• Macromolecular Research
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• 제11권5호
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• pp.357-367
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• 2003

The linear low density polyethylene (LLDPE)/zeolite composite using novel inorganic filler, zeolite, is prepared by a conventional compounding procedure using a twin-screw extruder. The observed scanning electron microscopic (SEM) morphology shows a good dispersion and adhesion of zeolite in the LLDPE matrix. The mechanical properties in terms of the Young's modulus, the yield stress, the impact strength, and the elongation at break were enhanced with a successive increment of zeolite content up to 40 wt%. The X-ray diffraction measurement is of supportive for the improved mechanical properties and the complex melt viscosity is as well. Upon applying a certain level of strain on the composites, the dewetting, the air hole formation and its growth are characterized. The dewetting originates around the filler particles at low strain and induces elliptical micropores upon further stretching. The microporosity such as the aspect ratio, the number and the total area of the air holes is also characterized. Thus, the composites loaded 40 % zeolite and 300 % elongation may be applicable for breathable microporous films with improved modulus, impact and yield stress, elongation at break, microporosity and air hole properties.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.216-219
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• 1996

Polytetrafluoroethylene is very suitable for insulation materials because of it's high thermal and chemical stability, high electrical resistance and low loss factor. But almost all kinds of pure fluoroplastic cannot endure long time in the high temperature arc environment breaking high voltage and current In this study, inorganic materials such as BN, TiO$_2$ and Al$_2$O$_3$ were filled in the polytetrafluoroethylene to improve arc resistance. The electrical properties, arc resistant properties and light reflectance of the composites were investigated.

• 한국안전학회지
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• 제21권1호
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• pp.79-85
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• 2006

Olefinic compatibilized blend(R-PP/R-PE)/layered silicate composites have been prepared by melt intercalation technique directed from $Na^{+}$ montmorillonite(MMT) or organophilic montmorillonites while using magnesium hydroxide as flame retardant. Morphology and flammability properties were characterized by X-ray diffraction(XRD), transmission electron microscopy(TEM), scanning electron microscopy(SEM), thermogravimetry analysis(TGA), limiting oxygen index(LOI), UL94 test. It is found that the compatibilized blend/layered silicate(Cloisite 20A) nanocomposites have a mixed immiscible-intercalated structure and there is better intercalation when a compatibilizer is combined with the polymer and layered silicate to be melt blended. A very large increase in the LOI value was observed with hybrid filler addition and further enhancement in thermal stability and compatibility of blend was obtained for the compatibilized blend containing small amount of layered silicate.

• Elastomers and Composites
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• 제25권4호
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• pp.280-290
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• 1990

The effect of surface treatment of kaolinite with silane coupling agent on the reinforcement of SBR was investigated. The possibility of the practical use of kaolinite as an organic filler was also scrutinized and it was found that the reinforcement of SBR was improved by modifying surface of the cheap inactive inorganic filler with organic silane coupling agents. 3-Chloropropyltrimethoxysilane(C-series), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane(M-series) and 3-aminopropyltriethoxysilane(A-series) were used as coupling agents. To test the material properties of vulcanized and unvulcanized SBR, Mooney viscosity, modulus, elongation and fractured surface measurements by SEM were carried out by changing the amount of silane coupling agents. Torqe of the unvulcanized SBR following the measurement of the degree of vulcanization was to be increased as the amount of silane was increasing, and Mooney viscosity of M-series and A-series was also increased.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권8호
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• pp.486-491
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• 2006

A new $TiN-Ti_5Si_3$ bulk composite was synthesized from preceramic, inorganic polymer (methylpolysilsesquioxane) and $TiH_2$ filler powders via polymer pyrolysis. Using this process, ceramics with high melting points can be produced relatively easily to a near net shape. The $TiN-Ti_5Si_3$ composite oxidized slowly during heating to $1000^{\circ}C$. During heating at the temperatures of at 700 and $800^{\circ}C$, TiN oxidized to Rutile-$TiO_2$ whereas $Ti_5Si_3$ resisted to oxidation. The oxide scale formed consisted primarily of $TiO_2$ containing $Ti_5Si_3$.

• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.342-348
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• 2019

고분자 재료의 사용이 늘어남에 따라 난연성 고분자 재료에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다. 고분자 재료의 난연성 향상을 위한 방법으로 제조된 섬유의 후처리 또는 섬유내 난연제의 도입에 관한 연구가 진행되고 있다. 많은 고분자들 중 탄소섬유 전구체인 폴리아크릴로니트릴(PAN)은 의류용으로도 많이 사용되고 있어서 낮은 난연성을 지닌 PAN으로 이루어진 소재의 난연성 향상이 절실히 요구되고 있다. 본 총설 논문에서는 PAN 섬유의 후처리(안정화 또는 화학반응)을 통한 난연성 PAN 섬유와, 유/무기 소재(실리카, 2차원 소재, 탄소나노튜브)과 함께 혼합하여 섬유로 제조하는 난연성 PAN 복합소재의 제조에 대한 연구를 소개하고자 한다.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.427-441
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• 2022

고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)의 핵심 구성요소 중 하나인 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 수소이온을 애노드(anode)에서 캐소드(cathode)로 이동시키는 전해질의 역할 및 연료의 투과를 막는 분리막으로서의 역할을 수행하며 PEMFC의 성능 및 효율을 결정짓는 핵심 소재이다. 현재 나피온 (Nafion^®)으로 대표되는 과불소화계 전해질 막이 높은 수소이온 전도도 및 화학적 안정성으로 인해 상용화 되었지만, 높은 생산비용과 구동 시 환경오염 물질이 배출된다는 문제점을 갖고 있다. 이를 대체할 PEM 소재로써 고분자의 구조 조절 및 개질 과정이 용이한 다양한 종류의 탄화수소계 고분자가 제시되고 있지만, 실제 PEMFC에 적용되기 위해서는 성능 및 내구 특성을 개선해야 하는 과제가 남아있다. 이에 본 총설은 탄화수소계 PEM의 성능 및 내구 특성을 향상시키기 위해 1) 가교 구조를 도입한 가교 막 개발, 2) 무기 첨가제 도입을 통한 유⋅무기 복합 막 개발 및 3) 다공성 지지체를 활용한 강화 복합막을 개발하는 연구에 대해 살펴보고자 한다.

