• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.227-233
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• 1998

잠재성 경화제인 N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate(BPH)를 Cycloaliphatic계 에폭시 (CAE)/DGEBA계 에폭시의 혼합물에 1 mol% 첨가 시킨 후 혼합 조성비에 따른 유변학적 특성과 경화 동력학에 대해 연구하였다. 잠재특성은 등온 DSC를 이용하여 각각 $150^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$의 반응 온도에 대한시간의 함수로서 전화량을 구하여 측정하였다. 블렌드 시스템의 유변학적 특성은 레오미터를 사용한 등온 실험을 통하여 storage modulus (G'), loss modulus (G") 그리고 damping factor (tan$\delta$)를 구한 후 이들 데이터로부터 겔화 시간을 측정하였다. 겔화 시간과 경화 온도를 Arrenius equation에 적용시킨 결과 가교 활성화 에너지 ($E_c$)를 구할 수 있었으며 겔화 시간과 활성화 에너지 모두 DGEBA의 함량이 증가할수록 증가하였다. 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 동적 DSC를 이용하여 Kissinger method에 의해 구하였는데 활성화 에너지는 CAE의 함량이 증가할수록 감소함으로써 높은 반응성을 나타내었는데, 이는 짧은 반복 단위와 단순한 곁사슬기 그리고 반응 매질 내의 점도 등에 기인한다.기인한다.

• 폴리머
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• 제27권3호
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• pp.176-182
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• 2003

피리딘을 촉매로 사용하여 2-chloro-$\alpha$,$\alpha$,$\alpha$-trifluorotoluene과 glycerol diglycidyl ether를 반응시켜 불소함유 에폭시 수지인 2-trifluorotoluene diglycidylether (FER)을 합성하였다. FER/DM 시스템의 격화 거동은 동적 DSC와 등온 DSC 열분식을 통하여 알아보았으며, Flynn-Wall-Ozawa식을 사용하여 경화 활성화 에너지 (Ea)를 계산하였다. 또한, 본 시스템의 유변학적 특성은 레오미터를 이용하여 등온 조건하에서 고찰하였으며, Arrhenius식을 사용하여 젤화 시간과 경화 온도에 의해 가교 활성화 에너지 (Ec)를 구하였다. 실험 결과, FT-IR, $^{13}$C NMR, 그리고 $^{19}$ F NMR 분광법 분석을 통하여 합성한 수지의 화학 구조를 확인하였으며, FER/DDM 시스템의 Ea는 53.4 kJ/mol이었으며, 경화 반응의 전환율과 전환 속도는 경화 온도가 높을수록 높은 값을 나타내었다. 시스템의 Ec는 41.6 kJ/mol이었으며, 경화 온도가 높을수록 젤화 시간이 단축되었다.

• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.419-426
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• 1999

가황고무의 가황반응에 대하여 가황시스템 및 온도, 보강성충전제 첨가량 변화에 의한 반응속도상수 및 활성화에너지, 가교밀도 및 탄성상수, 가황특성 ($t_5,\;t_{90}$), 고무보강성 및 내마모성을 고찰하였다. 반응속도상수는 보강성충전제 첨가량, 가황시스템 및 가황반응온도에 대한 의존성이 크게 나타났으며, 반응온도에 따라 지수적으로 증가하였다. 활성화에너지는 가황시스템중 촉진제에 대한 황 비율이 높은 가황시스템에서 가장 작게 나타났으며, 보강성충전제 첨가량이 적을수록 작게 나타났다. 카본블랙 첨가량 변화는 고무보강성 및 내마모성에 직접적으로 영향을 미치고 있으나, 가황시스템 변화는 각기 다른 영향이 나타났다. 카본블랙 첨가량이 증가하면 모듈러스가 증가하고, 내마모성이 향상되며, 스코치시간이 짧아졌으나, 가교밀도 및 탄생상수는 감소하였다. 높은 가교밀도 및 탄성상수는 카본블랙 첨가량에 관계없이 촉진제에 대한 황 비율 0.73 (${\fallingdotseq}1$)에서 나타났으며, 스코치시간 ($t_5$)은 촉진제에 대한 황 비율 변화에 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 빠른 최적가황시간 ($t_{90}$) 역시 촉진재에 대한 황 비율이 1에 가까운 조건 (=0.73)에서 나타났다. 가황조건별 배합고무의 등가 가황곡선계수는 카본블랙 첨가량에 관계없이 CC 시스템에 대해서는 0.96, SEC 및 EC 시스템에 대해서는 0.74로 나타났다. 한편 가황고무의 마모된 부피는 부과된 하중이 증가함에 따라 지수적으로 증가하였다.

• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.599-606
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• 2002

본 연구에서는 DDS로 경화된 4관능성 에폭시 (TGDDM)/폴리아마이드이미드 (PAI) 블렌드의 PAI 함량에 따른 블렌드계의 열적, 기계적 및 형태학적 특성에 대해 연구하였다 경화된 시편의 경화거동과 열안정성은 DSC와 TGA로 각각 조사하였다. 또한 $K_{IC}$ 는 UTM을 사용하여 측정하였으며, TGDDM/PAI 블렌드의 상거동과 최종 모폴로지는 SEM을 사용하여 관찰하였다. 그 결과 PAI 함량이 증가할수록 경화온도와 경화활성화 에너지는 감소하였다 경화온도와 경화활성화 에너지의 감소는 PAI 주쇄의 2차 아민이 co-initiator로서 사용되었기 때문인 것으로 사료된다. 그러나 분해활성화 에너지와 $K_{IC}$ 값은 각각 PAI 함량 5, 10 phr까지 증가하다 그 이상치 한량에서는 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과들은 에테르화에 의한 사슬절단 반응에 기초하여 설명되었다. 그리고 SEM에 의한 모폴로지 관찰로부터 블렌드계의 co-continuous 구조가 확인되었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제30권1호
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• pp.41-50
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• 2012

As a part of abating formaldehyde emission of urea-formaldehyde resin, this study was conducted to investigate the rmalcure kinetics of both neat and modified urea-formaldehyde resins using differential scanning calorimetry. Neat urea-formaldehyde resins with three different formaldehyde/urea mol ratios (1.4, 1.2 and 1.0) were modified by adding three different additives (sodium bisulfite, sodium hydrosulfite and acrylamide) at two different levels (1 and 3wt%). An isoconversional method at four different heating rates was employed to characterize thermal cure kinetics of these urea-formaldehyde resins to obtain activation energy ($E{\alpha}$) dependent on the degree of conversion (${\alpha}$). The $E{\alpha}$ values of neat urea-formaldehyde resins (formaldehyde/urea = 1.4 and 1.2) consistently changed as the ${\alpha}$ increased. Neat and modified urea-formaldehyde resins of these two F/U mol ratios did show a decrease of the $E{\alpha}$ at the final stage of the conversion while the $E{\alpha}$ of neat urea-formaldehyde resin (formaldehyde/urea = 1.0) increased as the ${\alpha}$ increased, indicating the presence of incomplete cure. However, the change of the $E{\alpha}$ values of all urea-formaldehyde resins was consistent to that of the Ea values. The isoconversional method indicated that thermal cure kinetics of neat and modified urea-formaldehyde resins showed a strong dependence on the resin viscosity as well as diffusion control reaction at the final stage of the conversion.

• Macromolecular Research
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• 제17권2호
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• pp.121-127
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• 2009

The cure kinetics of the epoxy-layered, silicate nanocomposites were studied by differential scanning calorimetry under isothermal and dynamic conditions. The materials used in this study were o-cresol novolac epoxy resin and phenol novolac hardener, with organically modified layered silicates. Various kinetic parameters, including the reaction order, activation energy, and kinetic rate constants, were investigated, and the storage stability of the epoxy-layered silicate nanocomposites was measured. To synthesize the epoxy-layered silicate nanocomposites, the phenolic hardener underwent pre-intercalation by layered silicate. From the cure kinetics analyses, the organically modified layered silicate decreased the activation energy during cure reaction in the epoxy/phenolic hardener system. In addition, the storage stability of the nanocomposite with the pre-intercalated phenolic hardener was significantly increased compared to that of the nanocomposite with direct mixing of epoxy, phenolic hardener, and layered silicate. This was due to the protective effect of the reaction between onium ions and epoxide groups.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권4호
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• pp.204-207
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• 2012

