실리콘/탄소(SiC) 복합체는 실리콘의 높은 이론 용량과 탄소 소재의 높은 전기 전도성을 동시에 만족할 수 있어 실리콘 기반 음극의 상용화를 위한 새로운 음극 소재로서 주목받고 있다. 그러나 SiC 활물질의 반복적인 부피 변화에 따른 지속적인 전해질 소모와 용량 감소는 여전히 해결되어야 하는 문제로 여겨진다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 열적 가교 반응을 통해 네트워크 구조를 형성하는 4,4'-methylenebis(cyclohexyl isocyanate) (H12MDI) 기반의 수분산 폴리우레탄 바인더(HPUD)를 제안한다. 가교된 HPUD (CHPU)는 SiC 음극의 건조 공정 중 간단한 열처리를 통해서 가교제인 triglycidyl isocyanurate (TGIC)의 epoxy 고리 개환 반응을 활용하여 제조되었다. 뛰어난 기계적 특성 및 접착 특성을 가지는 CHPU 바인더를 사용한 SiC 음극은 우수한 율속 및 장기 수명 특성을 나타낼 뿐만 아니라, SiC 음극의 부피 팽창 또한 효과적으로 완화시키는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 가교 구조를 가지는 환경친화적인 바인더가 다양한 실리콘 기반 음극에 활용될 수 있음을 시사한다.
Tetrahydrofuran(THF)과 Ethylene oxide(EO) 또는 EO를 단량체로 하는 양이온 개환중합을 이용한 새로운 두 가지의 합성기술로서 random 또는 tri-blcok HTPE(Hydroxyl-terminated polyether)를 합성할 수 있었다. 이들 반응은 $BF_3O(C_2H_5)_2$를 촉매로 하고 1,4-butanediol 또는 PTHF를 개시제로 하였다. 공중합체의 구조는 단량체의 함량비 또는 초기 PTHF와 EO의 첨가량에 의해 조절되며, 분자량의 조절은 촉매가 아닌 [단량체]/[디올]의 비로서 조절할 수 있었다. 실험결과 위 두 가지 random과 tri-block HTPE를 IPDI/N-100혼합 디이소시아네이트 경화제와 혼합하여 제조된 폴리우레탄에 적용하였으며, 추진제 바인더 제조를 위한 prepolymer로서 사용할 수 있었다.
최근에 들어 보도나 산책로, 공원 등에 주로 사용되었던 보도블록 및 투수콘크리트 대신 합성고무칩(EPDM Chip)을 사용한 탄성포장이 보행시 충격흡수와 다양한 칼라와 디자인을 연출할 수 있어 사용이 증가되고 있다. 그러나, 자외선에 노출시 합성고무칩의 탄성력, 내구성 등이 저하되고, 황변현상으로 다양한 색상에 의한 경관포장의 기능이 저하되고 있다. 따라서 본 연구에서는 자외선에 노출 시 탄성포장의 주재료인 합성고무칩과 폴리우레탄수지의 색변화를 분석하기 위해 자외선 촉진 내후성 실험을 수행하였다. 그리고 색차계를 이용하여 색공간의 색 수치좌표를 이용하는 방법으로 색차를 정량적으로 분석하였다. 실험결과 기존에 주로 사용되는 BL 폴리우레탄수지의 색변화가 합성고무칩보다 큰 것으로 나타났다. 그리고 BC 폴리우레탄수지의 총색차 ${\Delta}E$가 촉진재령 14일에서 3.162로 BL 폴리우레탄수지의 20.639에 비해 6배 정도 자외선에 대한 색변화 저항성이 높은 것으로 나타났다. 따라서 합성고무칩을 사용하는 탄성포장에서 폴리머 제조시 이소시아네이트를 HMDI로 사용하여 체인형 분자구조를 갖도록 제조된 BC 폴리우레탄수지를 바인더로 사용하는 것이 자외선에 의한 색변화를 억제하는데 매우 효율적인 방법으로 나타났다.
In recent years, it has widely been studied on the light-weight composites for the purpose of the large space and thermal insulation of building structures. The purpose of this study is to evaluate the properties of light-weight composites made by binders as cement, resin and polymer cement slurry. The concrete composites are prepared with various conditions such as polymer-cement ratio, void-filling ratio, type of resin, filler content and light-weight aggregate content, tested for thermal conductivity. From the test results, the thermal conductivity of concrete composites with the binder of cement tends to decrease with increasing polymer-cement ratio, and to increase with increasing void-filling ratio. The thermal conductivity of concrete composites with the binder of resin are markedly affected by the light-weight aggregate content, type of resin and filler content. The composites made by polymer-modified concrete and polymer cement slurry have a good thermal insulation property. From the this study, we can recommend the proper mix proportions for thermal insulation Panel or concrete. Expecially. the thermal conductivity of concrete composites made by polyurethane resin is almost the same as that of the conventional expanded polystyrene resin.
