• Macromolecular Research
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• 제17권8호
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• pp.616-622
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• 2009

In-depth understanding of the influence of hot pressing and melt processing on the properties of thermoplastic polyurethane (TPU) is critical for effective mechanical recycling of TPU scraps. Therefore, this study focused on the effects of hot pressing and melt mixing on molecular weight (MW), polydispersity index (PDI), melt index (MI), characteristic IR peaks, hardness, thermal degradation and mechanical properties of TPU. The original TPU pellet (o-TPU) showed two broad peaks at lower and higher MW regions. However, four TPU film samples, TPU-0 prepared only by hot pressing of o-TPU pellet and TPU-1, TPU-2 and TPU-3 obtained by hot pressing of melt mixed TPUs (where the numbers indicate the run number of melt mixing), exhibited only a single peak at higher MW region. The TPU-0 film sample had the highest $M_n$ and the lowest PDI and hardness. The TPU-1 film sample had the highest $M_w$ and tensile modulus. As the run number of melt mixing increased, the peak-intensity of hydrogen bonded C=O stretching increased, however, the free C=O peak intensity, tensile strength/elongation at break and average MW decreased. All the samples showed two stage degradations. The degradation temperatures of TPU-0 sample (359 $^{\circ}C$ and 394 $^{\circ}C$)were higher than those of o-TPU (342 $^{\circ}C$ and 391 $^{\circ}C$). While all the melt mixed samples degraded at almost the same temperature (365 $^{\circ}C$ and 381 $^{\circ}C$). The first round of hot pressing and melt mixing was found to be the critical condition which led to the significant changes of $M_n$/$M_w$/PDI, MI, mechanical property and thermal degradation of TPU.

• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.195-201
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• 2022

본 연구에서는 지황 추출물[Rehmannia glutinosa extract (RE)]이 함유된 chitosan (CH) 기반 바이오 소재를 제조하고, 물리·화학적 특성, RE 방출 특성, 멜라닌 합성 억제 효과, 항산화 효과, elastase 억제 효과를 조사하였다. RE 함유 CH기반 바이오 소재는 casting method와 UV 경화 공정을 통해 제조되었다. 제조된 바이오 소재의 표면 특성은 FE-SEM으로 분석하였고, 물리적 특성은 인장강도, 신축률을 통하여 조사하였다. 경피 약물 전달 시스템을 적용하기 위해 36.5 ℃에서 pH 4.5, pH 5.5, pH 6.5 용액에서와 인공피부를 이용해 제조된 바이오 소재에서 RE의 방출 특성을 조사하였으며, 그 결과, pH 6.5에서 가소제를 첨가하지 않은 바이오 소재와 가소제[glycerol (GL)와 citric acid (CA)]를 첨가하여 제조한 RE 함유 바이오 소재에서 RE의 방출이 pH 4.5에서 보다 약 1.10배 빠르게 일어남을 알 수 있었다. 또한, 인공 피부에서 RE의 방출은 약 6 h 동안 지속적으로 방출됨을 확인하였다. Tyrosinase assay, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) assay, elastase assay를 통해 기능성을 평가하였으며, 가소제로 CA를 첨가하고 RE가 함유된 바이오 소재에서 각각 45.12%의 tyrosinase 활성율, 89.40%의 DPPH 라디칼 소거능, 59.94%의 elastase 활성율을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.530-537
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• 2014

