• Macromolecular Research
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• 제17권6호
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• pp.378-387
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• 2009

This research compared three methods for producing and processing nanocomposite polypropylene filament yarns with permanent antimicrobial efficiency. The three methods used to mix antimicrobial agents based on silver nano particles with PP were as follows: 1) mixing of PP powder and inorganic nanocomposite filler with the appropriate concentration using a twin-screw extruder and preparing granules, 2) method 1 with a singlerather than twin-screw extruder, and 3) producing the masterbatch by a twin-screw extruder and blending it with PP in the melt spinning process. All pure polypropylene samples and other combined samples had an acceptable spinnability at the spinning temperature of $240^{\circ}C$ and take-up speed of 2,000 m/min. After producing as-spun filament yarns by a pilot plant, melt spinning machine, the samples were drawn, textured and finally weft knitted. The physical and structural properties (e.g., linear density, tenacity, breaking elongation, initial modulus, rupture work, shrinkage and crystallinity) of the as-spun and drawn yarns with constant and variable draw ratios (the variable draw ratio was used to gain a constant breaking elongation of 50%) were investigated and compared, while DSC, SEM and FTIR techniques were used to characterize the samples. Finally, the antibacterial efficiency of the knitted samples was evaluated. The experimental results revealed that the crystallinity reduction of the as-spun yarn obtained from method 1 (5%) was more than that of method 2 (3%), while the crystallinity of the modified as-spun yarns obtained with method 3 remained unchanged compared to pure yarn. However, the drawing procedure compensated for this difference. By applying methods 2 and 3, the drawing generally improved the tenacity and modulus of the modified fibers, whereas method 1 degraded the constant draw ratio. Although the biostatic efficiency of the nanocomposite yarns was excellent with all three methods, the modified fabrics obtained from methods 1 and 2 showed a higher bioactivity.

• Elastomers and Composites
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• 제42권3호
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• pp.143-150
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• 2007

본 연구에서는 고무제품의 수치 안정성과 성능유지에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 특성 중 하나인 온도변화에 따른 고무재료의 경도변화를 고찰하였다. 새롭게 제작된 Inter-national Rubber Hardness Degree(IRHD, Normal type) 경도측정 시험기를 사용하여 미충전된 NR과 SBR 시편의 여러 온도에서 경도변화를 측정하였으며 Young's modulus 값과 비교하였다. NR과 SBR 모두 유리전이온도 근처에서 경도와 Young's modulus의 급격한 변화를 보였다. 온도가 증가함에 따라 경도와 Young's modulus 값이 증가하는 경향을 보였으며 이는 분자의 운동성과 엔트로피 영향으로 해석할 수 있다. 카본블랙과 실리카가 충전된 NR과 SBR의 경우 충전제의 함량이 증가함에 따라 경도에 미치는 온도의 영향이 감소함을 관찰하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제48권1호
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• pp.76-84
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• 2013

압저항 효과(piezoresistive effect)는 가해진 외부 압력이나 힘에 의해 전기적 저항이 변하는 것을 말한다. 이러한 압저항 효과는 압력, 진동, 가속 등을 탐지하는 센서에 많이 이용되고 있다. 압저항 효과를 갖는 재료가 많지만 그 중에서도 특히, 전도성 충전제를 첨가한 고무 복합체는 충전제의 종류, 입자 크기, 입자 모양, 입자 종횡비(aspect ratio), 그리고 입자의 양 등을 조절하여 다양한 압력 범위에서의 압저항 효과를 발현할 수 있고, 고무를 기질로 사용함으로써 복합체에 탄성과 유연성을 줄 수 있기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 압저항 효과의 기본원리 및 다양한 고무 복합체의 압저항 효과에 대해 알아본다.

• 멤브레인
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• 제31권1호
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• pp.1-15
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• 2021

이온성 액체 기반 혼합 멤브레인(MMM)은 이산화탄소 분리 매체로써 다양한 종류의 이온성 액체와 무기성 필러 폴리머에 의해 만들어진다. 이온성 액체와 무기성 필러의 강한 상호작용은 이산화탄소의 금속 유기체의 프레임워크 내 친화력, 선택성, 흡착성을 높여 분리성능을 향상시킨다. 또, 이온성 액체에 의해 혼합 매트릭스 멤브레인의 구조적 특성이 조절되어 이산화탄소 투과성과 선택성을 향상시킨다. 이 리뷰에서는 이산화탄소 분리를 위한 고분자 막에서의 이온성 액체(IL)와 금속 유기체 프레임워크(MOF)의 다양한 조합에 대한 연구가 논의될 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권3호
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• pp.357-363
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• 2015

타이어 라벨링제 도입으로 인한 친환경 타이어 개발의 요구로 타이어산업에서 사용되고 있는 기존 산화아연의 문제점 개선을 위하여 나노산화아연과 나노기공 실리카와의 복합체 합성에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 타이어의 트레드(tread) 부분에 적용될 기존의 고무 보강재인 카본블랙을 대체하기 위한 실리카와 나노산화아연의 복합체를 합성하기 위하여, 일정량의 나노기공 실리카를 함유하고 재질 상으로는 나노기공 실리카와 산화아연을 물리적 결합을 통하여 hysteresis 손상을 줄이면서 트레드의 탄성을 증대시키기 위해 내마모성능의 향상을 목표로 실험을 진행하였다. 이를 위하여 복합체와 고무 조성물과의 컴파운딩 시 낮은 활성도와 분산안정성 저하의 문제점 개선하고자 숙성시간(Aging time)과 몰 비 그리고 반응물의 반응 순서에 따라 미치는 영향에 대해 조사하였다. 0.03몰 비의 산화아연과 숙성기간 10일의 조건의 실리카에서 가장 작은 평균입도(약 50.5 nm)와 안정적인 분산성을 보였고, 약 $649m^2/g$의 높은 비표면적을 나타내었다.

