• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.73-79
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• 2017

이축압출기(twin screw extruder)를 이용하여 $190^{\circ}C$에서 말레인산 무수물(maleic anhydride, MAH)과 스티렌 모노머(styrene monomer, SM)의 함량을 변화시켜가며 MAH와 SM이 그래프트된 폴리프로필렌(PP-g-MAH-SM) 공중합체를 제조하였다. 제조한 PP-g-MAH-SM 공중합체의 그래프트율은 비수용성 역적정을 통하여 측정하였으며, 동일한 MAH 함량에서 SM이 사용된 경우 높은 그래프트율을 나타내었다. 그래프트율에 따른 PP-g-MAH-SM/케나프섬유(kenaf fiber, KF) 복합체를 $200^{\circ}C$에서 제조하였고, KF의 함량은 20 wt%로 고정시켰다. 복합체에 대한 열중량분석기(TGA)의 분해온도에 따르면, MAH 만 적용된 PP-g-MAH 보다 MAH와 SM이 함께 적용된 PP-g-MAH-SM 복합체의 열안정성이 다소 우세하였다. 복합체의 기계적 강도 또한 MAH와 SM이 함께 적용된 경우에 개선정도가 우수하였다. 계면접착정도는 파단면의 SEM과 접촉각으로 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제31권2호
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• pp.87-94
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• 2015

플라스틱 작품은 다양한 환경조건에 따라 갈라짐, 색변화, 백화현상 등 재질손상이 급속하게 발생될 수 있다. 특히 현대예술작품 중 대형 플라스틱 작품의 경우 옥외에 전시되는 경우가 많으며, 이에 강한 햇빛과 높은 습도, 강우 등 물리적, 화학적 손상 요인에 지속적으로 노출되어 있다. 따라서 본 연구에서는 polypropylene(PP), polystyrene(PS), polyetylene(PE), polyvinyl chloride(PVC), polyurethane(PU)의 5가지 범용 플라스틱 표준 재료를 고온, 자외선, 그리고 고온 및 자외선 복합 조건에 노출시킴으로써 환경조건에 따른 플라스틱 종류별 열화 양상을 평가하였다. 그 결과 인공열화에 따른 PP, PS, PE에서 육안 변화가 크게 나타났으며 특히 PP, PS는 가장 큰 색차가 발생하였다. 인장강도와 표면접촉각 측정결과 PP는 큰 변화가 없었고 PS는 가장 많이 감소되는 것을 확인하였다. 광열화에 가장 취약한 재질은 PP와 PS, 내광성이 가장 좋은 재질은 PVC와 PU로 확인되었다. 또한 열화 조건 중 자외선 조건과 고온 및 자외선 복합 조건에서 가장 심한 열화 정도가 확인되었다. 이는 자외선은 직접적 열화 조건으로 작용하였으며 고온의 경우 플라스틱 결합에너지를 끊을 만한 충분한 에너지가 되지 못하기 때문에 순수한 열적에너지로서의 열화 조건보다는 열화 촉매로서 작용한 것으로 판단된다. 이러한 결과는 향후 플라스틱 작품의 재질별 손상원인을 규명하고 보존방안 수립을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Elastomers and Composites
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• 제15권1호
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• pp.3-9
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• 1980

일정온도와 압력에서 상업용 고분자필름들의 산소투과도와 산소투과방지도에 관하여 연주하였다. 산소투과방지 도는 산소특과도의 역수로 정의하고 coulometric oxygen permeability tester를 사용하여 $23{\pm}1^{\circ}C$, latm에서 24시간 동안 투과한 산소의 량을 측정하였다. 산소투과방지도의 상대적 크기는 다음과 같은 순서로 감소함을 밝혔다. 연신 Nylon (O. Nylon)> 연신 Polyester (O. PET)> 무연신 Nylon (N. Nylon)> 무연신 Polyester(N. PET)> 경질 Polyvinyl chloride (Rigid PVC)> 반경질 Polyvinyl chloride (Semirigid PVC)> 연신 Polypropylene (O. PP)> 연질 Polyvinyl chloride (P. PVC)> 무연신 Polypropylene (C. PP)> 저밀도 Polyethylene(LDPE)> 고밀도 Polyethylene (HDPE, Inflation)> 고밀도 Polyethylene (HDPE, T-die) 필름들의 산소투과방지도는 고분자의 극성, 필름의 두께 및 기계적 연신성의 증가에 따라서 증가하고 PVC에서는 가소제 첨가에 따라서 감소하였다. 포장재료로서 고분자 필름은 고분자 주쇄에 극성이 있는 필름과 극성이 없는 필름들을 산소 및 습기투과방지를 위하여 첩합하여야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.367-371
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• 2007

