• 제목/요약/키워드: Intercalant

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에폭시 나노복합재료 제조 및 물성에 미치는 유기화제의 영향 (Effect of Intercalant on the Synthesis and Properties of Epoxy Nanocomposites)

  • 강재현;유성구;최현국;서길수
    • 폴리머
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    • 제25권3호
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    • pp.414-420
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    • 2001
  • 유기화제의 종류에 따른 에폭시 나노복합재료에 미치는 영향을 연구하기 위하여, 알킬암모늄 염으로서 세틸트리메틸암모늄 브로마이드 (CTMA)와 알킬포스포늄 염으로서 세틸트리부틸포스포늄 브로마이드(CTBP)를 각각 Na-몬모릴로나이트에 삽입시켰다. 유기화제로서 CTMA로 치환된 MMT의 층간거리는 약 $18.8{\AA}$이였으며, CTBP로 치환되었을 경우 MMT의 층간거리 ($23.8 {\AA}$)는 CTMA로 치환되었을 경우 보다 증가하였다. 이것으로부터 MMT의 층간거리는 유기화제의 종류에 많은 영향이 있음을 알 수 있었다. 그리고 치환된 MMT의 열안정성은 유기화제의 종류에 영향이 있었으나, 이것으로부터 제조된 에폭시 나노복합재료의 경우는 아무런 영향이 없었다. 그리고 CTBP로 치환된 MMT로 제조된 에폭시 나노복합재료의 경우가 재료의 인장강도와 신장율이 CTMA로 치환된 MMT로부터 제조된 나노복합재료보다 증가하였다.

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실란유기화제를 이용한 에폭시/클레이 나노복합재료의 기계적 계면 물성 향상 (Improvement of Mechanical Interfacial Properties of Epoxy/Clay Nanocomposites Using Silane Intercalant)

  • Park, Soo-Jin;Seo, Dong-Il;Lee, Jae-Rock
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.125-128
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    • 2001
  • In this wort, the $Na^+-MMT$ has organically modified with silane intercalant to prepare the polymer/clay nanocomposites. The pH. X-ray diffraction (XRD), and contact angles were used to analyze the surface properties of clay and the exfoliation phenomenon of clay interlayer, The mechanical interfacial properties of epoxy/clay nanocomposites were investigated by three-point bending test. From the experimental results. the surface modification made by silane intercalant on clay surface leads to an increase of distance of silicate layers, surface acid value. and electron acceptor parameter of organoclay. The treatments are also necessary and useful for epoxy to intercalate into the interlayer by interacting of electron donor-accepter between basic epoxy and clay surface. The mechanical interfacial properties of the nanocomposites was improved by the presence of dispersed clay nanolayer containing low content of organoclay in comparison with the conventional, which increase the interfacial adhesion between dispersed clay and epoxy resins.

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Effects of Intercalant on the Dispersibility of Silicate Layers in Clay- dispersed Nanocomposite of Poly(styrene-co-acrylonitrile) Copolymer

  • Ko, Moon-Bae;Park, Min;Kim, Junkyung;Choe, Chul-Rim
    • Macromolecular Research
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    • 제8권2호
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    • pp.95-101
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    • 2000
  • Clay/poly(styrene-co-acrylonitrile) copolymer (SAN) hybrids have been prepared by simple meltmixing of two components, SAN and organophilic clays with a twin screw extruder. Effects of intercalant on the dispersibility of silicate layers in clay-dispersed nanocomposite were studied by using five different organophilic clays modified with the intercalants of different chemical structures and different fractions of intercalant. The dispersibility of 10-$\AA$-thick silicate layers of clay in the hybrid was investigated by using an X-ray diffractometer and a transmission electron microscope. It was found that if the fraction of intercalant in the organophilic clay becomes too high, SAN is difficult to intercalate into the inter-gallery of silicate layers in the hybrid prepared at 180$\^{C}$, and thus the hybrid shows poor dispersibility of silicate layers. The flexural modulus of the hybrid increases as the dispersibility of silicate layers in the hybrid increases.

