• Elastomers and Composites
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• 제53권1호
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• pp.6-12
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• 2018

Styrene-butadiene Rubber (SBR) Latex composites, incorporated with cellulose/starch-silica hybrids synthesized by gel-adsorption method, were filled into rubber by the latex compounding method. The structure morphology, mechanical properties, and thermodynamic properties of gel-silica hybrids were characterized. The states of hybrids which used as fillers were also characterized by SEM. As the fillers ratio increased, the difference for storage modulus of samples had been morphology by rubber process analyzer (RPA). Then, as more fillers ratio was filled into the matrix, the best tensile strength result, and the largest modulus value were also proved by UTM and RPA. As for thermal stability, increase in the ratio of fillers led to higher initial decomposition temperature, which was also proved by TGA. The swelling ratio of samples has also been characterized. From the results of all the tests, cellulose-silica hybrid showed the best results as a filler, and the best filling ratio of this hybrid is about 10 phr, which has the best storage modulus and great tensile strength.

• Carbon letters
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• 제27권
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• pp.72-80
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• 2018

In the present work, a comparative study of the mechanical behavior of two series of elastomeric composites, based on carboxylated styrene butadiene rubber (X-SBR) and reinforced with rice bran carbon (RBC) and graphite, is reported. Hybrid composites of X-SBR filled with RBC-graphite were also investigated in terms of the cure characteristics, hardness, tensile properties, abrasion resistance, and swelling. It was observed that the cure times decreased with the incorporation of a carbon filler whereas the torque difference, tensile strength, tensile modulus, hardness, and swelling resistance increased compared to the neat X-SBR revealing a favorable characteristic of crosslinking. Dynamic rheological analysis showed that the G' values of the composites, upon the addition of RBC-graphite, were changed to some extent. This demonstrates that the presence of a strongly developed network of fillers will ensure a reinforcing characteristic in a polymer matrix.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권2호
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• pp.105-113
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• 2018

Maillard reaction products like melanoidins present in industrial fermentation wastewaters are complex compounds with various functional properties. In this work, novel ultrafiltration (UF) mixed matrix membrane (MMM) composed of polysulfone (PSF) and nanocomposites was prepared through a phase inversion process for the recovery of melanoidins. Nanocomposites were prepared with acid functionalized multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) as the reinforcing filler for chitosan-thermoplastic starch blend. Higher nanocomposites content in the PSF matrix reduced the membrane permeability and melanoidins retention indicating tighter membrane with surface defects. The membrane surface defects could be sealed with dilute polyvinyl alcohol (PVA) solution. The best performing membrane (1% nanocomposites in 18% PSF membrane sealed with 0.25% PVA coating) resulted in uniform melanoidins retention of 98% and permeability of 3.6 L/m2 h bar over a period of 8h. This demonstrates a low fouling PSF membrane for high melanoidins recovery.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.86-91
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• 2023

Thermoplastic polyurethane (TPU) is a material whose mechanical properties change according to the phase separation of its unique internal microstructure and is therefore used in various industries. Use of TPU as composites helps in improving the desirable characteristics and properties in accordance with usage. Eco-friendly fillers one of the fillers are on the rise and those are mostly used for reinforcing role. Suberin, which can be extracted from cork, is the main component of cork. It is known to serve high damping property of elastomer composite. The original chemical structure of Suberin is an aliphatic polyester aggregate. In this research, Suberin is obtained after depolymerization into an oligomer having 2 or 3 ester bonds through alkaline hydrolysis. The extracted suberin was added to the matrix which is thermoplastic polyurethane as an eco-friendly filler for improving vibration damping property. As a result, when 10 wt% of suberin was added into thermoplastic polyurethane the existing trade-off relationship was overcome. And it is attained the elastic modulus and damping factor at room temperature improving 92 and 59%, respectively, compared to the original matrix. Those results are from the interaction between the microstructure of TPU and suberin.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.254-258
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• 2013

본 연구에서는 폴리프로필렌과 다양한 탄소나노소재를 사용하여 제조한 복합재의 압출방향 및 권취속도에 따른 기계적 물성과 결정화도에 대한 연구를 수행하였다. 폴리프로필렌에 탄소나노소재를 균일하게 분산시키기 위해 미분쇄기에 폴리프로필렌 분말(<700 ${\mu}m$)과 탄소나노소재를 혼합한 후 나노복합재 필름 제조를 위해 압출기를 사용하였다. 나노복합재 필름의 결정화도를 분석하기 위해 differential scanning calorimetry를 이용하였다. 기계적 물성을 인장시험을 통해서 측정한 후 순수 폴리프로필렌 물성과 비교하였고, 압출 시 필름 권취속도에 대한 나노복합재 결정화도의 차이를 확인하였다. 탄소나노소재를 첨가함으로써 고분자 필름의 기계적 물성이 향상됨을 확인하였고, 그에 따른 결정화도 역시 증가하는 것을 확인하였다. 반면, 권취속도가 증가 할수록 압출물의 냉각속도도 역시 증가함으로써 결정화도가 오히려 감소함을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제43권3호
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• pp.147-156
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• 2008

