• 한국염색가공학회지
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• 제30권3호
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• pp.168-179
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• 2018

The modified surface of specialty carbon black(SCB) is one of the main technical factors for producing a uniform color and stable dispersion. In this work, the carboxylation or sulfonation process of SCB was used to improve the dispersive properties of hydrophilic solvents such as 1,6-hexanediol and propylene glycol monomethyl ether acetate(PGMEA). The results showed that the color strength of SCB DC2500G changed little with a range of 0.128~0.941(${\Delta}E$) compared to other SCB DC2500G material. In contrast, in the case of SCB EG410, there was a uniform color value with a range of 0.144~0.252(${\Delta}E$). Also, in our experiments, a modified SCB was confirmed by printing ink material as a melt coating paper. It may be possible that the SCB EG410 material can be advantageous as a gravure ink product. Finally, the modified SCB obtained from this research will have a large impact on the industry as a potential material for toners, paint, rubber, fillers, and other carbon black additives.

• 전기화학회지
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• 제6권1호
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• pp.6-12
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• 2003

메탄의 플라즈마 열분해 방법에 의해 제조된 카본블랙을 $2\times10^{-2}torr$진공상태에서 $800,\;1300,\;2100^{\circ}C$의 온도로 열처리하여 원시료를 포함하여 물리적$\cdot$화학적 특성이 다른 4개의 시료를 준비하였다. 이 시료들을 리튬이차전지 양극 활물질인 $LiCoO_2$의 도전재로 사용하여 $Li/LiCoO_2$ 반쪽전지를 구성하고 변화된 도전재의 특성에 따른 셀의 전기화학적 특성 차이를 조사하였다 시료를 열처리하였을 때 표면화학그룹이 제거되고 전도도가 높아지면서 도전재로 사용하였을 때 사이클 특성 및 초기 방전용량이 향상되었다. 그러나, $2100^{\circ}C$에서 열처리한 시료를 도전재로 사용한 경우에는 사이클 특성 및 rate capability가 저하되는 것으로 나타났다. 이것은 플라즈마 블랙의 열처리에 의한 구조 변화에 따른 전극 내 분산 특성의 변화가 전도도 특성과 복합적으로 작용하여 제작한 셀의 전기화학적 특성에 영향을 미치기 때문으로 사료된다 열처리 온도가 높아질수록 카본블랙 표면의 관능기가 제거되면서 플라즈마 블랙의 전도도가 증가하였으나, 흑연화의 진행으로 나타난 agglomeration의 증가가 전극 내 분산 특성을 저하시키는 것으로 사료된다 그 결과 $800^{\circ}C$에서 열처리한 시료의 사이클 특성이 가장 우수하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제26권4호
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• pp.392-402
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• 2010

Black carbon (BC) concentrations were measured with an aethalometer (AE-16, 880 nm) at time interval of 5-min at an urban site of Gwangju over a year 2008. 24-hr filter-based integrated measurements of $PM_{2.5}$ particles were also made at the same site during the winter and summer intensive periods to test any optical loading bias in the raw BC data measured by aethalometer. BC concentration was higher in winter than in summer, possibly due to increase in emissions from energy consumption and poor dispersion with reduction of boundary layer in winter. Also temporal cycles of BC indicate that short-term transient spikes were common, occurring primarily during the rush-hour periods. A similar feature was also observed in diurnal concentration cycle of CO, mainly emitted from motor vehicles. When both low wind speed and weather patterns such as mist, haze and etc were combined, high BC concentrations frequently occurred. The amount of optical loading effect described by the "k" factor showed the seasonal variation, ranging from 0.0003 to 0.0036. This implies that optical loading effect is not seen at all times. From the comparison between the filter-based elemental carbon (EC) and aethalometer BC data, it was found that the loading compensated BC values were more reasonable than the raw BC ones reported from the aethalometer.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.336-342
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• 2009

1.0 wt% 소수성실리카를 안정제로 하는 현탁중합에 의하여 $75^{\circ}C$에서 개시제의 농도를 변화하며 합성한 폴리스티렌 (PS) 및 폴리뷰틸메타크릴레이트 (PBMA) 입자의 점도를 모세관 레오미터 (capillary rheometer)를 이용하여 측정하였다. 중량평균분자량이 66,500 g/mol인 PS 입자는 $190^{\circ}C$에서 측정한 경우 낮은 전단속도에서는 뉴톤 (Newtonian) 거동을 나타내었다. PS 입자의 경우 분자량이 증가할수록 전단속도 전 영역에서 전단 묽어짐 (shear thinning) 거동을 보였다. PBMA 입자는 $170^{\circ}C$에서 점도를 측정하였으며 중량평균분자량이 156,700 g/mol 인 경우 낮은 전단속도에서만 뉴톤 거동을 나타내었다. 분자량의 증가에 따라 전단 묽어짐 거동이 관찰되었으며, 이러한 변화의 형태는 PS 입자와 유사하였다. 카본블랙을 충전제로 합성한 고분자 복합체 입자의 전단점도는 PS 및 PBMA 둘 다 $170^{\circ}C$에서 측정하였다. PS 및 PBMA 복합체 입자의 점도변화는 카본블랙의 증가에 따라 점진적으로 증가하였으나, 충전제의 증가에 따른 점도의 증가는 분자량의 증가 효과에 비교하여 미약하였다. 내부혼합기를 이용하여 제조한 카본블랙을 함유하는 PS 복합체의 점도변화는 현탁중합법으로 합성한 카본블랙을 함유하는 PS 복합체 입자의 점도변화에 비하여 작았으며 이는 향상된 분산으로 인하여 발생한 것으로 추정된다. 이 실험에서 선택한 분자량 및 카본블랙의 농도에서 yield 거동은 관찰되지 않았다.