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Effects of the Interaction between Intercalant and Matrix Polymer in Preparation of Clay-dispersed Nanocomposite

  • Ko, Moon-Bae;Kim, Jyunkyung;Choe, Chul-Rim
    • Macromolecular Research
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    • 제8권3호
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    • pp.120-124
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    • 2000
  • Clay-dispersed nanocomposites have been prepared by simple melt-mixing of two components, styrenic polymers with different content of functional groups and two different organophilic clays (Cloisite(R) 25A and Cloisite(R)30A) with a twin screw extruder. Dispersibility of 10-$\AA$-thick silicate layers of clay in the hybrid was investigated by using an X-ray diffraction method and a transmission electron microscope. It was found that if the interaction force between intercalant and matrix polymer is attractive, the matrix polymer intercalates more rapidly into the gallery of silicate layers. The faster intercalation of matrix polymer leads to the better dispersibility of silicate layers in the matrix polymer.

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Intercalant 함량 변화에 따라 합성된 Li-AGICs의 화학적 분석에 관한 연구 (A Study on the chemical analysis of synthesized Li-AGICs with changes of intercalant contents)

  • 오원춘;심상균
    • 분석과학
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    • 제10권3호
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    • pp.209-215
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    • 1997
  • 2차 전지의 양극(anode)으로 사용되는 Li-AGICs를 혼합가압법에 의하여 Li의 함유량에 따라 합성하였다. 이들 합성된 화합물을 X-선회절법, UV/VIS 분광학적 분석법 및 DSC 열분석법을 이용하여 특성화하였다. X-선회절분석 결과에 의하면 리튬의 함유량이 증가함에 따라 낮은 stage가 관찰되었으나, 각각의 화합물들은 혼재된 stage를 가지고 있음이 나타났다. $Li_{30wt%}$-AGIC의 경우 지배적으로 1 stage의 구조가 나타났지만 순수한 1 stage의 화합물은 얻을 수가 없었는데, 이것은 인조 흑연의 구조적 특성 때문에 예상할 수 있다. UV/VIS 분광학적 특성에 의하면 Li-AGIC의 흡수 spectra가 활성적으로 나타나지는 않았지만, $Li_{30wt%}$-AGIC의 경우 뚜렷한 $R(%)_{min}$의 형성과 함께 특징적인 흡수영역을 나타내고 있다. DSC에 의한 열역학적 결과로부터 화합물에 대하여 엔탈피의 변화량(${\Delta}H$)과 엔트로피의 변화량(${\Delta}S$)을 구하였다. 이들로부터 Li-AGIC의 발열반응과 흡열반응의 결과들은 인조 흑연 사이에 존재하던 리튬이 열에 의해 deintercalation이 일어날 때의 열적 안정성과 관련이 있음을 알 수 있다. 또한 열적 변이가 일어나는 동안 $Li_{30wt%}$-AGIC의 구조 변화에 대하여 토론하였다.

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Molecular Orientation of Intercalants Stabilized in the Interlayer Space of Layered Ceramics: 1-D Electron Density Simulation

  • Yang, Jae-Hun;Pei, Yi-Rong;Piao, Huiyan;Vinu, Ajayan;Choy, Jin-Ho
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.417-428
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    • 2016
  • In this review, an attempt is made to calculate one-dimensional (1-D) electron density profiles from experimentally determined (00l) XRD intensities and possible structural models as well in an effort to understand the collective intracrystalline structures of intercalant molecules of two-dimensional (2-D) nanohybrids with heterostructures. 2-D ceramics, including layered metal oxides and clays, have received much attention due to their potential applicability as catalysts, electrodes, stabilizing agents, and drug delivery systems. 2-D nanohybrids based on such layered ceramics with various heterostructures have been realized through intercalation reactions. In general, the physico-chemical properties of such 2-D nanohybrids are strongly correlated with their heterostructures, but it is not easy to solve the crystal structures due to their low crystallinity and high anisotropic nature. However, the powder X-ray diffraction (XRD) analysis method is thought to be the most powerful means of understanding the interlayer structures of intercalant molecules. If a proper number of well-developed (00l) XRD peaks are available for such 2-D nanohybrids, the 1-D electron density along the crystallographic c-axis can be calculated via a Fourier transform analysis to obtain structural information about the orientations and arrangements of guest species in the interlayer space.