본 연구에서는 실란 커플링제을 변량 배합하여 습식법과 건식법으로 실리카를 전처리하여 epoxy/carboxyl-terminated butadiene acrylonitirile (EP/CTBN) 복합체를 제조하였다. EP/CTBN 복합체의 경화특성 및 표면자유에너지, 인장강도 및 충격강도의 기계적 특성과 계면 특성을 건식법과 습식법에 따라 고찰하였다. Differential scanning calorimetry(DSC)의 결과 실란커플링제의 양이 증가함에 따라 실리카의 기공을 막아 경화제의 양을 증가시켜 경화온도가 감소되었으며, 건식법보다는 습식법이 EP/CTBN 복합체의 경화온도를 감소시킴을 알 수 있었다. 또한 실란커플링제의 양이 증가함 따라 표면자유에너지와 충경강도가 증가되었으나, 인장강도는 실란커플링제의 양이 4 wt%일 때 감소되었으며, 습식법보다는 건식법이 더 물성을 향상시킴을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제31권1호
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• pp.8-11
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• 2018

섬유강화 복합재료 제조 방법 중 sheet molding compound(SMC)는 자동차에 적용 가능성이 가장 높은 소재이다. 본 연구에서는 저비중 필러인 유리버블과 강화재인 유리섬유를 사용하여 물성이 저하되지 않으면서 낮은 비중을 나타내는 SMC의 제조를 위한 최적의 배합비에 대해 연구하였다. SMC 내부에 유리섬유의 혼입양이 증가할수록 강도가 향상하였고, 유리버블의 혼입양이 증가할수록 비중이 낮아졌다. 최적의 배합에서는 비중이 낮아지면서 물성이 향상되는 시너지 효과가 나타남을 발견하였다. 이러한 시너지 효과는 유리버블의 크랙 전파의 분산효과와 유리버블의 혼입에 따른 섬유와 매트릭스의 결합력의 향상에 기인한 것임을 내부구조 분석을 통해 확인하였다.

• 폴리머
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• 제37권2호
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• pp.204-210
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• 2013

첨가제(윤활제 및 산화방지제)와 용융혼합 조건(온도, 시간 및 로터 속도)이 폴리프로필렌(PP) 기반 WPC(wood polymer composite)의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. WPC는 용융혼합 후 압축성형하여 제조하였다. 용융혼합 과정을 이해하기 위해 WPC 용융혼합물의 토크 변화를 측정하였다. 말레산무수물로 개질된 폴리프로필렌을 상용화제로, 나노점토를 보강재로 각각 사용하였다. WPC의 기계적 특성을 측정하기 위해 UTM과 충격시험기를 이용하였고 색차계를 이용하여 WPC의 용융혼합 조건에 따른 변색을 측정하였다. 기계적 특성 분석에 따른 최적용융혼합 조건은 $170^{\circ}C$, 15분, 60 rpm인 것으로 나타났다. 윤활제와 산화방지제의 함량이 증가할수록 WPC의 기계적 특성이 하락함을 확인하였다. 용융혼합 과정에서 목분만을 별도로 나중에 투입하는 이단계 방법이 전형적인 일단계 방법보다 WPC의 기계적 특성 향상에 더 효과적이었다.

• Elastomers and Composites
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• 제33권5호
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• pp.335-344
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• 1998

본 연구에서는 군용 전투차량 궤도 패드용으로 사용되는 고무 배합물의 내크랙성 향상을 위해 기계적 물성이 우수한 천연고무를 이용하여 크랙 개시 저항성 즉, 인열 에너지와 크랙성장 저항성인 크랙 성장 속도를 평가하였다. 내크랙성에 영향을 주는 인자는 여러 가지가 있으나, 본 실험에서는 주로 충전제인 카본블랙과 가교 시스템을 평가하였다. 본 연구결과 촉진제의 함량이 황의 함량과 동일 할 때 내크랙성이 가장 우수하였다. 또한 카본블랙은 보강성이 우수한 hard black의 일종인 ISAF (N220)가 강도 및 가공성에서 가장 우수한 것으로 평가되었으며 적정 함량은 50phr이었다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.299-307
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• 2009

본 연구는 자동차 엔진의 구동을 각종 부대 장치로 전달하는데 사용되는 V-rib 벨트 재료의 내열성 및 내마모성을 향상시키기 위한 연구이다. 이를 위하여 고무 매트릭스는 EPDM과 CR, 그리고 충전제로 ZnO, 면 및 아라미드 섬유의 함량을 달리한 시편과 v-벨트를 만들어 내열성과 내마모성 그리고 기계적 성질을 조사하였다. CR 배합계에서 ZnO의 함량이 증가함에 따라 내마모성이 증가하였다. 또한 면섬유의 함량이 증가함에 따라 벨트상태에서 견딜 수 있는 구동시간은 증가하지만 내마모성은 감소하는 결과를 보였다. EPDM 배합계에서 면섬유의 충전한계는 30 phr정도였다. 또한 아라미드와 면섬유를 혼합 사용한 결과 구동시간과 내마모성을 동시에 증가시킬 수 있었으며, 그 단섬유의 최적 조성은 아라미드섬유/면섬유 비율이 1/5인 것으로 조사되었다. 동일한 면섬유 함량에서 EPDM 배합계 가 CR 배합계보다 우수한 물성을 보였다.