• Elastomers and Composites
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• 제48권1호
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• pp.67-75
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• 2013

E-TPE(Engineering Thermoplastic Polyether Ester)는 Ester 관능기를 갖는 Elastomer 소재로서 리사이클이 가능하며 빠른 가공성을 지닌다. 또한 경량성이 뛰어나 자동차의 경우 연비향상에 도움을 주는 친환경 소재로 부각되고 있다. 고무와 엔지니어링 플라스틱의 특성을 모두 가지고 있는 E-TPE는 사용 가능한 온도영역이 넓고, 내열성 및 내유성이 우수하여 자동차 부품소재분나 전기전자분야의 신소재로 주목받고 있으나 국내에서는 원천기술이 부족하여 전량 수입에 의존하고 있는 실정이므로 연구개발이 시급하다. 본 연구에서는 하드 세그먼트로 폴리에스터계(TPEE)를 base로 하여 소프트 세그먼트로 Ethylen-prophylene-Copolymer와 CSM(Choloro sulphonated polyethylene Rubber), VAMAC(Ethylene Acrylic Rubber), NBR(Acrylonitrin Butadiene Rubber)의 탄성체를 1,3-Phenylene-bisoxazoline 가교제로 동적가교 시켜 함량과 첨가된 고무에 따른 물성을 관찰하였다. 그 결과 NBR 첨가된 동적가교물의 물성이 다른 고무에 비해 내열성 및 내유성 향상에 되었음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.81-87
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• 2019

에너지화 열가소성 탄성체 제조에 사용될 수 있는 새로운 계열의 glycidyl azide polymer (GAP)을 모색하기 위해 전구체인 poly(epichlorohydrin) (PECH)에 친핵체인 아지드기와 알콕시 및 알킬 아민을 도입하여 4가지 GAP copolymer polyol을 합성하고 물성에 대하여 고찰하였다. 이 GAP copolymer 합성반응은 이종의 친핵체를 1단계 반응으로 동시에 치환하여 미반응 sodium azide가 남지 않는 친환경적이며 효율적인 합성법으로 평가할 수 있다. 역개폐 짝풀림(inverse gated decoupling) $^{13}C$ NMR 분석법과 Fourier transform infrared (FT-IR) 분석법으로 상대적 치환율을 정량적으로 분석하였으며 반응 진행도를 모니터링 하였다. 합성된 GAP copolymer의 유리전이온도와 분자량은 differential scanning calorimetry (DSC)와 gel permeation chromatography (GPC)로 분석하였다. 합성된 poly($GA_{0.8}-butoxide_{0.2}$), poly($GA_{0.7}-n-butylamine_{0.3}$), poly($GA_{0.7}-dipropylamine_{0.3}$), poly($GA_{0.7}-morpholine_{0.3}$)의 유리전이온도는 $-39^{\circ}C$에서 $-26^{\circ}C$ 범위의 값을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제20권9호
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• pp.467-471
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• 2010

Composites of ceramic powders and an elastomer-based matrix were prepared by mixing $CaCO_3$ powders with polyethylene and polypropylene elastomers, and their mechanical and sound insulation properties were measured. $CaCO_3$ powders with 0.7 ${\mu}m$ and 35 ${\mu}m$ particle size were added to elastomers up to 80 wt%. Scanning electron microscopy photographs showed uniform distribution of the $CaCO_3$ powders in the matrix. While density and surface hardness increased, melt index, tensile strength and elongation of the composites decreased as the amount of added $CaCO_3$ powders increased. As more $CaCO_3$ powders were added sound transmission loss of the composites increased owing to the increase of density. Addition of 0.7 ${\mu}m$ sized $CaCO_3$ powders resulted in a slightly higher transmission loss than the addition of 35 ${\mu}m$ sized powders because of the increased interface area between the elastomer matrix and the $CaCO_3$ powders. Composites with a polyethylene matrix showed higher transmission loss than those with a polypropylene matrix because the tensile strength and hardness of the polyethylene-based composites were low and their elongation was high.

• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.284-290
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• 2020

Energetic thermoplastic elastomers (ETPEs) based on glycidyl azide polymer (GAP) and carboxylated GA copolymers [GAP-ETPE and poly(GA-carboxylate)-ETPEs] were synthesized using isophorone diisocyanate (IPDI), dibutyltin dilaurate (DBTDL), 1,4-butanediol (1,4-BD), and soft segment oligomers such as GAP and poly(GA-carboxylate). The synthesized GAP-ETPE and poly(GA-carboxylate)-ETPEs were characterized by Fourier transform infrared (FT-IR), gel permeation chromatography (GPC), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), universal testing machine (UTM), calorimetry and sensitivity towards friction and impact. DSC and TGA results showed that the introduction of carboxylate group in GAP helped to have better thermal properties. Glass transition temperatures of poly(GA-carboxylate)-ETPEs decreased from -31 ℃ to -33 ℃ compared to that of GAP-ETPE (-29 ℃). The first thermal decomposition temperature in poly(GA_0.8-octanoate_0.2)-ETPE (242 ℃) increased in comparison to that of GAP-ETPE (227 ℃). Furthermore, from calorimetry data, poly(GA-carboxylate)-ETPEs exhibited negative formation enthalpies (-6.94 and -7.21 kJ/g) and higher heats of combustion (46713 and 46587 kJ/mol) compared to that of GAP-ETPE (42,262 kJ/mol). Overall, poly(GA-carboxylate)-ETPEs could be good candidates for a polymeric binder in solid propellant due to better energetic, mechanical and thermal properties in comparison to those of GAP-ETPE. Such properties are beneficial to application and processing of ETPE.

• Elastomers and Composites
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• 제50권4호
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• pp.245-250
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• 2015

Recycling of ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) scrap was tried by blending with polypropylene (PP). EPDM scrap powder was prepared by shear pulverization process at high temperature, which may lead to selective chain scission induced by difference in the critical elastic coefficient. On the other hand, EPDM scrap powder was prepared by adding a selected reclaiming agent during shear pulverization process at high temperature. Terpene as a bonding agent was then introduced to improve adhesion property. PP, used as a matrix for manufacturing thermoplastic elastomer, was modified by the incorporation of dicumyl peroxide and maleic anhydride. The functionalized EPDM and modified PP were blended and cured dynamically at $190^{\circ}C$. The blend materials prepared in this study showed the comparable results to those of conventional TPE in terms of tensile and flow properties. Also, the odor component of recycled EPDM was analyzed using GC-MS.

• Macromolecular Research
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• 제14권3호
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• pp.365-372
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• 2006

Poly[styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene](SEBS) triblock copolymer was studied by dissolving the ethylene butylene midblock in selective hydrocarbon oils. These oils differ in their aromatic, paraffinic and naphthenic content. Dynamic rheological studies showed that the storage modulus (G') exceeded the loss modulus (G') for all the gels over the entire range of frequency, thereby confirming them as physical gels. However, the behavior of G' and G' as a function of frequency depended primarily on the oil type. The gelation melting temperature decreased drastically with increased oil aromaticity. Small angle X-ray scattering studies revealed that the maximum interdomain interference shifted to a higher angle depending on the composition and type of hydrocarbon oil.

• Elastomers and Composites
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• 제57권1호
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• pp.9-12
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• 2022

Herein, a facile approach for the development of effective and low-cost carbon precursors from acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) rubber is reported. ABS rubber with a negligible char yield can be converted into an excellent carbon precursor with approximately 54% char yield under a nitrogen atmosphere at 800℃ by simple iodine doping and subsequent heating at 110℃ under an inert atmosphere. The enhanced char yield is attributed to the improved intermolecular interactions between the ABS chains caused by the formation of covalent bonds between the butadiene segments, along with the newly developed charge-charge interactions and other indiscriminate radical-radical couplings. The charges and radicals involved in these interactions are also generated by iodine doping. We believe that this study will be useful for the development of low-cost carbon precursors.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.562-570
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• 2018

