• Title/Summary/Keyword: glass transition temperature$(T_g)$

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에폭시 열경화 복차재료의 성질 : 등온물리시효의 효과 (Properties of a Thermosetting Epoxy Composite : Effect of Isothermal Physical Aging)

  • 이종근;윤성호
    • 폴리머
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    • 제25권3호
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    • pp.359-366
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    • 2001
  • 본 연구에서는 유리섬유/에폭시수지 복합재료의 등온물리시효 거동을 torsional braid analysis (TBA)-torsion pendulum을 이용하여 따양한 경화도(유리전이온도로 모니터된)와 등온시효온도(T$_{a}$ )에 대하여 조사하였다. 이때 시효온도는 1$0^{\circ}C$에서 $130^{\circ}C$로, 경화도는 $T_g$=$76^{\circ}C$에서 완전 경화물의$ T_g$=$177^{\circ}C$로 변화시켰다. 모든 경화도에서 등온물리시효 효과가 $T_g$ 부근의 일정온도 영역에서 탄성율과 대수감소율의 변화로 나타났다. 일정 시효온도에서 시효시간에 따른 탄성율의 변화로부터 결정된 등온물리시효속도는 $T_a$=$90^{\circ}C$ 아래에서 경화도가 증가함에 따라 감소하다가 증가하는 양상을 보였다. 시효속도와 ($T_g$-$T_a$)의 그림에서 평행과 수직 이동에 의해 중첩이 됨을 확인할 수 있었으며, 이는 물리시효과정이 경화반응에 의한 화학구조의 변화에 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다. 본 연구에서는 약 $70^{\circ}C$ 아래의 시효온도에서는 등온시효동안 수분이 흡수되며 그것으로 인해 시효속도가 감소한다는 전을 알 수 있었다. 이는 물분자와 사슬의 히드록 시기와의 강력한 극성결합으로 사슬의 운동성감소에 기인하는 것으로 생각된다.

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$\textrm{Fe}_{80-x}\textrm{P}_{10}\textrm{C}_{6}\textrm{B}_{4}\textrm{M}_{x}$(M=Transition Metal) 비정질합금의 열적안정성 (Thermal Stability of $\textrm{Fe}_{80-x}\textrm{P}_{10}\textrm{C}_{6}\textrm{B}_{4}\textrm{M}_{x}$(M=Transition Metal) Amorphous Alloys)

  • 국진선;전우용;진영철;김상협
    • 한국재료학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.218-223
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    • 1997
  • 과냉각액체구역(${\Delta}T_{x}=T_{x}-T_{g}$)을 갖는 $Fe_{80}P_{10}C_{6}B_{4}$ 조성에 천이금속(Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Co, Ni, Pd, Pt및 Cu)를 첨가하여 이들 원소가 유리화온도($T_{g}$), 결정화온도($T_{x}$) 및 과냉액체구역 (${\Delta}T_{x}$)에 미치는 영향에 \ulcorner여 조사하였다. $Fe_{80}P_{10}C_{6}B_{4}$ 합금의 ${\Delta}T_{x}$ 값은 27K였으나 이 합금에 Hf, Ta 및 Mo을 각각 4at%첨가하면 그 값이 40k 이상으로 증가하였다. 이같은 ${\Delta}T_{x}$ 값의 증가는 유리화온도($T_{g}$의 상승보다 결정화온도($T_{x}$)의 상승폭이 크기 때문이다. $T_{g}$$T_{x}$는 외각전자밀도(e/a)가 약 7.38에서 7.05로 감소할수록 상승하였다. e/a의 감소는 천이금속과 다른 구성원소(반금속)사이의 상호결합상태를 의미한다. 즉 $T_{g}$$T_{x}$의 상승은 강한 상호결합력에 기인하는 것으로 사료된다.

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옥수수 전분을 충전제로 첨가한 생분해성 고분자 복합재료의 열적성질 (Thermal Properties of Corn-Starch Filled Biodegradable Polymer Bio-Composites)