• Elastomers and Composites
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• 제55권4호
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• pp.306-313
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• 2020

To investigate the reinforcing effects of functional fillers in nitrile rubber (NBR) materials, high-structure carbon black (HS45), coated calcium carbonate (C-CaCO3), silica (200MP), and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were used as functional filler, and carbon black (SRF) as a common filler were used for oil-resistant rubber. The curing and mechanical properties of HS45-, 200MP-, and MWCNT-filled NBR compounds were improved compared to those of the SRF-filled NBR compound. The reinforcing effect also increased with a decrease in the particle size of the fillers. The C-CaCO3-filled NBR compound exhibited no reinforcing effect with increasing filler concentration because of their large primary particle size (2 ㎛). The reinforcing behavior based on 100% modulus of the functional filler based NBR compounds was compared by using several predictive equation models. The reinforcing behavior of the C-CaCO3-filled NBR compound was in accordance with the Smallwood-Einstein equation whereas the 200MP- and MWCNT-filled NBR compounds fitted well with the modified Guth-Gold (m-Guth-Gold) equation. The SRF- and HS45-filled NBR compounds exhibited reinforcing behavior in accordance with the Guth-Gold and m-Guth-Gold equations, respectively, at a low filler content. However, the values of reinforcement parameter (100Mf/100Mu) of the SRF- and HS45-filled NBR compounds were higher than those determined by the predictive equation model at a high filler content. Because the chains of SRF composed of spherical filler particles are similarly changed to rod-like filler particles embedded in a rubber matrix and the reinforcement parameter rapidly increased with a high content of HS45, the higher-structured filler. The reinforcing effectiveness of the functional fillers was numerically evaluated on the basis of the effectiveness index (��SRF/��f) determined by the ratio of the volume fraction of the functional filler (��f) to that of the SRF filler (��SRF) at three unit of reinforcing parameter (100Mf/100Mu). On the basis of their effectiveness index, MWCNT-, 200MP-, and HS45-filled compounds showed higher reinforcing effectiveness of 420%, 70%, and 20% than that of SRF-filled compound, respectively whereas C-CaCO3-filled compound exhibited lower reinforcing effectiveness of -50% than that of SRF-filled compound.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.465-469
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• 2011

본 연구는 이온전도도와 계면 특성을 향상시키기 위해 PEO, poly(ethylene oxide)와 PEI, poly(ethylenimine)의 블렌드에 무기 필러인 실리카를 첨가한 고분자 전해질을 조사하였다. 리튬염으로 $LiClO_4$를 사용하고 무기 필러로서 실리카($SiO_2$)를 고분자 복합체 전해질에 첨가해서 전해질 응용 가능성 측정을 위해 AC임피던스법을 이용하여 이온전도도를 측정하였다. 임피던스 측정에서 무기 필러의 첨가량이 증가함에 따라 반원의 크기가 점점 감소하는 것은, 이온전도도가 첨가량이 20 wt%가 될 때까지 증가하는 경향을 보여주었다. 하지만, 첨가량이 20 wt% 이상이 되었을 때는 앞서 측정한 이온전도도와 큰 차이가 없어 무기 필러가 포화 상태가 됨을 알 수 있었다. XRD 분석을 이용하여 PEO의 회절 피크가 감소함을 알 수 있었는데, 무기 필러의 첨가로 인해 결정화도가 감소됨을 알 수 있었다. 전해질 막의 형태학 구조 변화를 알아보기 위해 SEM 분석을 이용하였는데, 실리카 함량이 높을 때, 더 비균일한 형태학적 구조, 즉 실리카가 강한 결착력을 지니는 PEI로 인해 고르게 분산되어 있는 형태를 보였다.

• Composites Research
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• 제33권1호
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• pp.7-12
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• 2020

지난 10년간 효율적인 방열 재료 개발을 위해 유망한 매트릭스로서 액정 에폭시 수지(Liquid crystalline epoxy, LCER)는 많은 주목을 받아 왔다. 본 연구에서는 LECR중에서 대표적인 4,4-diglycidyloxybiphenyl (DP) 에폭시를 이용한 고분자/SWCNT 복합체의 합성과 제조 및 특성 분석을 포함한 포괄적인 연구를 제시한다. 복합 재료의 열전도 특성을 확인해보기 위해 에폭시 수지와 충전제인 단일벽 탄소나노튜브(Single-wall carbon nanotube, SWCNT)로 구성된 복합체 샘플이 준비되었다. 특히 DP 복합체는, LCER의 고도로 정렬 된 미세 구조로 인해 동일한 필러를 사용하는 상업용 에폭시의 복합체에 비해 높은 열 전도성을 보였다. 또한, DP 복합체의 열전도도는 충전제의 양을 조절하여 제어할 수 있으며, 특히 SWCNT의 함량이 50 wt%인 DP 복합체는 열전도도는 2.008 W/mK로 가장 높은 열전도도를 나타내었다.