본 연구에서는 극성 monomer인 HEMA와 GMA를 이용하여 PP를 개질한 상용화제를 제조하였고, 이를 이용하여 용융컴파운딩 방법에 의해 PP계 나노복합재료를 제조하였다. 제조한 나노복합재료는 comonomer 도입 유무에 따른 상용화제 효과를 관찰하고자 XRD를 이용하여 분산성을 확인하였고, UTM등을 통하여 기계적 성질을 측정하였다. XRD 분석 결과, comonomer가 도입된 상용화제를 이용하여 제조된 나노복합재료는 Clay의 층간삽입이 개선되어 분산성이 향상됨을 볼 수 있었다. 또한, 기계적 성질 평가 결과 GMA monomer로 개질된 상용화제를 사용하여 제조한 나노복합재료가 굴곡탄성률과 충격강도 측면에서 더 향상된 견과를 보여주었다 Comonomer를 도입하여 제조한 나노복합재료는 comonomer를 도입하지 않은 나노복합재료에 비해서 그라프팅 수율이 향상되었고, 반면에 용융지수가 감소되는 경향을 보였다. 본 연구에서 제조한 comonomer가 도입된 나노복합재료는 monomer와 comonomer의 비율이 1:1인 경우에 가장 향상된 기계적 성질과 분산성을 보임을 확인 할 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.137-140
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• 2005

Exfoliated nanocomposites of polypropylene/layered silicate were prepared by a melt compounding process using maleic anhydride modified polypropylene (PP-g-MAH) and organoclay. It was found that polypropylene/layered silicate nanocomposites exhibited remarkable reinforcement compared with the pure polypropylene or conventional composite filled with agglomerated organoclay. The polypropylene /layered silicate nanocomposites showed stronger and earlier shear thinning behaviors and outstanding strain hardening behavior than pure polypropylene or other conventional composites in shear and uniaxial elongational flows, respectively. We simulated rheological modeling for the pure polymer matrix and polypropylene/layered silicate nanocomposite in shear and elongational flows using K-BKZ integral constitutive equation. The two types of K-BKZequations have been examined to describe experimental results of shear and uniaxial elongational viscosities of pure polypropylene and polypropylene/layered silicate nanocomposite.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.83-90
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• 2006

고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 내화설계 시 주의하여 사용하여야 한다. 고강도 콘크리트의 폭렬제어를 위하여 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)의 혼입이 가장 효율적인 것으로 여러 연구결과를 통하여 보고 되었으나, 이들은 대부분 콘크리트 공시체를 대상으로 한 내화실험의 결과로서 최적의 PP섬유 혼입량에 대한 부재수준의 연구는 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트 기둥의 내화설계를 위한 최적의 PP섬유 혼입량을 제시하기 위하여 콘크리트 강도와 PP섬유의 혼입량을 변수로 하는 기둥부재의 내화실험 및 잔존강도 실험을 수행하였으며, 실험결과 콘크리트 강도가 증가 할수록 기둥 실험체의 잔존 축강도비는 증가하였으며, PP섬유 혼입량을 0%에서 0.2%까지 증가 시킬수록 기둥의 잔존 축강도비가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 최적의 PP섬유 혼입량으로서 0.2%가 적절할 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제27권6호
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• pp.569-575
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• 2003

열가소성 수지인 폴리프로필렌 (PP)과 무기나노입자인 몬모릴로나이트 (MMT)의 나노복합재료에 할로젠 계열의 난연제 데카브로모다이페닐옥사이드 (DBDPO)와 클로로파라핀 왁스 (CPW)를 철가하였을 때의 난연특성 향상에 대해 실험하였다. 고분자 수지의 난연특성은 난연제의 첨가뿐만 아니라 나노복합화를 통해서도 향상될 수 있는데, 콘 칼로리미터와 한계산소지수 (LOI)의 측정을 통하여 난연제와 무기나노입자의 함량에 따른 폴리프로필렌/몬모릴로나이트 나노복합재료의 난연특성을 정량적으로 측정하였다. 폴리프로필렌에 난연제 DBDPO와 CPW를 첨가하였을 때, 난연특성이 2배 이상 향상되는 것을 관찰하였으며, CPW가 DBDPO보다 약간 우수한 난연특성을 보였다. 한계산소지수 측정결과 폴리프로필렌에 난연제를 첨가하면 폴리프로필렌의 연소특성이 가연성 영역 (LOI<19)에서 난연성 영역 (LOI>20)으로 전이됨을 확인하였다. 특히, 폴리프로필렌에 몬모릴로나이트를 첨가하여 나노복합화를 하였을 때의 난연특성이 3배 이상 향상되었는데, 이로부터 난연제를 단순히 혼합하는 것보다 몬모릴로나이트를 나노복합화한 후 난연제를 첨가하는 것이 난연특성의 향상에 휠씬 유리하였다.

