• 제목/요약/키워드: Inorganic filler

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음이온교환막 연료전지를 위한 TiO2 함량 조절에 따른 QPAE/TiO2-x 복합막의 치수안정성 및 이온전도도 동시 개선 연구 (Simultaneous Improvement of Dimensional Stability and Ionic Conductivity of QPAE/TiO2-x Composite Membranes According to TiO2 Content Control for Anion Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 김상희;유동진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.19-27
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    • 2022
  • A series of QPAE/TiO2-x (x = 1, 4, 7 and 10 wt%) organic/inorganic composite membranes were prepared as electrolyte membranes for alkaline anion exchange membrane fuel cells by controlling the content of inorganic filler with quaternized poly(arylene ether) (QPAE) random copolymer. Among the prepared QPAE/TiO2-x organic/inorganic composite membranes, the highest ionic conductivity was 26.6 mS cm-1 at 30℃ in QPAE/TiO2-7 composite membrane, which was improvement over the ionic conductivity value of 6.4 mS cm-1 (at 30℃) of the pristine QPAE membrane. Furthermore, the water uptake, swelling ratio, ionic exchange capacity, and thermal property of QPAE/TiO2-x composite membranes were improved compared to the pristine QPAE membrane. The results of these studies suggest that the fabricated QPAE/TiO2-x composite membranes have good prospects for alkaline anion exchange membrane fuel cell applications.

POSS 기반 유-무기 하이브리드 충전제와 폴리아미드계 TPE로 이루어진 나노복합체의 제조 및 특성 (Preparation and Property of POSS-Based Organic-Inorganic Hybrid Filler and Polyamide Thermoplastic Elastomer (PA-TPE)/POSS Nanocomposite)

  • 한재희;김형중
    • 폴리머
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    • 제37권1호
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    • pp.34-40
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    • 2013
  • 아민 작용기를 가진 POSS에 toluene diisocyanate(TDI)와 caprolactam(CL)의 반응물을 반응시켜 POSS 기반의 하이브리드 충전제(POSS-(TDI+CL))를 합성하였고 이를 상업용 폴리아미드계 열가소성 탄성체인 PA-TPE에 블렌딩하여 PA-TPE/POSS-(TDI+CL) 복합체를 제조하였다. POSS계 충전제의 화학구조는 FTIR과 $^1H$ NMR을 사용하여 확인하였다. PA-TPE/POSS-(TDI+CL) 복합체는 충전제를 PA-TPE에 7 wt%까지 첨가하여 제조하였고 이들은 순수 PA-TPE와 변성되지 되지 않은 PA-TPE/octaphenyl POSS의 복합체보다 낮은 tension set 값을 보여 탄성회복력이 향상되었다. 또한 하이브리드 충전제의 함량이 증가함에 따라 인장강도와 모듈러스가 증가하였다. 결론적으로 하이브리드 충전제인 POSS-(TDI+CL)는 원래 PA-TPE의 탄성에 나쁜 영향을 미치지 않고도 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 적절한 충전제라 볼 수 있다.

Micro Shell을 이용한 철기 문화재 복원용 충전제의 사용성 연구 (A Study of Usability of Micro Shell as a Filler for Restoration of Iron Objects)

  • 이현지;위광철
    • 박물관보존과학
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    • 제27권
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    • pp.91-102
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    • 2022
  • 철기 문화재 복원에 사용되고 있는 실리카 계열의 무기질 충전제는 열팽창률감소, 흐름성 개선 등의 기능성 부여를 목적으로 사용되고 있다. 그러나 충전제의 양이 많을 수록 복원재의 물성저하 및 황변 현상 촉진의 원인이되며, 결과적으로 재처리로 이어져 유물의 피로도를 상승시키는 결과를 초래한다. 따라서 복원제와 충전제의 혼합 정량화 및 황변성 연구 필요성이 강조될 수 밖에 없다. 이를 보완하기 위해 실리카계 경량 충전제인 Micro Shell을 비교군으로 물성연구를 진행하였다. 실험 결과 기존에 사용하던 충전제에 비해 Micro Shell이 황변도 발생 수치가 최대 34% 낮았으며, 충전제의 배합양에 따라서 공통적으로 접착력과 비중의 물성 수치값이 좋은 것을 확인하였다. 본 연구 결과 Micro Shell의 사용 가능성에 대해 확인하였다.

