WVP) decreased exponentially with increasing clay content. The water solubility (WS) and swelling ratio (SR) of the nanocomposite films decreased slightly, indicating that the water resistance of the chitosan film increased due to the incorporation of the nanoclay.

• Advanced Composite Materials
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• 제18권4호
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• pp.365-379
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• 2009

Epoxy/S2-glass reinforced composites (SGRPs) infused with Cloisite 30B nanoclays were manufactured using the vacuum assisted resin infusion molding (VARIM) process. Prior to infusion, the matrix and clays were thoroughly mixed using a direct mixing technique (DMT) and a high shear mixing technique (HSMT) to ensure uniform dispersion of the nanoclays. Structures with varying clay contents (1-3 wt%) were manufactured. Both pristine and SGRP nanocomposites were then subjected to mechanical testing. For the specimens manufactured by DMT, the tensile, flexural, and compressive modulus increased with increasing the clay content. Similarly, the tensile, flexural, compressive, interlaminate shear and impact strength increased with the addition of 1 wt% clay: however the trend reversed with further increase in the clay content. Specimens manufactured by HSMT showed superior properties compared to those of nanocomposites containing 1 wt% clay produced by DMT. In order to understand these phenomena a morphological study was conducted. Transmission electron microscopy (TEM) micrographs revealed that HSMT led to better dispersion and changed the nanoclay structure from orderly intercalation to disorderly intercalation giving multi-directional strength.

• Macromolecular Research
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• 제15권2호
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• pp.178-184
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• 2007

A poly(ethylene terephthalate) (PET)/organosilicate nanocomposite, with enhanced mechanical properties, has been prepared using the melt intercalation method. For this purpose, a new organic modifier has been synthesized for the preparation of organosilicate, which is thermally stable and compatible with PET. The use of the new organosilicate yielded almost exfoliated PET nanocomposite; whereas, the PET nanocomposites prepared by use of commercial organoclays (Cloisite 15A and 30B) show only an intercalated morphology. Particularly, the use of the new organosilicate showed an enhanced tensile modulus, and without sacrifice of the tensile strength and elongation on breaking, while the use of commercial organoclays only exhibit a trade-off between those mechanical properties.

• 폴리머
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• 제27권6호
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• pp.589-595
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• 2003

서로 다른 종류의 유기 개질제가 층간에 삽입된 세 종류의 몬모릴로나이트 (MMT)를 사용하여 불포화 폴리에스터 (UP)/MMT 나노복합체를 제조하고 유기 개질제의 화학적 구조와 각 성분들의 최종 혼합시간이 최종 나노복합체의 형태구조와 각종 물리적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 최종 혼합 시간은 MMT의 종류에 관계없이 나노복합체의 형태구조와 각종 물성에 별다른 영향을 미치지 못하는 것으로 확인되었으며, MMT의 유기 개질제에 두 개의 수산화기가 포함된 Cloisite 30B의 경우에는 나머지 두 종류의 MMT에 비해 형태구조나 고무 평탄 영역에서의 전단 모듈러스 및 굴곡강도 등은 우수한 것으로 나타났다 하지만 인장 강도나 열분해 거동, 유리 전이 온도 등은 별다른 차이를 보이지 않았으며, 또한 MMT의 함량에 따른 각종 특성의 선형적인 증가도 관찰되지 않았다.

• 폴리머
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• 제28권2호
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• pp.177-184
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• 2004

고분자-점토 나노복합재는 적은 양의 점토 함유만으로도 물리적, 기계적 특성 등의 물성 증대 효과를 기대할 수 있다 고분자-점토 나노복합재의 일반적인 제조방법으로는 층간 삽입법과 직접 중합법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 디알릴테레프탈레이트와 1,3-부탄디올을 단량체조 하여 알릴 에스터 예비 중합체를 합성하고, 점토를 이용하여 층간 삽입법과 직접 중합법으로 나노복합재를 제조하여 점토의 함량, 경화조건, 점토의 혼합 방법에 따른 특성을 분석하였다. 실리케이트 층간 거리는, 30B-점토를 이용하여 직접 중합법으로 제조하였을 때, 40$\AA$ 이상으로 가장 넓게 나타났다. 이는 유기화제의 작용기 (-OH)와 단량체가 실리케이트의 층 사이에서 에스터 교환 반응을 일으켜, 층간 거리가 증가하였기 때문이다. 또한 기계적 특성과 열적 특성 확인으로 점토의 분산 정도가 복합재의 물성 향상의 중요한 인자임을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.743-748
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• 2006

본 논문에서는 연구에서는 Nylon6를 기재로 하여 두 가지 Melamine계 난연제(melamine cyanurate: MC-100 and melamine phosphate:MPP-100)를 사용한 난연 Nylon를 개발하여 난연성 및 물성평가를 수행하였다. 난연Test는 UL-94 측정방법(수직연소 시험방법)을 이용하였고, 물성평가는 만능물성시험기(UTM)를 이용하여 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율 등을 측정하였고, 충격강도 시험기를 이용하여 충격강도를 측정하였다. 또한 Nano-clay(Cloisite 30B) 5wt%를 사용하여 물성에 미치는 효과를 관찰하였다. 수지의 난연성 평가결과에 의하면, 난연제의 함량이 5wt% 이상이면 V0급을 얻을 수 있었다. 난연제 함량이 증가함에 따라 인장강도. 굴곡강도는 감소하고, 굴곡탄성율은 증가하였다. MC-100의 경우, 5wt%까지는 Nylon6의 동등 이상의 물성을 유지하였다. Nano-clay의 경우, 분산 상태가 불량하여 기대 수준의 물성 향상과 난연 효과는 얻지 못했다.