• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.382-387
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• 2013

압출 컴파운딩 공정 및 케스팅 필름 공정을 이용하여 생분해성 폴리우레탄(PU)/클레이 나노복합 필름을 제조하였다. PU 수지와의 강한 결합 형성을 위해 유기적으로 개질되어 그 표면에 많은 양의 히드록시기를 갖는 MMT 나노클레이(C30B)를 사용하였다. 압출 공정 중 발생된 높은 전단 응력에 의해 발현된 복합체 내 나노판상체의 삽입/박리 구조 및 분산 상태를 XRD 분석 및 TEM 관찰을 통해 확인하였다. 또한 제조된 나노복합체의 유변물성, 인장물성, 투명성, 산소투과도의 변화를 첨가된 나노클레이 함량에 따라 조사하였으며, 이로부터 나노복합체 내 나노판상체의 박리 및 분산 구조와 물성과의 상관 관계를 제시할 수 있었다. 일정수준의 함량으로 첨가된 나노클레이는 복합 필름의 인장 탄성율, 연신율, 투명성, 산소차단성 등의 성능 향상에 뚜렷하게 기여하였으나, 그 이상의 함량으로 첨가되면 불완전한 박리 및 불균질한 분산성으로 인하여 오히려 성능이 감소하거나 또는 그 증가 폭이 매우 작은 것으로 나타났다. PU/clay 나노복합 필름의 생분해성은 퇴비화 실험을 통한 분해시간에 따른 필름의 산소투과도 및 인장물성의 변화를 관찰함으로써 확인하였다.

• 폴리머
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• 제35권4호
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• pp.332-336
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• 2011

하이드로젤은 다양한 분야에 적용가능한 그 잠재성으로 인해 널이 연구되어 왔다. 특히 설파이드와 같은 기능성기의 도입은 그들의 응용성을 넓혀왔다. 본 연구에서 점토/아크릴아미드 하이드로젤에 푸코이단을 도입하는 연구를 수행하였다. 얻어진 semi-IPN 나노복합 하이드로젤에서 선형사슬형 다당류인 푸코이단은 점토와 강한 이온 상호작용을 가졌다. 단순한 혼합실험에서도 푸코이단은 점토와 화학결합 없이 물리적 가교를 이룰 수 있었다. Semi-IPN 하이드로젤에서 평형팽윤비율은 푸코이단의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 탄성계수는 푸코이단의 함량이 증가함 따라 초기엔 증가하였고 더 증가하면 감소하였다. 이러한 하이드로젤의 파괴의 일 값은 강인한 성질을 보여주었다. 본 하이드로젤은 조절 가능한 하이드로젤로서의 성질들과 함께 점막접착성 등의 기능성 특징을 나타낼 수 있다.

• 방사선산업학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-13
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• 2015

Epoxy resin is widely used as aerospace, automobile, construction and electronics due to their good mechanical and electrical properties and environmental advantages. However, the inherent flammability of epoxy resin has limited its application in some field where good flame retardancy is required. Nano clay can enhance the properties of polymers such as flames retardancy and thermal stability. In this study, we have investigated the nanoclay filled epoxy composite, which has good flame retardancy while maintaining high mechanical properties. The cured epoxy resins were obtained using an electron beam curing process. The nano clays were dispersed in epoxy acrylate solution and mechanically stirred. The prepared mixtures were irradiated using an electron beam accelerator. The composites were characterized by gel content and thermal/mechanical properties. Moreover, the flammability of the composite was evaluated by limited oxygen index (LOI). The flame retardancy of nano clay filled epoxy composite was evidently improved.

• Elastomers and Composites
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• 제46권4호
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• pp.343-351
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• 2011