경량 충진제 및 무기계 난연제 첨가 polyurethane 복합발포체 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Lightweight Fillers and Inorganic Flame Retardants are Added Polyurethane Composite Foam)

  • 강동락
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.955-960
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    • 2012
  • 본 연구는 순수 Polyurethane과 일반적인 난연제인 $Al(OH)_3$$Mg(OH)_2$를 첨가한 sample과 Cloisite Na+, Cloisite 15A를 첨가한 sample의 난연성 및 기계적 특성을 비교하였다. 또한 Sodium silicate와 Polyurethane을 혼합한 것에 경량성 충진제인 Vermiculite, Perlite를 충진한 sample의 난연성 및 기계적 특성을 확인하였다. 그 결과, Cloisite Na+와 Cloisite 15A를 첨가한 sample과 Sodium silicate를 혼합한 sample에서 난연제를 첨가한 것과 같은 등급의 난연성을 확인하였다. 인장강도는 filler의 양이 증가함에 따라 저하 되었으나, sodium silicate를 첨가한 sample의 경우 다른 sample 보다 강도가 향상됨을 확인하였다.

각종(各種) 충전제(充塡劑)를 배합(配合)한 천연(天然)고무 강황체(加黃體)의 특성(特性)에 관(關)한 연구(硏究) ( I )(동적(動的) 특성(特性)에 관(關)하여) (A Study on Dynamic Properties for the Filler Compounded NR Vulcanizates ( I ))

  • 최재운;허동섭;홍청석
    • Elastomers and Composites
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    • 제19권4호
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    • pp.231-242
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    • 1984
  • NR vulcanizate has its unigue characteristic of cushion, silence, vibration energy absorbtion etc. By reason of the above captioned characters, The vulcanizate has been widely applied to production of auto tires, belts and engine mounts, The purpose of this study is to examine the effect of rubber-filler attachments on the various dynamic properties of the NR vulcanizates. For this study, the elastic modulus and damping values are examined by means of the (RDS) the Good Rich Flexometer. The results of this study showed as follows. The damping values of the vulcaniz ates in the elastic region showed showed strong relations the damping values and the filler characteristics. The vulvanizates filled with carbon black had higher damping values than the vulcanizates loaded with inorganic filler. The Goodrich Flexometer test showed that build up for the silica filled NR vulcanizates was higher than those for which contained other fillers.

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전력기기용, 에폭시/마이크로 실리카 및 알루미나 복합제의 전기적·기계적 파괴 강도 특성 (Electrical and Mechanical Strength Properties of Epoxy/Micro Silica and Alumina Composites for Power Equipment)

  • 박주언;박재준
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제31권7호
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    • pp.496-501
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    • 2018
  • In this study, we prepared 40, 45, 50, 55, 60, 65, and 70 wt% content composites filled in epoxy matrix for two micro silica and three micro alumina types for use as a GIS heavy electric machine. As a filler type of epoxy composite, micro silica composites showed excellent AC breakdown strength properties compared to micro alumina composites in the case of electrical properties of micro silica and alumina. The electrical breakdown properties of micro silica composites increased with increasing filler content, whereas those of micro alumina decreased with increasing filler content. In the case of mechanical properties, the micro silica composite showed improved tensile strength and flexural strength compared with the micro alumina composite. In addition, mechanical properties such as tensile strength and flexural strength of micro silica and alumina composites decreased with increasing filler content. This is probably because O-H groups are present on the surface of silica in the case of micro silica but are not present on the surface of alumina in the case of micro alumina.

종이구조 및 무기충전제가 종이의 단열특성에 미치는 영향 (Effects of the Structure and the Inorganic Filler Type on the Heat Insulation of Paper)

  • 성용주;허민행;정현석;이지영
    • 펄프종이기술
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    • 제46권4호
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    • pp.93-100
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    • 2014
  • The packaging with environment-friendly materials become more important issue since the concern for the environment and the disposal of waste such as the packaging materials has increased. Although the paper based packaging such as corrugated box are widely used as a typical environment-friendly packaging stuff, the heat insulation properties of paper packaging did not get many attention. In this study, the heat insulation properties of paper were deeply evaluated to improve the functional properties as packaging material of the cold storage goods. The simple device for evaluating the heat insulation of paper product was developed. Subsequently, the changes in the heat insulation depending on the paper structure and the addition of the inorganic fillers were investigated by using the instrument. The higher basis weight and the less beating time resulted in the bulkier structure and the less efficiency of heat transfer. The addition of the perlite powder as a filler resulted in the great increase in the heat insulation, although the addition of the calcium carbonate decreased the heat insulation potential of paper.

무기 필러가 유연기판용 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 치수안정성에 미치는 영향 (Effect of Inorganic Fillers on the Dimensional Stability of Poly(ethylene naphthalate) Film as a Flexible Substrate)

  • 김종화;김홍석;강호종
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.733-738
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    • 2012
  • 광전소자용 유연기판으로 사용되는 폴리에틸렌나프탈레이트 필름의 치수안정성 향상을 위하여 첨가된 유리 비드와 유리 섬유가 필름의 열팽창계수와 광투과도에 미치는 영향을 살펴보았다. 첨가된 무기 필러의 함량이 증가할수록 열팽창계수와 광투과도가 감소함을 알 수 있었다. 무기 필러의 크기, 입도 분포 또한 유연기판의 치수안정성과 광투과도에 영향을 미치는 주요한 요인임을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과, 유연기판으로 사용 가능한 85% 이상의 광투과도를 유지하면서 폴리에틸렌나프탈레이트의 고유 치수안전성을 50% 이상 감소시키는 무기 필러의 함량은 5 wt% 내외임을 알 수 있었다.