수분은 제품의 물리적 변화, 미생물 성장, 화학적 반응을 일으켜 품질을 저하시키는 주요 요인이 된다. 본 연구는 기능성 포장 필름으로 응용하기 위하여 수분을 흡착력이 우수한 폴리아크릴산 나트륨 염(polyacrylic acid partial sodium salt, PAPSS)을 선상저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 고분자 수지에 함침된 수분 흡착 기능을 가진 복합 필름을 제조하였다. 제조한 수분 흡착 복합 필름은 PAPSS 물질 입자가 LLDPE 고분자 매트릭스에 잘 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 PAPSS 첨가량이 증가됨에 따라 필름의 투명도가 저하되었다. 고분자에 첨가되는 PAPSS 물질의 증가는 복합 필름의 인장강도와 신장률 값이 감소됨을 확인할 수 있었으나 각각 0.5, 1, 그리고 2% PAPSS 필름들 간에는 큰 유의적 차이를 보이지 않았다. 반면 4% PAPSS 함침 필름은 다른 농도로 PAPSS 물질이 함침된 필름과 비교하여 인장강도 및 신장률 값의 급격한 감소를 나타냈다. PAPSS 함량의 증가는 필름의 산소 및 수분 투과도 값이 감소됨이 관찰되어 고분자에 PAPSS 첨가는 필름의 가스 차단의 개선을 나타냈다. PAPSS 함침 필름들은 상대적으로 높은 습도 환경 조건에서 우수한 수분 흡착율을 나타내는 것을 확인하였으며, 특히 4% PAPSS 함침 필름이 다른 PAPSS 농도 함침 필름들에 비하여 높은 수분 흡착율을 보였다. $25^{\circ}C$ 조건에서 필름 샘플의 수분 흡착 등온 곡선에 가장 적합하게 묘사되는 최적의 모델 방정식은 GAB 모델로 나타냈다. PAPSS 첨가는 고분자 필름의 결정화 및 녹는 온도 변화에 영향을 보였으나, 열중량 변화에는 큰 차이가 없이 안정된 열적 특성을 나타냈다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권2호
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• pp.268-274
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• 2015

막걸리 제조 부산물인 막걸리박으로부터 추출된 단백질에 다양한 가소제를 첨가하여 막걸리박 단백질(MRP) 필름을 제조하였고, 또한 여러 농도(0, 0.8, 1.0, 1.2%)의 고추냉이 추출물(WE)을 첨가한 MRP 필름을 제조하였다. 사용된 가소제 중 MRP 필름의 물리적 성질을 고려하였을 때 glycerol과 sorbitol을 1:2 비율로 첨가한 경우가 최적 조건이었다. 그리고 WE의 농도가 증가함에 따라 MRP 필름의 인장강도, 신장률, 수분 함량은 감소하였고, MRP 필름의 투습도와 수분용해도는 WE의 농도에 영향을 받지 않았다. 1.0% WE가 함유된 MRP 필름은 Escherichia coli O157:H7과 Listeria monocytogenes에 대해 항균성을 나타내었고, 이를 쇠고기 포장에 적용하였을 때 저장 8일차에서 대조군에 비해 E. coli O157:H7과 L. monocytogenes가 1.1과 0.41 log CFU/g 각각 감소하였다. 또한 저장 중 지방 산화 측정 실험 결과, 1.0% WE가 함유된 MRP 필름으로 포장한 쇠고기는 대조군에 비해 POV 값은 53%, TBARS 값은 56% 감소하였다. 따라서 본 연구 결과 막걸리박에서 추출된 막걸리박 단백질에 1.0% WE를 첨가하여 제조한 가식성 필름은 쇠고기의 저장 중 미생물 억제와 지방 산패 지연에 있어서 효과적인 포장 방법이라고 판단된다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권1호
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• pp.24-30
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• 2014

3-Amino-1,2,4-triazole(ATA)을 비상용성 블렌드인 maleated HDPE(mHDPE)/maleated EPDM (mEPDM)(50 wt%/50 wt%)에 용융혼합에 의해 2.5 phr, 5.0 phr 첨가하였으며, ATA 첨가에 따른 블렌드의 미세구조, 기계적물성 및 유변물성을 FT-IR, FE-SEM, 인장시험, DMA 및 ARES를 이용하여 각각 조사하였다. FTIR 및 DMA 분석결과 용융혼합 과정에서 ATA가 mHDPE 및 mEPDM의 말레무수물과 반응하여 초분자적 수소결합이 형성되며, 이로부터 물리적 가교구조가 형성되는 것을 알 수 있었다. FE-SEM 분석결과 mHDPE/mEPDM 블렌드는 플라스틱인 HDPE가 연속상을 이루고 고무상인 EPDM이 분산상을 이루며 ATA를 첨가함으로써 모폴로지가 더욱 미세해짐을 알 수 있었다. 인장물성시험결과 ATA에 첨가에 의해 형성된 물리적가교구조로 인해 인장강도, 모듈러스, 파단신율 값 및 탄성복원력이 증가되었으며, 용융레올로지 특성 분석결과 ATA가 첨가됨으로써 블렌드의 저장탄성율과 용융점도가 증가됨을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.673-680
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• 2019