내식 방지용 고분자 나노복합재료에 관한 연구 (A Study on the Polymer Nanocomposite for Corrosion Protection)

  • 유성구;박세형;박찬섭;차종현;서길수
    • 공업화학
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    • 제16권2호
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    • pp.212-216
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    • 2005
  • 아연도금 강판의 부식을 방지하기 위하여, 방청제로서 사용하고 있는 벤조트리아졸을 유기화제로 사용하여 이를 Na-montmorillonite (Na-MMT)에 삽입시켰다. 이것을 XRD로 관찰한 결과 벤조트리아졸의 삽입으로 인하여 MMT의 층간 거리가 증가하였음을 보여주고 있다. 그리고 코팅액으로 사용하기 위하여 벤조트리아졸이 삽입된 MMT를 이용하여 수용성 poly(ethylene-co-acrylic acid) (PEA) 나노복합재료를 제조하였다. 나노복합재료는 PEA 매트릭스에 실리케이트가 단일층으로 잘분산되어 있는 박리형 나노복합재료임을 보여주고 있다. 이것을 인용하여 아연도금강판에 코팅하여 염소분무 시험한 결과 금속의 내식성을 현저히 증가시켰다. 이러한 결과는 PEA 매트릭스에 균일하게 분산되어 있는 실리케이트 층에 의한 산소투과도 감소와 방청제의 효과에 의한 것이다.

Nylon/Clay 나노복합재료의 제조와 특성에 관한 연구 (Preparation and Mechanical Properties of Nylon/Clay Nanocomposite)

  • 신성섭;박세형;이영세;정맹준;최현국
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.5-10
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    • 2009
  • The Nylon/clay nanocomposite were prepared with Cloisite25A and Cloisite30B. And mechanical properties and thermal properties of Nylon/clay nanocomposites on the amount of MMT have been investigated. From the results of XRD and TEM, we found that mono layered silicates were dispersed in polymer matrix and those resultants were exfoliated nanocomposites. When Cloisite30B was used as an intercalant in the Nylon/Clay nanocomposites, the mechanical and thermal properties of Nylon were higher than those with Cloisite25A.

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One-Pot Synthesis of Clay-dispersed Poly(styrene-co-acrylonitrile) Copolymer Nanocomposite using Poly($\varepsilon$-caprolactone) as a Compatibilizer

  • Ko, Moon-Bae
    • Macromolecular Research
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    • 제8권4호
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    • pp.186-191
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    • 2000
  • Clay-dispersed nanocomposites have been prepared by simple melt-mixing of three components, i.e. poly (styrene co-acrylonitrile) copolymer (SAN), poly ($\xi$-caprolactone ) (PCL), and an organophilic clay(Cloisite(R) 30A). In the present study, poly($\xi$-caprolactone) was added in the mixtures in order to facilitate the intercalation of SAN into the gallery of silicate layers, and the molecular weight effects of PCL on the dispersion of silicate layers were compared by changing the amount of added PCL. The degree of dispersion of 10-$\AA$-thick silicate layers of clay in the nanocomposites was investigated by using an X-ray diffractometer and a transmission electron microscope. It was found that PCL added in the mixture facilitate the intercalation of SAN copolymers into the galleries of silicate layers modified with an organic intercalant, resulting in the better dispersion of clay. It was, also, observed that the processing temperature influences the degree of clay dispersion.

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반응이 수반된 Dicyanate/Montmorillonite Nanocomposite의 분산과 물성특성 연구 (Reactive Dispersion and Mechanical Property of Dicyanate/Montmorillonite Nanocomposite)

  • 장원영;이근제;남재도
    • 폴리머
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    • 제27권1호
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    • pp.75-83
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    • 2003
  • 다이시아네이트-점토 나노복합재료(dicyantate-clay nanocomposite)를 개질제의 종류와 cation exchange capacity (CEC)의 차이에 따라 용융 in-situ법에 의하여 제조하였고 이들의 물성과 분산을 측정하였다. 다양한 층간 삽입물을 함유하여 다양한 층간거리와 적층밀도를 갖는 montmorillonite (MMT)에 따라 다양한 구조의 나노복합재가 제조되었다. 사용된 다이시아네이트와 점토는 각각의 친화성에 따라 실리케이트 내부로의 삽입정도가 달라졌다. 다이시아네이트-점토 나노복합재료의 분산은 CEC와 개질제의 지방족 사슬길이에 의존하였으며 더 낮은 CEC를 가지고 지방족 사슬의 길이가 짧은 것이 좀 더 분산된 구조를 가지는 것으로 측정되었다. 또한 사용된 개질제에 고분자와의 반응성이 부여되면 층간 삽입이 더욱 용이한 것으로 나타났다. 다이시아네이트 나노복합재료의 전단탄성율은 반응성을 가지며 박리된 구조를 가지는 경우에 더 향상된 물성을 가지는 것으로 나타났다.