• 대한안전경영과학회지
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• 제6권1호
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• pp.301-309
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• 2004

An inorganic filling agent, ATH (alumina trihydrate) was used to induce inorganic-organic coupling by mixing with stearic acid, acryl silane, vinyl silane as surface treatment agents in order to apply as a high voltage insulating material. Volumetric resistivity was shown to vary with surface treatment agents, and the highest value was obtained in case of the mixture with vinyl silane. The dielectric breakdown intensity was shown to decrease gradually and saturate to a stable value, possibly due to the increase of cross link density in the vinyl radicals introduced to silica surface, resulting in stable dielectric breakdown intensity in the final stages. Tracking and flame retardant properties were also shown to be the best among the samples investigated in this study.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.18-18
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• 2003

Natural clays are composed of oxide layers whose thickness is about 1nm and cations existing between the layers. A number of these layers makes primary particles with a height of about 8∼10nm and these primary particles make aggregates with a size of about 0.1∼10$\mu\textrm{m}$. When layered silicate was made to be organophilic, by exchanging the interlayer cations with organic cationic molecules, the matrix polymer can penetrate between the layers to give a nanocomposite, where 1nm-scal clay layers exist separately in a continuous polymer matrix. These nanostructured hybrid organic-inorganic composites have attracted the great interest of researchers over the last 10 years. They exhibit improved performance properties compared with conventional composites, because their unique phase morphology by layer intercalation or exfoliation maximizes interfacial contact between the organic and inorganic phases and enhances interfacial properties. Since the advent of nylon-6/montmorillonite nanocomposite developed by Toyota Motor Co., the studies on layered silicate-polymer nanocomposites have been successfully extended to other polymer systems. They greatly improved the thermal, mechanical, barrier, and even the flame-retardant properties of the polymers.

• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.404-409
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• 2007

본 연구에서는 무기계 나노 분말을 충전하여 난연성이 우수한 폴리우레탄 나노복합재료를 우레탄 반응에 의해 제조하였다. 또한 나노복합재료의 난연특성을 콘 칼로리미터 분석과 한계산소지수 시험으로 확인하였다. MMT-PU와 $Bi_2O_3-PU$ 나노복합재료의 최대 열 방출속도는 모두 폴리우레탄 매트릭스보다 50% 감소하였으며, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 복합재료의 난연 특성이 가장 우수하였다. 또한 한계산소지수도 충전제의 함량에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 모두 20 이상이었다. 복합재료의 최대 열 방출속도는 폴리우레탄 매트릭스보다 모두 지연되었으며 최대 열 방출속도는 $Bi_2O_3-PU$, MMT-PU, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 순으로 각각 764, 707, $635kW/m^2$ 이었으며, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 복합재료의 난연성이 가장 우수하였다. 한편 폴리우레탄 나노복합재료의 연소시 충전제가 충전됨에 따라 $CO_2$ 생성량은 감소하였고 CO 생성량은 증가하였으며 이로부터 본 연구에서 제조한 복합재료의 난연성이 향상된 것을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.21-29
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• 2008

재활용한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)에 무기계 폐기물인 패각을 도입하여 함량 변화에 따른 기계적 물성 및 난연성을 조사하였다. 상기 복합소재의 기계적 물성 향상을 위하여 상용화제(PE-g-MA)를 첨가하였고, 난연성 향상을 위하여 다양한 종류의 난연제($Al_2O_3$, $Sb_2O_3$)를 첨가하여 이에 따른 기계적 물성 및 난연성을 종합적으로 평가하였다. 측정 결과 HDPE에 패각만 혼합하는 것보다는 추가적으로 상용화제를 혼합하는 것이 매트릭스인 HDPE와 패각과의 계면 결합력이 증대되어 패각만을 혼합하였을때 보다 물성 저하가 보완되었고, 충격강도의 경우 순수 HDPE와 유사한 값을 나타내었다. 한편, 난연제 첨가에 따른 기계적 물성의 저하는 관찰되지 않았다. 제조된 HDPE 복합소재의 UL-94 규격에 의한 난연성 측정 결과 패각만을 혼합한 경우 패각 40wt% 함유된 경우가 순수 HDPE보다 불이 붙을　때까지 걸리는 시간과 타는 시간이 지연됨을 확인할 수 있었다. 또한 패각을 난연제와 함께 복합화하여 제조한 소재에서는 뚜렷한 난연 효과를 관찰할 수 있었으며, 난연 효과는 $Al_2O_3$보다 $Sb_2O_3$가 효과적이었다. 난연성 측정 결과 UL-94 V-0 등급은 $Al_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 넣은 그레이드와 패각 40wt%가 함유된 그레이드에서, 그리고 $Sb_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 첨가한 모든 그레이드에서 관찰되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.213-218
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• 2019