  • 김희수;양한승;김현중;이영규;박희준
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제32권5호
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    • pp.29-38
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    • 2004
  • 본 연구에서는 생분해성 고분자인 polybutylene succinate-adipate (PBS-AD)에 옥수수 전분을 충전제로 첨가한 생분해성 복합재의 열적성질에 대해 고찰하였다. 열분석은 온도에 대한 함수로서 복합재 물질의 화학적 성질과 중량 감소율을 측정할 수 있는 분석적인 방법으로 사용되고 었다. 옥수수 전분의 열안정성은 순수한 생분해성 고분자인 PBS-AD보다 낮았다. 옥수수 전분의 함량이 증가할수록 생분해성 복합재의 열안정성과 열분해 온도는 감소하였고 회분의 함량은 증가하였다. 이것은 생분해성 복합재의 계면에서의 결합려이 옥수수 전분의 혼합비율이 증가할수록 감소하였기 때문이다. 옥수수 전분의 함량이 증가할수록 생분해성 복합재의 유리전이온도(Tg) 와 용융온도(Tm) 에는 큰 변화가 없었다. 옥수수 전분이 혼합된 생분해성 고분자 복합재의 저장 탄성율(E')과 손실 탄성율(E") 값은 PBS-AD보다 높았다. 이 결과는 옥수수 전분의 첨가로 인하여 생분해성 복합재의 강성이 증가하였기 때문이다. 고온에서 생분해성 고분자 복합재의 감소된 저장 탄성율 값은 온도가 증가할수록 고분자 사슬의 운동성이 증가하기 때문이다. 위의 결과들로부터, 옥수수 전분이 생분해성 고분자 복합재를 제조하는데 충전제로서 사용이 가능하다고 예상할 수 있었으며 옥수수 선분과 생분해성 고분자의 계면에서의 결합력을 향상시키기 위하여 결합제의 사용이 요구된다.

MgO-CaO-${SiO_2}-{P_2O_5}$계 Bioglass-Ceramic의 결정화에 미치는 $Al_2O_3$ 첨가의 영향(I) (Effect Of $Al_2O_3$on the Crystallization Of MgO-CaO-${SiO_2}-{P_2O_5}$ Bioglass-Ceramic System (I))

  • 이민호;배태성
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.189-194
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    • 1994
  • Effects of ${AI_2O_3}/{P_2O_5}$ ratio on the crystallization of a series of glasses with the nominal composition of 41.4wt % $SiO_2$, 35.0wt % CaO, 20.6wt % (${P_2O_5}$+${AI_2O_3}$) and 3.0wt% MgO were investigated with DTA, XRD and SEM. The major crystalline phases are apatite and anorthite. The glass transition temperature ($T_g$) and the softening point ($T_s$) are shifted to the upper temperature by increasing $AI_2O_3$ content. The temperature of apatite crystallization ($T_{p1}$) is increased by $AI_2O_3$ content, but the tempera¬ture of anorthite crystallization ($T_{p2}$) is not affected significantly. With increased of $AI_2O_3$, the apatite crystallization is decreased, but anorthite crystallization is increased.

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Activated Physical Properties at Air-Polymer Interface

  • Kajiyama, Tisato;Tanaka, Keiji
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.5-6
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    • 2006
  • Molecular motion at the surface of monodisperse polystyrene (PS) films with various chain end groups was studied by scanning probe microscopy. Surface glass transition temperature ($T_{g^s}$) of the PS films was much lower than the corresponding bulk value. And, the magnitude of $T_{g^s}$ was strongly dependent on chain end chemistry. This result can be explained in terms of the chain end concentration at the surface. Time-temperature superposition principle was applied to rheological analysis at the surface. The apparent activation energy of the surface ${\alpha}_{a}$-relaxation process was approximately a half of that for the bulk sample. This result clearly indicates that the cooperativity for the surface segmental motion was reduced in comparison with that in the bulk region.

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4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate (MDI)와 폴리에스테르 폴리올로부터 합성된 폴리우레탄의 모폴로지와 열적 성질에 관한 연구 (Studies on the Morphology and Thermal Properties of the Polyurethane Synthesized from 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate (MDI) and Polyester Polyol)

  • 정현철;강성중;김우년;김상범;이영범;홍성호
    • 한국가스학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.59-65
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    • 1998
  • 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 폴리에스테르 폴리올 그리고 1,4-butane diol로부터 폴리우레탄을 제조하고 모폴로지와 열적 특성에 대하여 연구하였다. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)를 이용한 폴리우레탄의 모폴로지 관찰에서 수소 결합된 N-H 피크와 C=O 피크는 폴리우레탄에서 하드 세그먼트(hard segment)의 함량이 증가할수록 낮은 주파수대로 전이되어 수소 결합이 증가함을 알 수 있었다. 시차 주사 열분석기(DSC)를 이용한 열적 특성에 대한 연구에서 폴리우레탄의 유리전이온도($T_g$)는 하드세그먼트의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 또한 소프트 세그먼트(soft segment)의 $T_g$는 관찰할 수 없었으며 이로부터 본 연구에서 제조된 폴리우레탄은 MDI의 높은 작용기로 인하여 화학 결합에 의한 경화 반응으로 균일한 망상구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 DSC로부터 관측된 폴리우레탄의 $T_g$는 Fox 식으로부터 예측된 $T_g$와 큰 차이를 나타냈으며, 이는 경화 반응으로 인하여 폴리우레탄 사슬의 운동성이 제약되기 때문으로 생각된다. 동적 기계적 열분석(DMTA)에서도 소프트 세그먼트의 전이온도는 관찰되지 않았으며 이로부터 본 연구에서 제조된 폴리우레탄에서 하나의 상을 갖는 모폴로지를 확인할 수 있었다.