Epoxy nanocomposite was synthesized through the exfoliation of organoclay in an epoxy matrix, which was composed of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA), 4,4'-methylene dianiline (MDA) and malononitrile (MN). Organoclay was prepared by treating the montmorillonite with octadecyl trimethyl ammonium bromide (ODTMA). The exfoliation of the organoclay was estimated by wide angle X-ray diffraction (WAXD) analysis. In order to measure the cure rate of DGEBA/MDA (30 phr)/MN (5 phr)/organoclay (3 phr), differential scanning calorimetry (DSC) analysis was performed at various heating rates, and the data were interpreted by Kissinger equation. Thermal degradation kinetics of the epoxy nanocomposite were studied by thermogravimetric analysis (TGA), and the data were introduced to the Ozawa equation. The activation energy for cure reaction was 45.8 kJ/mol, and the activation energy for thermal degradation was 143 kJ/mol.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.144-151
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• 2011

Intermittent CSR 측정법을 이용하여 hydrogenated NBR(이하 HNBR) 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. HNBR 오링의 가교 구조는 황 가교와 퍼옥사이드 가교를 이용하여 각각 제조하였다. Intermittent CSR jig는 오링의 실제 사용환경을 고려하여 설계 제작하였다. 각 측정 조건에 따른 마찰 영향, 열 손실 영향 및 Mullins effect에 의한 intermittent CSR의 응력 거동 변화를 관찰하였다. 오링의 노화 거동은 $100{\sim}120^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 고장조건 50%와 40%에 대하여 HNBR 오링은 선형 노화 거동을 나타내었으며, Arrhenius relationship을 만족시켰다. HNBR-S 오링의 활성화 에너지는 70.6 kJ/mol로 나타났으며, Arrhenius plot으로부터 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 31.1년과 33.7년으로 나타났다. HNBR-P 오링의 활성화 에너지는 72.1 kJ/mol로 나타났으며, Arrhenius plot으로부터 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 34.0년과 36.5년으로 나타났다. 황 가교에 비하여 퍼옥사이드 가교에서 고무의 노화 속도가 느리게 나타났으며, 활성화 에너지는 높게 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권2호
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• pp.122-131
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• 2000

본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 카본블랙의 구조 변화가 카본블랙/고무 복합재료의 경화거동 및 tearing energy ($G_T$)에 어떠한 영향을 주는가에 대하여 관찰하였다. 실험적 결과를 통하여, 극성 및 무극성 용액으로 화학적 표면 처리한 카본블랙은 극성 또는 무극성 관능기의 발달로 카본블랙의 물리적 구조의 변화를 가져 왔다. Kissinger 식으로부터 얻은 카본블랙/고무 복합재료의 경화 거동은 경화 활성화 에너지 (cure activation energy, Ea)와 진동 인자 (frequency factor, A)가 분산력이 좋은 시편에서 감소하여 결과적으로 높은 반응성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 한편, 염기성 용액으로 처리한 BCB와 무극성 용액으로 표면 처리한 NCB는 충전재로 사용된 카본블랙/고무 복합재료의 기계적 물성 중 tearing energy를 증가시켰다. 이러한 결과는 분산력 또는 agglomerate의 발달, 표면 관능기, 기공 부피 (void volume), 그리고 카본블랙/고무 복합재료의 가교밀도 (cross-linking density)등으로 설명될 수 있었다.

• 공업화학
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• 제7권2호
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• pp.356-361
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• 1996

반응성 첨가제로 HQ와 PGE를 합성시킨 HQ-PGE를 사용하여, DGEBA/MDA계의 경화반응이 일어날 때의 속도론을 DSC와 FT-IR을 이용하여 조사하였다. 그리고, Kissinger equation과 Arrhenius equation을 이용하여 활성화 에너지와 pre-exponential factor 값을 구하였다. 계의 활성화 에너지는 HQ-PGE가 첨가되었을 때 감소하였다. 합성 HQ-PGE가 5 phr 첨가되었을 때, DGEBA/MDA계의 활성화 에너지는 FT-IR로 측정하였을 때 7.8 kcal/mol, DSC로 측정하였을 때에 11.3 kcal/mol을 나타내었다. 이 값은 HQ-PGE가 첨가되지 않은 경우보다 각각 30%, 9% 감소된 값이었다. 이 결과들을 통해서 반응성 첨가제로 사용된 HQ-PGE는 본 계에서 촉매의 역할을 함을 알 수 있었다.