Fe foam with above 90% porosity and 2 millimeter pore size was successfully fabricated by a slurry coating process. In this study, the binder contents were controlled to produce the Fe foam with different pore size, strut thickness and porosity. Firstly, the slurry was prepared by uniform mixing with Fe powders, distilled water and polyvinyl alcohol(PVA) as initial materials. After slurry coating on the polyurethane(PU) foam the sample was dried at $80^{\circ}C$. The PVA and PU foams were then removed by heating at $700^{\circ}C$ for 3 hours. The debinded samples were subsequently sintered at $1250^{\circ}C$ with holding time of 3 hours under hydrogen atmosphere. The three dimensional geometries of the obtained Fe foams with open cell structure were investigated using X-ray micro CT(computed tomography) as well as the pore morphology, size and phase.
In this research, a high-elasticity acrylic emulsion binder with core-shell polymerization and self-crosslinking system is mixed with a flame-retardant water-dispersed polyurethane (PUD) binder. In addition, finite element analysis was conducted through virtual engineering software ANSYS by applying three representative nonlinear material models. The most suitable nonlinear material model was selected after the relative comparison between the actual experimental values and the predicted values of the properties derived from simulations. The selected nonlinear material model is intended to be used as a nonlinear material model for computational simulation analysis that simulates the experimental environment of the vibration test (ASTM E1399) and the actual fire safety test (ASTM E1966). When the mass fraction of thermally expandable graphite was 0.7%, the thermal and physical properties were the best. Among the nonlinear material models, the simulation result of the Ogden model showed the closest value to the actual result.
본 연구에서는 2액형 아크릴 우레탄 도료에 있어서 바인더로 사용되는 하이솔리드 아크릴 폴리올 수지를 개발함에 있어서 핵심요소인 반응 개시제로 TAPEH (t-amyl peroxy 2-ethyl hexanoate)를 선택하였다. 그리고 하이드록시 모노머는 Tone M100 (caprolactone acrylate), 4HBA (4-hydroxy butyl acrylate), 2HEMA (2-hydroxy ethyl methacrylate)를 사용하였다. 앞의 물질을 2액형 아크릴 우레탄 도료용으로 응용함에 있어서 적용성과 VOC 저감을 위하여, 알리파틱 폴리이소시아네이트 경화제 종류에 따른 반응성과 도막물성을 검토하였다. 또한 최근 주석계 촉매의 사용 억제에 따라 저독성 금속촉매와의 반응성 및 물성도 비교 시험하였다. 이상의 결과로부터 2액형 하이솔리드 폴리우레탄 수지 도료의 응용에 필요한 기초자료 확보로 도막물성과 작업성 개량 및 친환경 도료개발에 효과적으로 응용 할 수 있는 것을 검토하였다.
Nowadays, recycling of waste materials is one of great attention among all industries. Especially, the waste tires become a significant problem with increasing in a number of automobiles. For recycling of the waste tires, a polyurethane binder was mixed with the scrapped rubber powders obtained from tread part of the waste tire. This study covered the effect of processing conditions;curing temperature and curing time;on the mechanical properties of the blend. We also compared the experimental results from labors-tory scale with those from scale-up.
본 연구에서는 EVA를 바인더로 사용하여 우레탄 폼(PU)에 LMO를 고정화한 PU-LMO를 제조하였다. XRD 및 SEM 분석을 통해서 EVA에 의해 LMO가 폴리우레탄에 잘 고정화된 것을 확인할 수 있었다. PU-LMO를 제조시에 EVA/LMO의 최적비율은 0.26이었다. PU-LMO에 의한 리튬이온의 흡착 속도는 유사 2차 속도 모델식에 잘 부합하였다. 평형실험 데이터는 Langmuir 흡착 등온식에 잘 적용되었으며, 최대 흡착량은 17.09 mg/g이었다. PU-LMO는 리튬이온에 대한 분배계수($K_d$)가 다른 금속들의 $K_d$ 값에 비해 높게 나타나 뛰어난 리튬 이온 선택성과 높은 흡착량을 보였다.
Currently, e-textile market is rapidly expanding and the emerging area of e-textiles requires electrically conductive threads for diverse applications, including wearable innovative e-textiles that can transmit/receive and display data with a variety of functions. This study introduces hybrid nano-structures which may help increase the conductivity of the textile threads for use in wearable and flexible smart apparels. For this aim, Ag was selected as a conductive material, and yarn treatment was implemented where silver nanowire (AgNW) and graphene flake (GF) hybrid structures overcome the limitations of the AgNW alone. The yarn treatment includes several treatment conditions, e.g., annealing temperature, annealing time, binder material such as polyurethane (PU), coating time, in order to search for the optimum method to form stable conductive nano-scale composite materials as thin film on the surface of textile yarns. Treatedyarns showed improved electrical resistance readings. The functionality of the spandex yarn as a stretchable conductive thread was also demonstrated. When the yarn specimens were treated with colloid of AgNW/GF, relatively good electrical conductivity value was obtained. During the extension and recovery cycles of the treated yarns, the initial resistance values did not deteriorate significantly, since the network of nanowire structure with the support of GF and polyurethane stayed flexible and stable. Through this research, it was found that when one-dimensional structure of AgNW and two-dimensional structure of GF were mixed as colloids and treated on the surface of textile yarns, flexible and stretchable electrical conductor could be formed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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