In this study, a high-temperature vulcanizing (HTV) method was used to achieve a shore a hardness of 70. The basic base was composed of 60% silicon gum (GUM) which is a high-viscosity polymer, 30% fumed silica (FS), and 5% of plasticizer. The GUM and FS were mixed well with less than 1% silane to improve rubber strength. Expanded vermiculite was added as a filler at 10%, 15%, and 20%. The curing conditions were $170^{\circ}C$ for 10 min and a molding method was applied. We report herein, the results of inorganic analysis and flame-retardant and tracking tests on the expanded vermiculite. The flame retardance and tracking test outcomes for a shore a hardness of 70 were found to be optimal when the expanded vermiculite content was 10%.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권6호
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• pp.654-658
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• 2012

In this work, the properties of an organic-inorganic hybrid insulating material using an inorganic filler and polyurethane foam with different foaming conditions were investigated. At weight ratios of polyol and isocyanate of 1 to 1.2 good foaming properties were noted. In addition, an addition of 0.4 g of water, 0.1 g of surfactant, and 0.1 g of catalyst with respect to the composites of polyol at 5 g and isocyanate at 6 g showed the lowest apparent density and thermal conductivity. The pore size was smaller in the organic-inorganic hybrid foaming body with an increase in the $CaCO_3$ addition amount. Moreover, the apparent density and thermal conductivity were increased when the added amount of $CaCO_3$ increased. Increasing the amount of $CaCO_3$ powder is expected to improve the flame retardant capabilities; however, doing this tends to increase the apparent density and thermal conductivity.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.340-342
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• 2003

본 연구의 목표는 난연화를 위한 기존 공법의 단점 보완과 환경 친화적인 난연제를 사용한 비 난연 XLPE 케이블의 난연화 방법과 최적의 난연 코팅액 배합에 있다. 전력용, 통신용 등과 같이 고난연성이 요구되는 경우 기존 컴파운드 방법으로는 난연제를 다량으로 첨가하여 사용하며, base polymer와의 혼합성, 기계적인 물성에도 영향을 끼쳐서는 안되는 등 여러 가지 요구 조건을 만족시켜야 하는 문제점을 가지고 있다. 각 난연 코팅액에 따른 코팅 표면을 고찰한 결과 모든 코팅의 표면은 깨끗하였으며, 코팅층의 두께는 약 10～20 ㎛로 일정하게 코팅이 되었다. Mg(OH)₂/Zinc Borate의 경우는 무게비(wt％)가 1 : 0.5, 1: 0.6에서 난연 효과를 보였으나. 1 : 0.7이상에서는 유연성이 떨어져 코팅층의 균일이 발생하여 연소 테스트시 난연 효과가 떨어지는 현상을 볼 수 있었다. Mg(OH)₂/AF100 S/Zinc Borate의 경우는 AF100 S의 첨가량이 증가할수록 탄화막 형성되어 난연성이 향상되었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권3호
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• pp.195-200
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• 2019

Whisker-type magnesium hydroxide sulfate hydrate ($5Mg(OH)_2{\cdot}MgSO_4{\cdot}3H_2O$, abbreviated 513 MHSH), is used in filler and flame-retardant composites based on its hydrate phase and its ability to undergo endothermic dehydration in fire conditions, respectively. In general, the length of whiskers is determined according to various synthetic conditions in a hydrothermal reaction with high temperature (${\sim}180^{\circ}C$). In this work, high-quality 513 MHSH whiskers are synthesized by controlling the concentration of the raw material in ambient conditions without high pressure. Particularly, the concentration of the starting material is closely related to the length, width, and purity of MHSH. In addition, a ceramic-coating system is adopted to enhance the mechanical properties and thermal stability of the MHSH whiskers. The physical properties of the silica-coated MHSH are characterized by an abrasion test, thermogravimetric analysis, and transmission electron microscopy.