고분자 단독으로는 얻을 수 없는 다양한 물성을 얻기 위하여 두 가지 이상의 고분자를 블렌드하는 기법을 많이 사용하고 있다. 폴리올레핀계 TPE(Thermoplastic Elastomer)는 디스플레이, 자동차, 가전제품 등에 널리 사용되고 있다. 소비자는 고감성이고 고급화된 자동차 내장부품을 요구한다. 높은 폼형성도와 흐름성이 있는 고분자소재 개발이 필요하다. 내부에 폼층이 있는 TPE은 좋은 고분자소재이다. 두 종류의 TPE 소재를 개발하였다. 첫번째 소재는 Homo-PP(PolyPropylelne)에 SEBS/Oil을 혼합하였고, 두 번째 소재는 Co-PP와 SEBS/Oil을 혼합하였다. 혼합온도는 $180^{\circ}C$, $190^{\circ}C$. $260^{\circ}C$(두번째 소재), 혼합속도는 50rpm, 혼합시간은 5분이다. TPE의 MI(Melt Index)는 PP의 MI에 영향이 있고, 혼합온도의 영향은 미미하였다. 경도와 인장탄성률은 PP의 MI와 혼합온도의 영향은 적었으나, SEBS/Oil의 비율이 높아지면 낮아졌다. 소프트터치감은 SEBS/Oil의 비율이 증가하면 증대하였다. TPE릉 자일렌으로 SEBS/Oil 층을 녹여내어 IPN(Interpenentration polymer network) 구조를 확인할 수 있었으며, Strain-harding 현상도 확인하였다. 제조한 TPE가 고무현상을 보이고, 생성된 closed cell이 안정한 상태임을 알 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.460-464
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• 2011

Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. $PEBAX^{TM}$는 분리막소재로 이용할 경우, $PEBAX^{TM}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 $PEBAX^{TM}$를 사용하여 기체분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 무기전구체로서 TEOS(tetraethoxysilane)를 사용하여 $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드막을 제조하고, 그 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교하였다. 순수 $PEBAX^{TM}$-1657과 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, ether block의 비율이 상대적으로 높은 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 계수가 보다 높은 투과도 계수값을 가졌다. 이는 $PEBAX^{TM}$-2533의 경우, 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있다. $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막의 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교할 때, 하이브리드 분리막의 기체 투과도 계수가 보다 높음을 알 수 있다. 이는 TEOS의 축합반응으로 생성된 silica domain에 의해 결정성이 감소하고 또한 이산화탄소와 silanol group과의 친화도(affinity) 증가에 따른 용해도가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 하이브리드 분리막의 투과도 계수 증가에도 불구하고 이상분리인자는 거의 비슷하거나 약간 감소하였음을 알 수 있다. 이는 이산화탄소와 silanol group의 친화도 증가로 인한 용해선택도의 증가에 기인한 것으로 볼 수 있다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.18-18
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• 2012

전 세계적으로 이산화탄소 배출량 저잠을 위해 모든 산업분야에서 연구개발의 중점을 두고 있다. 그의 일환으로 자동차 산업에서는 EU규제에 따라 리사이클이 가능한 소재 개발이 요구되고 있으며, 그중 많은 양이 사용되고 있는 PU Foam의 대체 재료 개발이 시급한 실정이다. 기존 자동차의 흡음재로 주로 사용되고 있는 PU Foam 소재는 통기성이 부족할 뿐만 아니라 연소 시 인체에 유해한 HCN Gas를 발생시키고, 한번 성형된 부품은 Recycle 및 Re-Use가 불가능하다는 단점이 있다. 또한 장시간 사용시 황변 발생과 악취가 발생하는 등으로 최근 대두되고 있는 자동차 내장재 감성품질 향상 측면에 한계를 나타내고 있다. 이러한 Low Melting 성능을 가지는 PET 부직포 소재의 한계를 극복하기 위하여 저융점 성능의 Elastic Fiber의 개발과 함께 고탄성 복합부직포 소재의 개발을 통해 높은 변형률과 우수한 복원력을 나타내는 환경친화형 열가소성 탄성체(Thermoplastic Elastomer) 개발을 추진하고 있다. 고탄성 복합부직포는 자동차 내장재 성형 시 열을 가하더라도 Elastomer 자체의 탄성 발현을 통해 초기의 Bulky성을 유지할 수 있으며, Recycle 및 Re-use가 가능하여 환경 친화적인 측면에서도 큰 장점을 갖고 있다. 자동차용 흡음 내장재뿐만 아니라 각종 수송용 차량의 경량화 및 쾌적성 향상을 위한 용도로써 자동차 내장용 PU Foam의 57% 이상을 차지하고 있는 Seat Cushion재 등의 대체가 가능하며, 다양한 산업분야에서 사용되고 있는 PU Foam의 대체로 다양한 용도 전개가 가능할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 PU Foam의 대체 재료로 각광받고 있는 Elastic PET를 개발하여 자동차 내장재로의 적용 가능성을 검토하였다.