• Computers and Concrete
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• 제22권2호
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• pp.209-220
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• 2018

In order to evaluate the effect of hybrid fibers on the flexural performance of tunnel segment at room temperature, twelve reinforced self-consolidating concrete (SCC) symmetric inclination beams containing steel fiber, macro polypropylene fiber, micro polypropylene fiber, and their hybridizations were studied under combined loading of flexure and axial compression. The results indicate that the addition of mono steel fiber and hybrid fibers can enhance the ultimate bearing capacity and cracking behavior of tested beams. These improvements can be further enhanced along with increasing the content of steel fiber and macro PP fiber, but reduced with the increase of the reinforcement ratio of beams. The hybrid effect of steel fiber and macro PP fiber was the most obvious. However, the addition of micro PP fibers led to a degradation to the flexural performance of reinforced beams at room temperature. Meanwhile, the hybrid use of steel fiber and micro polypropylene fiber didn't present an obvious improvement to SCC beams. Compared to micro polypropylene fiber, the macro polypropylene fiber plays a more prominent role on affecting the structural behavior of SCC beams. A calculation method for ultimate bearing capacity of flexural SCC symmetric inclination beams at room temperature by taking appropriate effect of hybrid fibers into consideration was proposed. The prediction results using the proposed model are compared with the experimental data in this study and other literature. The results indicate that the proposed model can estimate the ultimate bearing capacity of SCC symmetric inclination beams containing hybrid fibers subjected to combined action of flexure and axial compression at room temperature.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1052-1057
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• 2004

A small-scale loop heat pipe with polypropylene wick was fabricated and tested for its thermal performance. The container and tubing of the system was made of stainless steel and several working fluids were used to see the difference in performance including methanol, ethanol, acetone, R134a, and water. The heating area was 35 mm ${\times}$ 35 mm and there were nine axial grooves in the evaporator to provide a vapor passage. The pore size of the polypropylene wick inside the evaporator was varied from 0.5 m to 25 m. The size of condenser was 40 mm (W) ${\times}$ 50 mm (L) in which ten coolant paths were provided. The inner diameter of liquid and vapor transport lines were 2.0 mm and 4.0 mm, respectively and the length of which were 0.5 m. The PP wick LHP was operated with methanol, acetone, and ethanol normally. R134a was not compatible with PP wick and water was unsuitable within operating limit of $100^{\circ}C$. The minimum thermal load of 10 W (0.8 W/cm2) and maximum thermal load of 80 W (6.5 W/cm2) were achieved using methanol as working fluid with the condenser temperature of $20^{\circ}C$ with horizontal position.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제20권4호
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• pp.235-243
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• 2008

The aim of this study is to explore the possibility of incorporating supercritical carbon dioxide ($scCO_2$) into twin screw extrusion process for the production of polypropylene-clay nanocomposite (PPCN). The $CO_2$ is used as a reversible plasticizer which is expected to rapidly transport polymeric chains into the galleries of clay layers in its supercritical condition inside the extruder barrel and to expand the gallery spacings in its sub-critical state upon emerging from die. The structure and properties of the resulting PPCNs are characterized using wide-angle X-ray diffraction (WAXD), transmission electron microscopy (TEM), rheometry, thermogravimetry and mechanical testing. In the processing of the PPCNs with $scCO_2$, optimum $scCO_2$ concentration and screw speed which maximized the degree of intercalation of clay layers were observed. The WAXD result reveals that the PP/PP-g-MA/clay system treated with $scCO_2$ has more exfoliated structure than that without $scCO_2$ treatment, which is supported by TEM result. $scCO_2$ processing enhanced the thermal stability of PPCN hybrids. From the measurement of linear viscoelastic property, a solid-like behavior at low frequency was observed for the PPCNs with high concentration of PP-g-MA. The use of $scCO_2$ generally increased Young's modulus and tensile strength of PPCN hybrids.