• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.467-472
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• 2011

본 연구에서는 천연물을 이용한 기능성 섬유를 제조하기 위하여 미처리 및 불소화 일라이트를 첨가하여 일라이트/PP 복합섬유를 용융방사로 제조하고 그 물리적 특성을 고찰하였다. 복합필라멘트 형성 시 층상구조를 가지는 일라이트의 윤활특성으로 순수 PP 필라멘트에 비해 복합필라멘트의 직경이 감소하는 현상이 나타났으며, 불소화의 효과로 인한 계면 친화성 향상 및 분산성 향상으로 불소화 일라이트/PP 복합필라멘트의 직경이 순수 PP 필라멘트의 2/3 정도로 감소하였다. 미처리 및 불소화 일라이트 모두 일라이트/PP 복합필라멘트의 열안정성을 향상시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한, 미처리 일라이트/PP 복합필라멘트는 연신 공정을 거칠 때 절사가 발생하여, 복합섬유로서 활용될 수 없었으나, 불소화 일라이트/PP 복합필라멘트는 연신 후 순수 PP 필라멘트와 비슷한 인장강도를 가지고, 50% 정도 증가한 탄성률을 가지는 것으로 보아 복합섬유로서 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 일라이트/PP 복합필라멘트를 형성 시, 불소화를 통하여 일라이트/PP간의 계면 친화성이 향상되고 고분자 내 분산성은 향상이 되었으나, 층간 결합력이 강한 비팽윤성 일라이트 고유의 성질로 인하여 일라이트의 박리나 PP의 일라이트 내 층간삽입이 충분히 발생하지 않은 것으로 보아 나노복합체가 아닌 마이크로 복합체를 형성하는 것으로 여겨진다.

• 공업화학
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• 제33권3호
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• pp.284-288
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• 2022

폴리프로필렌(PP) 분말과 셀룰로오스 나노섬유(CNF) 1 wt% 슬러리 현탁액을 감압여과 및 오븐 건조한 후 이축압출기를 이용하여 PP 분말/CNF 1 wt% 슬러리 복합체를 제조하였다. PP는 곁가지 및 극성기가 도입된 개질 PP를 사용하였다. 곁가지는 디비닐벤젠을 이용하여 도입하였고 극성기는 말레인산무수물(MAH)을 이용하여 개질하였다. CNF의 분산성 및 복합체의 물성을 검토한 결과 PP 분말/CNF 1 wt% 슬러리로부터 제조한 복합체의 경우 CNF 분말로부터 제조한 복합체와 비교 시 인장강도 및 굴곡강도에서는 동등 이상 수준을 나타내는 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.267-273
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• 2006

Melt-blown 방사법으로 Ba-ferrite 포함하는 PP 복합수지를 방사하여 부직포 섬유를 제조하는 공정에서 방사공정인자와 부직포 특성과의 상관관계를 조사하였다. PP 수지와 Ba-ferrite 분말을 혼합한 후 단축 압출 성형기를 이용하여 펠렛 형태로 제조하고 Melt-blown 섬유 방사기를 이용하여 screw turning force (rpm)와 DCD (die-to-collector distance)를 변화시켜 Ba-ferrite 분말이 부직포 섬유의 기계적, 열적, 결정학적 및 자성 특성에 미치는 영향을 조사하였다. SEM 관찰을 통하여 방사 거리가 증가할수록 혹은 screw turning force가 감소할수록 부직포 섬유의 연신율이 증가하고, 섬유의 직경 및 인장강도가 감소하는 것을 알 수 있었고, XRD 측정 결과로부터 방사거리의 증가는 섬유의 결정성을 높이는 것으로 관찰되었다. 복합 부직포에서는 입자가 고분자와 분리되어 고분자와 입자간의 결합력이 떨어져 순수한 PP대비 인장강도가 감소하였다. Ba-ferrite 분말에 의한 부직포의 자성적 성질을 보면 방사거리에 따라 보자력, 최대 자화, 잔류 자화 값은 감소하였다. TGA 측정을 통한 부직포 섬유의 내열성 시험 결과는 방사거리의 감소에 따라 내열성이 증가하였으며 난연성은 Ba-ferrite 분말의 함량 증가에 따라 증가하였다.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.346-352
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• 2020