• 동력기계공학회지
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• 제15권6호
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• pp.67-72
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• 2011

In the present study, crack healing effect and residual stress of $Al_2O_3$ ceramics were investigated by changing the sintering temperature and heat treatment conditions. And also it was investigated that the influence of different filler loadings of nano-sized SiC particles on the crack healing behavior of $Al_2O_3$ ceramics. The test samples were characterized by three point bend flexural tests to evaluate their mechanical properties. The morphological changes were studied by FE-SEM and EDS. The test results indicated that the $Al_2O_3$ with nano-sized SiC ceramics sintered at $1800^{\circ}C$ were showed highest density. Sintering temperature at $1800^{\circ}C$, the bending strength of heat treatment in air atmosphere specimens showed about 42 % increment in comparison to the un-heat treated specimens. The cracked specimens can be healed by heat treatment in vacuum atmosphere but the crack healing effect of $Al_2O_3$ ceramics, which is heat treated in air atmosphere was higher than that of heat treated in vacuum atmosphere. $Al_2O_3$ with 30 wt% of SiC ceramics indicated higher crack healing ability than that with 15 wt% of SiC ceramics. The FE-SEM images showed that the median cracks and pores were disappeared after heat treatment in air.

• 공업화학
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• 제33권4호
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• pp.381-385
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• 2022

유해화학물질의 감지 센서 개발을 위해 기재 필름과 전도성 페이스트의 접착 내구성 확보가 매우 중요하다. 본 연구에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름에 폴리아닐린/그래핀나노플레이트(graphene nano plate, GNP) 페이스트를 코팅하여 접착 특성을 평가한 결과 cross cut 0B 또는 1B 등급으로 센서 적용에 문제가 있어 에스테르계 바인더를 이용하여 접착 특성 개선 연구를 수행하였다. 에스테르계 바인더가 10 wt% 이상 첨가되면 센서 적용이 가능한 cross cut 등급이 3B 이상을 나타내었다. 바인더의 과량 첨가는 전도성 페이스트의 전기적 특성에 영향을 줄 수 있으며 실제로 황산에 대한 반응성이 감소함을 확인하였다. 전기적 특성 개선을 위해 카본블랙(carbon black, CB) 함량 변화 시험을 수행하였고 CB 2 wt%에서 최적의 전기적 특성을 보임을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제58권4호
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• pp.179-190
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• 2023

The effect of the particle size and silica structure on the wear behavior of Silica/Styrene-Butadiene Rubber (SBR) compounds was investigated using a blade-type abrader and the findings were compared with those obtained with an Akron abrader. The compensated characteristic parameter (Ψ_c), which was the contributory factor of the combined effect of the particle size and filler structure, was introduced. This parameter was found to exhibit a linear relationship with the Young's modulus. The Young's modulus correlated more with Ψ_c than the uncompensated characteristic parameter (Ψ) modeled for carbon black. The wear rate and volume loss measured using a blade-type abrader and Akron abrader were respectively observed to be inversely proportional to Ψ_c, that is, the wear resistance of Silica/SBR compound improved as the particle size became smaller and the silica structure became intricate. The coefficient of determination (R²) obtained from the linear relationship between Ψ_c and wear rate was higher than those between Ψ_c and volume loss for the Silica/SBR compound. Thus, the blade-type abrader exhibited high potential to be used for accurately evaluating the effect of particle size and structural properties of silica on the wear behavior of SBR compounds.

• 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.

• Advances in materials Research
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• 제1권1호
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• pp.93-107
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• 2012

Epoxy resin is widely used in high voltage apparatus as insulation. Fillers are often added to epoxy resin to enhance its mechanical, thermal and chemical properties. The addition of fillers can deteriorate electrical performance. With the new development in nanotechnology, it has been widely anticipated that the combination of nanoparticles with traditional resin systems may create nanocomposite materials with enhanced electrical, thermal and mechanical properties. In the present paper we have carried out a comparative study on dielectric properties, space charge and dielectric breakdown behavior of epoxy resin/nanocomposites with nano-fillers of $SiO_2$ and $Al_2O_3$. The epoxy resin (LY556), commonly used in power apparatus was used to investigate the dielectric behavior of epoxy resin/nanocomposites with different filler concentrations. The epoxy resin/nanocomposite thin film samples were prepared and tests were carried out to measure their dielectric permittivity and tan delta value in a frequency range of 1 Hz - 1 MHz. The space charge behaviors were also observed by using the pulse electroacoustic (PEA) technique. In addition, traditional epoxy resin/microcomposites were also prepared and tested and the test results were compared with those obtained from epoxy resin/nanocomposites.