GAP 및 GAP-co-BO계 에너지 함유 열가소성 탄성체(ETPE)의 하드세그먼트 함량을 30~45% 범위에서 변화시켜 합성하여 열적 특성 및 기계적 특성을 비교 연구하여 고찰하였다. FTIR 분석 결과로부터 GAP-co-BO계 ETPE와 GAP계 ETPE는 하드세그먼트 함량이 증가함에 따라 수소결합을 형성하는 능력이 증가하였으며 GAP-co-BO계 ETPE의 수소 결합 능력이 GAP계 ETPE보다 크게 나타났다. DSC와 DMA 분석 결과로부터 GAP계 ETPE의 유리전이온도(T_g)는 하드세그먼트 함량이 증가함에 따라 증가하였으나, GAP-co-BO계 ETPE의 유리전이온도(T_g)는 하드세그먼트가 증가하여도 유사한 값을 유지하였다. 상온 storage modulus는 GAP-co-BO계 ETPE의 값이 GAP계 ETPE 값보다 더 크게 나타났다. 이러한 거동은 GAP-co-BO계 ETPE 내의 하드세그먼트와 소프트세그먼트의 강한 상분리 거동의 결과로 볼 수 있다. 그 결과 GAP-co-BO계 ETPE는 GAP계 ETPE보다 더 큰 파단강도와 더 낮은 파단신율 값을 나타냈다.

• 멤브레인
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• 제19권4호
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• pp.302-309
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• 2009

원자전달 라디칼 중합을 이용하여 polystyrene-b-poly (hydroxyethyl methacrylate) (PS-b-PHEMA) 블록 공중합체를 합성한 뒤, 블록 공중합체의 -OH 그룹과 이미다졸 디카르복실릭산 (IDA)의 -COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 가교된 전해질막을 제조하였다. 인산($H_3PO_4$)을 도핑하여 이미다졸-인산 착체를 형성한 결과, 인산 함량이 증가함에 따라 공중합체 전해질막의 수소 이온 전도도가 계속 증가하였다. 또한 인장강도와 인장률 모두 인산 함량에 따라 증가하였다. 특히 [HEMA]: [IDA]:[$H_3PO_4$] = 3:4:4의 조성을 갖는 PS-b-PHEMA/IDA/$H_3PO_4$ 블록 공중합체 전해질막은 $100^{\circ}C$의 비가습 조건에서 최대 0.01 S/cm의 수소이온 전도도를 나타내었다. 열분석(TGA) 실험을 통하여 전해질막은 $350^{\circ}C$의 고온까지 열적으로 안정함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.175-180
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• 2016