• Elastomers and Composites
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• 제41권1호
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• pp.27-39
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• 2006

본 연구에서는 컴파운딩법 (compounding method)과 라텍스법 (latex method)을 이용하여 dodecylamine으로 유기화한 MMT(DA-MMT)로 보강된 천연고무-클레이 나노 복합재료를 제조하였다. 또한 Cloisite 15A, carbon black, Na-MMT 충전 배합고무와 라텍스법 (latex method)을 이용한 DA-MMT 충전 배합고무의 가황 특성 및 기계적 물성을 비교하였다. 카본블랙을 제외한 모든 충전제의 함량은 10 phr로 고정하였다. XRD 패턴을 분석한 결과 롤밀 작업 후에 가장 많은 삽입과 박리가 이루어져 NR/DA-MMT 나노 복합재료에서는 DA-MMT의 전체 silicates layer가 $13{\sim}14$층에서 $2{\sim}3$층의 silicates의 형태로 박리된 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 가교 과정에서의 높은 열과 압력으로 인해 일부 유기화제가 빠져나감으로써 층간 거리가 감소된 DA-MMT도 존재하였다. 이는 TEM 결과에서도 확인할 수 있었다. 가교도의 경우 NR/Cloisite 15A 컴파운드가 가장 높은 값을 나타내었다. 하지만 가황 특성에서 동일 함량의 충전제가 첨가된 고무의 가황 특성을 비교하면, NR/DA-MMT 컴파운드가 가장 높은 ODR 토크 값을 나타내었고, 또한 가장 높은 인장 강도, 모듈러스 및 인열강도를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이러한 기계적 물성 증가는 가교도의 증가 효과보다 나노 크기로 분산된 DA-MMT의 우수한 보강 효과 때문이다. 또한 혼합 방법을 달리한 NR/DA-MMT 나노 복합재료(컴파운딩법) 대비 NR/DA-MMT 나노 복합재료(라텍스법)가 클레이의 박리정도 및 분산도의 차이로 인해 높은 모듈러스, 인장강도 및 인열강도를 나타냄을 확인할 수 있었다

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.479-485
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• 2011

다양한 비율의 Pt와 Bi를 carbon black (Vulcan XC-72R)에 담지시킨 Pt-Bi/C 촉매를 환원법을 이용하여 합성하였다. Pt와 Bi의 전구체로는 염화백금산($H_2PtCl_6{\cdot}xH_2O$)과 비스무스트리질산($Bi(NO_3)_3{\cdot}5H_2O$) 수용액을 각각 사용하였으며, 금속을 carbon에 담지하기 전, 금속물질의 분산도를 높여주기 위해 열처리와 산처리를 수행한 carbon black을 사용하였다. XRD (X-ray Diffraction) 분석과 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석을 통하여 Pt-Bi/C 촉매 내에 Pt와 Bi가 소성시키기 전에는 BiPt 혹은 $Bi_2Pt$로 존재하지만 $500^{\circ}C}$에서 소성을 한 후에는 Pt 격자구조 안으로 Bi가 침투하여 alloy을 형성하는 것을 확인하였다. 합성한 전극의 메탄올 산화반응은 전기화학분석장치(Potentiostat; Princeton applied research, VSP)를 사용하여 0.5 M $CH_3OH$와 0.5 M $H_2SO_4$의 혼합수용액에서 순환전압법(cyclic voltammetry, CV)을 이용해 측정하였다. 메탄올 산화에 대한 전기화학적 촉매 활성을 평가한 결과 적절한 양의 Bi를 첨가한 경우, 메탄올 산화반응에 대한 높은 촉매활성을 나타냄을 확인하였다. 메탄올 산화에 대한 활성은 전극과 전해질 사이의 안정성과 밀접한 관련이 있다. 정전압법(Chronoamperometry, CA)을 이용하여 전극의 안정성을 평가한 결과 메탄올 산화반응에 높은 활성을 나타내는 촉매일수록 전극의 안정성도 높은 것을 확인하였다.