열가소성 복합재료는 수송용 기기의 구조용 소재로써 적용 분야가 확대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유리섬유(GF) 함량 차이에 따른 연속섬유 강화 GF/폴리프로필렌(PP)의 기계적 물성 및 함침성에 대한 평가를 진행하였다. GF 함량이 다른 GF/PP 복합원사를 제조하고 이를 이용하여 연속가압공정법으로 연속섬유 강화 GF/PP 중간재를 제조하였다. GF 함량에 따른 연속섬유 강화 GF/PP 복합재료의 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도를 평가하였다. 전계방사형 주사전자현미경을 이용하여 인장파괴 된 GF/PP의 형태를 분석하여 GF 함량에 따른 파괴거동을 확인하였고, 동적기계분석 및 층간전단강도 측정 결과를 바탕으로 GF 함량에 따른 함침성 차이를 확인하였다. 궁극적으로 GF/PP 50 wt.% 복합재료 조건에서 기계적 강도와 함침성이 가장 안정화됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3627-3632
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• 2015

고분자 전해질 막 연료전지의 분리판 용 흑연/폴리프로필렌(PP)/액정고분자 (LCP) 복합소재의 기계적, 유변학 특성 및 전기전도도에 관하여 연구하였다. 저분자량 PP를 바인더로 사용하는 경우 다른 열가소성 고분자와 비교하여 상당히 높은 전기 전도도를 보임을 확인하였는데 이는 점도가 낮은 PP에 의해 흑연 입자의 분산이 향상되어 나타난 결과임을 확인할 수 있었다. 또한 탄소나노튜브를 소량 첨가하면 복합재료의 전기전도도가 크게 증가하였고 산처리를 하여 산소 관능기를 포함한 탄소나노튜브를 첨가했을 때에는 전기전도도의 증가가 거의 없었다. 이로부터 탄소나노튜브는 비극성 고분자와 친화도가 높음을 알 수 있었다. 저분자량 PP를 바인더로 사용하였을 때는 복합재료의 점도가 사출성형이 가능할 정도로 낮은 것을 관찰할 수 있었다. 그러나 기계적인 강도는 다른 고분자에 비해 현저히 낮았다. 이를 보강하기 위하여 LCP를 혼합하여 복합재료를 제조한 결과 전반적인 물성 밸런스가 잘 맞는 복합재료를 얻을 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제6권8호
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• pp.786-795
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• 1996

열가소성 고분자 복합재료 개발을 위하여 매트릭스 수지로는 폴리프로필렌섬유(PP)를 사용하고 유기계 강화소재로 폴리비닐알코올(비닐론, VF), 아라미드(케블라-49, KF) 및 폴리아미드섬유(PAF)등을 사용하였다. 복합매트제조장치로서 복합매트를 제조하고 가열.압축하여 고분자 복합재료를 성형하였다. 제조한 고분자 복합재료의 형태학, 유변학적 및 기계적특성 등을 측정하였다. 형태학에서 미트릭스와 강화섬유 간의 젖음성은 강화섬유의 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. PAF/PP와 VF/PP 복합재료에 대한 점성도는 낮은 주파수 영역에서 강화섬유의 함량이 증가됨에 따라 증가하였으나, 높은 주파주 영역에서 5-20wt%로 강화된 복합재료는 매트릭스인 PP에 근접하게 감소된 점성도를 나타냈다. 기계적 특성은 강화 섬유의 함량에 따라 변하였으며, VF/PP 및 KF/PP 복합재료가 PAF/PP 계에 비해 우수한 현상을 보였다.

• Fibers and Polymers
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• 제5권1호
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• pp.59-67
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• 2004

The development of high tenacity, high modulus monofilaments from Polypropylene/Clay nanocomposite has been investigated. Pure sodium montmorillonite nanoclay was modified using hexadecyl trimethyl ammonium bromide (HTAB) via an ion exchange reaction. Pure and modified clay were characterized through X-ray diffraction, FTIR and TGA. The modified clay was melt blended with polypropylene (PP) in presence of a swelling agent. Composite filaments from PP/Clay nanocomposite were prepared at different weight percentages of nanoclay and the spinning and drawing conditions were optimized. The filaments were characterized for their mechanical, morphological and thermal properties. The composite PP filaments with modified clay showed improved tensile strength, modulus and reduced elongation at break. The composite filaments with unmodified clay did not show any improvement in tensile strength but the modulus improved. The sharp and narrow X-ray diffraction peaks of PP/nanoclay composite filaments indicate increase in crystallinity in presence of modified clay at small loadings (0.5 %). The improved thermal stability was observed in filaments with modified as well as unmodified clays.