폐 자동차에서 떼어낸 범퍼는 분쇄 및 도장 (paint)제거 공정을 거친 후 신재 (pristine materials)와 일정 비율 혼합하여 자동차 부품을 제조하는 공정에서 재활용된다. 본 연구에서는 신재와 도장이 제거된 범퍼 분쇄품을 일정 비율 혼합하여 혼합비에 따른 기계적인 물성 및 화학적인 성질을 연구하였다. 신재에 범퍼 분쇄 품을 혼합하였을 때 인장강도 및 굴곡탄성율과 같은 강성은 두 물질의 조성 평균으로 나타났지만, 충격강도와 파단 신율과 같은 인성 (toughness)은 조성 평균보다 낮은 negative deviation을 보였다. 이는 두 물질간의 혼화성이 부족하여 발생하는 결과라는 것을 FT-IR 분석을 통하여 알 수 있었다. 범퍼 분쇄품의 혼합 비율이 30% 이상에서 두 물성이 급격히 저하되었다. 이를 활용하면 최적의 배합 비율을 선정할 수 있을 것이다. 또한 이전 연구에서 밝힌 바와 같이 도장 제거율을 80 % 수준까지는 달성하기는 쉽지만 나머지 20%를 제거하기 위하여 많은 노력과 에너지가 소요되는 바, 도장이 제거되지 않은 분쇄품과 도장이 제거된 분쇄품의 혼합 비율에 따른 기계적인 물성에 대하여 실험하였다. 도장이 제거되지 않은 범퍼 분쇄품이 소량만 첨가되어도 기계적인 물성은 급격히 저하가 되어 폐 범퍼를 재활용하기 위해서는 도장 제거 공정이 매우 중요하다는 사실을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권1호
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• pp.81-87
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• 2003

본 연구에서는 $FeCl_2{\cdot}4H_2O,\;(CH_2)_6N_4$ (hexamethylene tetramine) 그리고 $NaNO_2$로부터 $Fe_3O_4$ (magnetite)를 제조하고 결정성 CR고무에 배합하여 전도성 충전제의 함량이 물성에 미치는 효과와 전기전도도 (${\sigma}$)의 온도 의존성을 조사하였다. 최소 최적 혼합비(percolation threshold, $P_c$) 개념이 본 연구에서 제조한 전도성 입자가 충전된 복합체에 적용되며, 혼합물내 $Fe_3O_4$의 분율이 27%를 초과할 때 전기전도도가 급격히 증가함을 확인하였다. 전기전도도의 온도 의존성은 $P_c$ 또는 그 이하에서 열적으로 활성화되며 magnetite가 CR 고무의 강화 및 전도성 충전제로서의 역할을 할 수 있음을 조사하였다. 또한, 50 phr의 magnetite가 충전된 복합체가 최적의 물리적 가교점으로 인하여 가장 우수한 인장강도와 파단시 신장율을 보였으며 모듈러스가 magnetite 의 강화효과 및 블랜드물의 가황 토오크 곡선으로부터 얻은 점도와 관련이 있음을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권3호
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• pp.432-439
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• 2004

알긴산 필름의 수분저항 특성을 증진시키기 위하여 지방산 (lauric, palmitic, stearic, oleic acid)과 복합필름을 제조하고 $CaCl_{2}$용액으로 처리하고, 이들의 처리 효과를 필름의 두께, 표면색, 미세구조, 인장강도, 신장률, 투습도, 수분용해도 및 등온 흡습곡선을 측정하여 조사하였다. 알긴산 필름은 지방산과의 복합필름을 형성하거나 $CaCl_{2}$ 처리를 하므로 필름의 미세구조가 크게 변하였다. 필름의 인장강도는 사용한 지방산의 종류에 따라 25-70% 정도 감소하였으나, $CaCl_{2}$ 처리에 의해 1.5-2배 증가하였다. 필름의 신장률은 두 가지의 처리에 의해 모두 감소하였다. 투습도는 불포화 지방산인 oleic acid를 제외하고는 지방산과 복합필름을 제조하므로 유의적으로(p<0.05) 감소하였다. 수분용해도 역시 두 가지 처리에 의해 모두 감소하였는데, stearic acid의 경우는 두 가지 방법을 병용하여 사용하므로 수분용해도가 약 30배 정도까지 감소하였다. 모든 알긴산 필름의 등온흡습곡선은 전형적인 두 단계의 변화 양상을 나타냈으며, 그 전환점은 수분활성도 0.75의 범위였다. 등온흡습곡선과 단분자층 수분함량의 결과는 $CaCl_{2}$ 처리에 의해 필름의 친수성이 감소하였음을 나타냈다.