• Carbon letters
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• 제15권2호
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• pp.117-124
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• 2014

Conductive polymer composites (CPCs) consist of a polymeric matrix and a conductive filler, for example, carbon black, carbon fibers, graphite or carbon nanotubes (CNTs). The critical amount of the electrically conductive filler necessary to build up a continuous conductive network, and accordingly, to make the material conductive; is referred to as the percolation threshold. From technical and economical viewpoints, it is desirable to decrease the conductive-filler percolation-threshold as much as possible. In this study, we investigated the effect of polymer/conductive-filler interactions, as well as the processing and morphological development of low-percolation-threshold (${\Phi}c$) conductive-polymer composites. The aim of the study was to produce conductive composites containing less multi-walled CNTs (MWCNTs) than required for pure polypropylene (PP) through two approaches: one using various mixing methods and the other using immiscible polymer blends. Variants of the conductive PP composite filled with MWCNT was prepared by dry mixing, melt mixing, mechanofusion, and compression molding. The percolation threshold (${\Phi}c$) of the MWCNT-PP composites was most successfully lowered using the mechanofusion process than with any other mixing method (2-5 wt%). The mechanofusion process was found to enhance formation of a percolation network structure, and to ensure a more uniform state of dispersion in the CPCs. The immiscible-polymer blends were prepared by melt mixing (internal mixer) poly(vinylidene fluoride) (PVDF, PP/PVDF, volume ratio 1:1) filled with MWCNT.

• 폴리머
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• 제30권3호
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• pp.224-229
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• 2006

3-Aminopropyldimethylethoxysilane (AS)과 methyliodide를 이용하여 4차 암모늄 실란을 제조하고 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ)과 methyliodide 및 요오드화 리튬을 이용하여 $Li^+TCNQ^-$를 제조하였다. 제조한 4차 암모늄 실란에 $Li^+TCNQ^-$를 가하여 4차 암모늄 실란-TCNQ adduct(ST)를 제조하고 이를 말단에 OH기를 갖는 poly(dimethylsiloxane) (PDMS)과 축합반응시켜 poly(dimethylsiloxane)-ST adduct(PST)를 제조하였다. PST 변성 말레화 폴리에틸렌(PST-g-MPE)은 말레화 폴리에틸렌과 PST를 internal mixer(Rheomix 600P)를 사용하여 용융중합으로 제조하였으며 여기에 카본블랙 (CB)의 함량을 변화시켜 PST-g-MPE/CB 및 MPE/CB 복합체를 제조하였다. 제조한 복합체의 열적 특성을 측정한 결과 유사한 열분해 온도를 나타내었다. PST-g-MPE/CB 복합체의 인장강도는 카본블랙의 함량 증가에 따라 $200\sim308MPa$로 증가하였으며 모폴로지를 측정한 결과 MPE/CB 복합체보다 PST-g-MPE/CB 복합체의 경우에서 카본블랙의 분산이 보다 더 잘 이루어졌음을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.80-85
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• 2007

Maleic anhydride (MA)와 ethylene-propylene-diene terpolymer(EPDM)를 용액중합으로 말레화 EPDM(MEPDM)을 제조하고 이를 quaternary ammonium silyl Polydimethylsiloxane-TCNQ adduct(PST)와 internal mixer(Rheomix 600P)를 사용하여 용융중합으로 MEPDM-g-PST 공중합체를 제조하였다. 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 MEPDM-g-PST 공중합체 및 카본블랙 (5, 10, 15 및 20 phr)을 배합하여 MEPDM-g-PST/HDPE/CB 복합체(MPEC)를 제조하였고 HDPE와 카본블랙(5, 10, 15 및 20 phr)을 배합하여 HDPE/CB 복합체(PEC)를 각각 제조하였다. MEPDM-g-PDMS 공중합체의 구조는 FTIR을 이용하여 확인하였으며 MA의 최대 그래프트율은 2.35%이였다. 제조한 복합체의 열적 특성을 측정한 결과 MPEC와 PEC는 유사한 열분해 온도를 나타내었다. MPEC의 인장강도는 카본블랙의 함량이 5에서 20 phr로 증가함에 따라 240에서 372 MPa로 증가하였으며 모폴로지를 분석한 결과 PEC보다 MPEC의 경우에서 카본블랙의 분산이 보다 더 잘 이루어졌음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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• pp.101-105
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• 2001

고압용 가교 Polyethylene 절연 케이블의 도체와 절연체 사이, 절연체와 외부 차폐층 사이에는 계면에서의 부분방전을 방지하고 전기적 스트레스를 완화할 목적으로 반도전층이 설계되어 있다. 이 반도전층의 성질은 케이블의 품질과 신뢰성에 매우 중요한 관련이 있다. 일반적으로 반도전층은 압출 성형하는데 Base Polymer에 다량의 카본블랙을 혼합하여 도전화 한다. 절연층과 반도전층간 계면의 평활도는 전력 케이블의 수명과 깊은 관계가 있는데 만약 평활도가 좋지 않으면 전기적 Stress 가 증가하여 전선 수명이 짧아진다. 계면 평활도를 나쁘게 하는 주 요인은 계면의 Void, 반도전층의 돌기와 이물, 탄화물 등이다. 반도전 Compound 제조에 있어서 Carbon Black의 선택과 분산성은 전선수명을 결정하는 중요한 요소이다.