A Comparison Study on Reinforcement Behaviors of Functional Fillers in Nitrile Rubber Composites

  • Seong, Yoonjae;Lee, Harim;Kim, Seonhong;Yun, Chang Hyun;Park, Changsin;Nah, Changwoon;Lee, Gi-Bbeum
    • Elastomers and Composites
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    • 제55권4호
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    • pp.306-313
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    • 2020
  • To investigate the reinforcing effects of functional fillers in nitrile rubber (NBR) materials, high-structure carbon black (HS45), coated calcium carbonate (C-CaCO3), silica (200MP), and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were used as functional filler, and carbon black (SRF) as a common filler were used for oil-resistant rubber. The curing and mechanical properties of HS45-, 200MP-, and MWCNT-filled NBR compounds were improved compared to those of the SRF-filled NBR compound. The reinforcing effect also increased with a decrease in the particle size of the fillers. The C-CaCO3-filled NBR compound exhibited no reinforcing effect with increasing filler concentration because of their large primary particle size (2 ㎛). The reinforcing behavior based on 100% modulus of the functional filler based NBR compounds was compared by using several predictive equation models. The reinforcing behavior of the C-CaCO3-filled NBR compound was in accordance with the Smallwood-Einstein equation whereas the 200MP- and MWCNT-filled NBR compounds fitted well with the modified Guth-Gold (m-Guth-Gold) equation. The SRF- and HS45-filled NBR compounds exhibited reinforcing behavior in accordance with the Guth-Gold and m-Guth-Gold equations, respectively, at a low filler content. However, the values of reinforcement parameter (100Mf/100Mu) of the SRF- and HS45-filled NBR compounds were higher than those determined by the predictive equation model at a high filler content. Because the chains of SRF composed of spherical filler particles are similarly changed to rod-like filler particles embedded in a rubber matrix and the reinforcement parameter rapidly increased with a high content of HS45, the higher-structured filler. The reinforcing effectiveness of the functional fillers was numerically evaluated on the basis of the effectiveness index (��SRF/��f) determined by the ratio of the volume fraction of the functional filler (��f) to that of the SRF filler (��SRF) at three unit of reinforcing parameter (100Mf/100Mu). On the basis of their effectiveness index, MWCNT-, 200MP-, and HS45-filled compounds showed higher reinforcing effectiveness of 420%, 70%, and 20% than that of SRF-filled compound, respectively whereas C-CaCO3-filled compound exhibited lower reinforcing effectiveness of -50% than that of SRF-filled compound.

무기계 나노분말 충전 폴리우레탄 나노복합재료의 제조 및 물성 (Preparation of Urethane Nanocomposites with Inorganic Nano Fillers and Their Physical Properties)

  • 양윤규;황택성;황의환
    • 폴리머
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    • 제30권2호
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    • pp.129-134
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    • 2006
  • [ $Na^+-Montmorillonite(MMT)$ ], 실리카, 탄산칼슘 및 MMT를 표면 개질한 무기 나노입자를 이용한 나노복합재료를 제조하고 이들의 열적 특성을 고찰하였다. 나노복합재료의 연속상 폴리우레탄의 분자량은 $20000{\sim}28000$이고 충전비에 큰 영향이 없었으며, 이들의 분자량 분포는 $1.5{\sim}2.0$로 비교적 일정하였다. 나노복합재료의 층간거리(d-spacing)는 순수한 충전제의 층간거리보다 모두 증가되었다. 한편 초기 열분해 온도는 폴리우레탄 매트릭스보다 모두 높게 나타났으며, 나노복합재료의 초기 열분해 온도는 $250{\sim}280^{\circ}C$ 이었다. 또한 열중량 감소 폭도 나노복합재료의 경우가 낮았으며, 완전 열분해 온도는 약 $50^{\circ}C$ 높게 나타났다. 인장강도는 탄산칼슘 충전 복합재료가 가장 높았으며, 신율은 MMT 충전 나노 복합재료가 247%로 가장 크게 나타났다. 또한 충전제의 함량이 증가할수록 인장강도는 증가하였으며 실리카 충전 복합 재료의 인장강도가 가장 낮게 나타났고, 탄산칼슘 충전 복합재료의 인장강도가 가장 높게 나타났다.