• 폴리머
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• 제30권2호
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• pp.129-134
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• 2006

[ $Na^+-Montmorillonite(MMT)$ ], 실리카, 탄산칼슘 및 MMT를 표면 개질한 무기 나노입자를 이용한 나노복합재료를 제조하고 이들의 열적 특성을 고찰하였다. 나노복합재료의 연속상 폴리우레탄의 분자량은 $20000{\sim}28000$이고 충전비에 큰 영향이 없었으며, 이들의 분자량 분포는 $1.5{\sim}2.0$로 비교적 일정하였다. 나노복합재료의 층간거리(d-spacing)는 순수한 충전제의 층간거리보다 모두 증가되었다. 한편 초기 열분해 온도는 폴리우레탄 매트릭스보다 모두 높게 나타났으며, 나노복합재료의 초기 열분해 온도는 $250{\sim}280^{\circ}C$ 이었다. 또한 열중량 감소 폭도 나노복합재료의 경우가 낮았으며, 완전 열분해 온도는 약 $50^{\circ}C$ 높게 나타났다. 인장강도는 탄산칼슘 충전 복합재료가 가장 높았으며, 신율은 MMT 충전 나노 복합재료가 247%로 가장 크게 나타났다. 또한 충전제의 함량이 증가할수록 인장강도는 증가하였으며 실리카 충전 복합 재료의 인장강도가 가장 낮게 나타났고, 탄산칼슘 충전 복합재료의 인장강도가 가장 높게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.218-222
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• 2003

본 연구의 목표는 난연화를 위한 기존 공법의 단점 보완과 환경 친화적인 난연제를 사용한 비 난연 XLPE 케이블의 난연화 방법과 최적의 난연 코팅액 배합에 있다. 전력용, 통신용 둥과 같이 고난연성이 요구되는 경우 기존 컴파운드 방법으로는 난연제를 다량으로 첨가하여 사용하며, base polymer와의 혼합성, 기계적인 물성에도 영향을 끼쳐서는 안 되는 등 여러 가지 요구 조건을 만족시켜야 하는 문제점을 가지고 있다. 각 난연 코팅액에 따른 코팅 표면을 고찰한 결과 모든 코팅의 표면은 깨끗하였으며, 코팅층의 두께는 약 10-20㎛로 일정하게 코팅이 되었다. TBBA/Sb₂O₃, TBBA/Zinc Borate의 무게비(wt%)가 1:0.7 이상부터 난연 효과를 보였다. 또한 Mg(OH)₂/Zinc Borate의 경우는 무게비(wt％)가 1:0.5, 1:0.6에서 난연효과를 보였으나, 1:0.7 이상에서는 난연 효과가 떨어지는 현상을 보였다. Mg(OH)₂/AF100 S/Zinc Borate의 경우는 AF100 S의 첨가량이 증가할수록 난연성이 향상되었다. 난연 코팅액의 열 분해 거동을 비교한 결과, Mg(OH)₂/Zinc Borate의 경우 초기 분해 온도가 유기계 난연제를 사용하였을 경우보다 늦어졌으며, 최종 잔류 탄화물 양도 많이 생성되었다. Mg(OH)₂/AF100 S/Zinc Borate의 경우 난연 효과를 상승을 위해 인계 난연제(AF100 S)를 첨가하였으나. 오히려 초기 분해온도가 빨라졌으며 잔류 탄화물의 양도 적게 나타났다. 그러나 연소 테스트 결과 가장 우수한 난연 효과를 보였다.