• 한국가구학회지
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• 제27권2호
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• pp.137-144
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• 2016

Wood plastic composite (WPC) is a green composite made of wood flour and thermoplastics to provide better performance by removing the defects of both wood and plastics. However, relatively low thermal stability and poor fire resistance of wood and plastics included in WPC have been still issues in using WPC as a building material for interior applications. This study investigated the effect of environmentally-friendly flame retardants (EFFRs) on the mechanical, thermal, morphological, and water absorption properties of wood flour (WF)/talc/polypropylene (PP) composites in comparison with neat PP. The whole EFFRs-filled WF/talc/PP composites showed higher values in flexural strength, flexural modulus, and impact strength compared to neat PP. In thermal properties, aluminum hydroxide (AH)-filled composite showed a $36^{\circ}C$ reduction in maximum thermal decomposition temperature ($T_{max}$) compared to neat PP, but magnesium hydroxide (MH) played an important role in improving thermal stability of filled composite by showing the highest $T_{max}$. From this research, it can be said that MH has potentials in reinforcing PP-based WPCs with improvement of thermal stability.

• Advances in materials Research
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• 제4권2호
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• pp.97-111
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• 2015

Polypropylene short fiber (PP)-clay particulate-epoxy ternary composites were prepared by reinforcing PP short fiber and clay particles in the range of 0.1 phr to 0.7 phr into epoxy resin. Prepared hybrid composites were characterized for their mechanical, thermal and flame retardant properties. The obtained results indicated an increase in impact resistance, tensile strength, flexural strength and Young's modulus to an extent (up to 0.5 phr clay and 0.5 phr PP short fiber) and then decreases as the reinforcing phases are further increased. The thermal stability of these materials are found to increase up to 0.2 phr clay and 0.2 phr PP addition, beyond which it is decreased. Addition of clay is found to have the negative effect on epoxy-PP short fiber composites, which is evident from the comparison of mechanical and thermal properties of epoxy-0.5 phr PP short fiber composite and epoxy-0.5 phr PP short fiber-0.5 phr clay composite hybrid. UL-94 tests conducted on the composite hybrids have showed a reduction in the burning rate. Morphological observations indicated a greater fiber pull with the addition of clay. The performed tests in the present study indicated that materials under investigation have promising applications in construction, agriculture and decorative purposes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.877-887
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• 2015

본 연구진은 사출성형 공정에서 적용되는 미지 시료 및 고점도의 복합소재 점도를 추정하기 위한 새로운 방법을 제시한 바 있다. 본 논문에서는 사출성형 금형 캐비티 내압을 측정하는 장치를 개발하였다. 이는 사출성형 공정 중의 금형 내를 흐르는 용융체의 압력을 실시간으로 측정하고, 이를 CAE 해석 결과로부터 모사된 압력과 비교함으로써 CAE D/B내의 점도 데이터의 정확성을 검증할 수 있게 한다. 본 연구에서 사용한 재료는 PP(Polypropylene), PP/LGF30%(Polypropylene과 long glass fiber 50% composite), PA66/LGF50%(Polyamide 6,6와 long glass fiber 50% composite) 이다. 여기서 PP와 PP장섬유복합재료는 이미 점도 데이터가 구축되어 있으나, PA66장섬유복합재료는 새롭게 개발한 재료로써 기존의 점도 데이터가 없기에 본 시스템을 이용해서 새로운 점도 곡선을 추정하였다. 그리고, 일반 점도 측정장치로 구한 점도 곡선과도 비교하였다. 한편, 이미 점도 데이터를 갖고 있는 경우인 PP는 신뢰성을 확인할 수 있었으나, PP/LGF50%의 경우는 높은 점도와 구조의 복잡성으로 인해 기존 점도 데이터의 개선이 필요하였다.