유기나노점토와 인화합물을 함유한 우레탄폼 복합체를 합성하고, 폼 생성속도, 밀도, 몰포로지, 열적특성 분석을 수행하였다. 우레탄폼 복합체는 Cloisite 30B가 박리/분산된 폴리아디페이트디올과 폴리에테르-폴리올(f=4.6), PMDI(f=2.5), D-580(phenyl polyoxyalkenyl phosphate)로부터 제조하였다. 발포제로써 cyclopentane과 증류수가 우레탄폼 복합체의 특성에 미치는 영향을 D-580의 농도 0~2.9 wt%에서 측정하였다. 증류수는 cyclopentane 보다 약 30% 빠르게 폼을 형성시켰다. 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체의 밀도는 cyclopentane으로 발포한 경우보다 32~34% 낮았다. 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체의 cell은 타원형인 반면에, cyclopentane으로 발포한 복합체는 구형의 형상이며, D-580의 함량이 증가함에 따라 cell 직경이 $158{\mu}m$에서 $100{\mu}m$로 감소하였다. Cyclopentane 으로 발포한 우레탄폼 복합체의 $T_g$는 D-580 함량이 증가함에 따라 $77.6^{\circ}C$에서 $56.1^{\circ}C$로 낮아졌다. 증류수로 발포한 우레탄 복합체의 $T_g$는 D-580 함량이 증가함에 따라 높아졌다. Cyclopentane과 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체는 모두 $250^{\circ}C$에서 열분해가 시작하였다. Cyclopentane로 발포한 우레탄폼 복합체는 $500^{\circ}C$ 이상에서 열분해속도가 증가하는 2차 열분해 현상이 측정되었다. D-580에 의한 열안정성의 개선 정도는 cyclopentane으로 발포한 복합체에 비하여 증류수로 발포한 우레탄 복합체에서 더 높게 측정되었다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.493-499
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• 2009

본 실험에서는 탄소나노튜브(CNT) 및 나노클레이(clay)가 포함된 폴리스티렌(PS) 및 스티렌계 공중합체 나노복합재료의 물성에 대해 연구하였다. 스티렌계 공중합체의 공단량체(comonomer)로는 vinylbenzyl trimethyl ammonium chloride(VTAC)를 사용하여 스티렌/VTAC 공중합체(SVTAC)를 유화중합에 의해 제조하였다. 이와 같이 제조한 폴리스티렌 및 SVTAC 공중합체 에멀젼에 CNT와 clay를 종류 및 함량을 변화시키면서 혼합하는 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. PS/CNT 나노복합재료 보다 공단량체를 첨가하여 제조한 SVTAC/CNT 나노복합재료가 더 높은 전기 전도도를 나타내었다. 또한 유화중합시 유화제의 함량을 증가시켜서 제조한 경우에 더 좋은 전기 전도도를 얻을 수 있었다. 이것은 공단량체와 유화제가 CNT 분산 및 전기전도에 긍정적으로 작용하였기 때문이라 생각된다. 나노복합재료 내에서의 CNT의 분산을 알아보기 위하여 TEM을 사용하여 분석한 결과 comonomer의 첨가 및 유화제의 함량이 나노복합 재료 내에서 CNT의 최종 분산에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 열적 및 동역학적 물성들을 DSC와 DMA로 측정하여 comonomer 및 유화제의 함량, clay 및 CNT의 첨가가 나노복합체의 물성에 어떠한 영향을 주는지에 대해 조사하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권4호
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• pp.447-454
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• 2009

Cloisite 30B가 박리, 분산된 폴리에스테르형 디올을 제조하였다. 먼저, Cloisite 30B에 치환된 2-hydroxyethyl기를 가진 4급 암모늄염을 과량의 adipic acid와 혼합하여 $130^{\circ}C$에서 반응시켜, 에스테르기로 연결하고 양말단에 카르복실기를 가지는 ethyl-ester adipic acid 암모늄염으로 만들었다. 이 과정에서 Cloisite 30B의 실리케이트 층간 간격이 $18.4\;{\AA}$ ($2{\theta}=4.9^{\circ}$)에서 $58.3\;{\AA}$ ($2{\theta}=1.5^{\circ}$)보다 넓게 확장되었다. 층간 간격의 확장은 분자크기가 작은 adipic acid($d{\approx}3.0\;{\AA}$, $L{\approx}9.3\;{\AA}$)가 Cloisite 30B의 층간에서 Cloisite 30B의 2-hydroxyethyl기와 반응하여 분자크기가 커졌기 때문이다. Cloisite 30B가 박리/분산된 adipic acid를 과량의 diethylene glycol([COOH]/[OH]${\approx}0.6$)와 혼합하여 $140^{\circ}C$ 에서 반응시킴으로써 diol을 합성하였다. Acid value로 측정한 전환율은 94%였다. 합성한 diol은 수평균분자량이 830 g/mol, PDI가 1.2로, 평균중합도가 약 7.8인 polyester-diol 형태이다.