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초음파 전파특성을 이용한 열가소성 합성수지의 열화 평가 (Degradation Assessment of Thermoplastic Synthetic Resin Using Propagation Characteristics of Ultrasound)

  • 전우상;김기진;권성덕
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.141-147
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    • 2014
  • 경제성과 함께 다양한 기능성으로 유리 및 금속제를 대체하고 있는 고분자 합성수지인 플라스틱(plastic) 재료의 열화(thermal degradation) 및 열적 특성을 비파괴적으로 평가하기 위하여 초음파의 전파특성(속도 및 감쇠)이 사용되었다. 플라스틱 재료중 범용 열가소성 재료인 높은 투명도의 아크릴 수지(PMMA)에 대해 유리전이온도($T_g$) 범위내에서 열화온도 및 열화시간에 따른 다양한 열화시편에 대해 전파특성 변화가 측정되었다. 열화가 진전될수록 감쇄는 증가하였고 속도는 감소함을 보였으며, 초음파 전파특성의 측정을 통해 열가소성 플라스틱 재료의 정량적 열화평가 및 유리전이온도($T_g$) 영역의 정성적 추정이 가능하였다.

환경친화성 하이솔리드 도료의 제조 및 고형분 함량에 따른 도막물성 변화 (Preparation of Environmental Friendly High-Solid Coatings and Their Property Changes with Solid Contents)

  • 박홍수;조혜진;심일우;유혁제;김영찬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.116-122
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    • 2005
  • Room temperature cure type of acryl-urethane coatings with high solid content were prepared in this study. Acrylic resins with 80% solid content were cured with hexamethylene diisocyanate (Desmodure N-3600). The cure time of prepared coatings BEHCC-84 (BEHC-84 : $T_g=0^{\circ}C$) and BEHCC-87 (BEHC-87 : $T_g=30^{\circ}C$), measured by rigid-body pendulum method, was recorded 8.3 hours and 3.8 hours, respectively. Dynamic viscoelastic experiment also revealed the glass transition temperature of BEHCC-84 and BEHCC-87 to be $T_g=40.3^{\circ}C$ and $T_g=43.3^{\circ}C$, respectively. It was found that the adhesion and flexural properties among various propeties of coatings were enhanced by the incorporation of caprolactone acrylate monomer into the acrylic resins.

Bi2O3-ZnO-SiO2 유리계의 투명유전체 후막에서 나타난 광학특성 (Optical Properties of Bi2O3-ZnO-SiO2 Glass System for Transparent Dielectric)

  • 전재삼;차명룡;김형순
    • 한국재료학회지
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    • 제14권9호
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    • pp.670-675
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    • 2004
  • Glasses in the $Bi_{2}O_3-SiO_2-ZnO$ glasses system were examined as a potential replacement for lead-oxide glass frits with low firing temperature ($500\sim600^{\circ}C$) for the dielectric layer of a plasma display panel (PDP). The glasses were evaluated for glass transition temperature($T_{g}$) and thermal expansion coefficient(${\alpha}$). After forming transparent thick films by a screen-printing method, it was evaluated for the optical properties. The transmittance of thick films fired at $500-600^{\circ}C$ showed above $80\%$, which was not dependent on the firing temperature. As a result, many pores were observed at samples fired at low temperature, while the number of pores from samples prepared at high temperature decreased and the pores size increased.

EPDM 함량 변화에 따른 SBR/EPDM 블렌드 혼합물의 내오존성과 물리적 성질에 관한 연구 (Studies on the Ozone Resistance and Physical Properties of SBR/EPDM Blend Compound due to EPDM Content Variation)

  • 하기룡;이종철;김태근;황기섭
    • Elastomers and Composites
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    • 제43권1호
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    • pp.8-17
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    • 2008
  • Styrene-butadiene rubber(SBR)은 내마모성, 상용성, 방진성이 우수 하지만, SBR은 주쇄의 불포화기때문에 오존에 의해 쉽게 손상을 받고 탄화수소에 쉽게 팽윤되어 점탄성을 잃어버려 고무제품으로서의 수명을 단축시킨다. 따라서, 본 연구의 목적은 SBR 고무의 이러한 단점을 보완하기 위함이다. 내오존성과 기계적물성을 개선시키기 위해서 내오존성이 우수한 ethylene-propylene-diene terpolymer(EPDM)을 다양한 비율로 블렌드하고, 방진제품으로써의 적합성을 고려하기 위하여 다양한 분석기술을 사용하여 경도, 열분해 온도, 모폴러지, 유리전이온도, 내오존성, 정적 스프링정수를 측정하였다. 본 실험을 통하여 SBR과 EPDM 블렌드의 조성변화에 따른 특성을 연구한 결과, SBR에 대하여 EPDM 30% 블렌드시 상용성이 우수하고, 내오존성이 증가하는 것을 알 수 있었다.