본 연구에서는 사출성형 충전공정 중 금형의 변형을 예측하기 위하여 비뉴턴 유동, 열전달, 구조해석이 함께 고려된 수치해석 연구를 수행하였다. 정밀 사출성형 금형을 설계/제작하기 위해서는 충전공정 중에 발생하는 금형의 변형을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 이와 같은 금형의 국부적인 변형은 다양한 요인에 의해 발생할 수 있으나, 용융된 고분자 수지의 유동에 의한 압력이 가장 큰 원인 중의 하나로 여겨지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 2 차원 축대칭 형상의 단순 원형 디스크 제품의 금형을 모델링하고 이에 대한 수치해석을 수행하였다. 이를 바탕으로 금형 내부의 고분자 수지의 유동 특성과 금형 변형량, 온도 분포에 대한 분석을 수행하였다. 또한 다구치 방법을 기반으로 한 실험계획법을 도입하여 유동 속도, 금형 온도, 고분자 수지의 온도가 금형 변형에 미치는 영향을 파악하였다.
본 연구에서는 폴리아미드계 수지를 이용하여 최적의 핫멜트 접착제 배합설계를 접착제 합성, 물성평가 및 철에 대한 접착력 평가를 통해 구축하고자 하였다. 최적 배합설계를 위해 앞선 연구결과에 따라 CM831과 843P의 기본 수지에 점착부여수지로 테르펜수지의 무게비를 각각 75/25/10으로 고정한 후 왁스, 충전제 등이 사용되었으며 이들의 종류와 첨가량이 접착제의 흐름 특성과 접착력에 미치는 영향을 조사하였다. 결과에 따르면 왁스의 경우 폴리에틸렌 왁스의 첨가량이 증가함에 따라 용융점도는 다소 감소하였지만 철과의 최적 접착력은 5 wt%에서 나타났다. 이는 접착제 자체의 기계적 물성과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 충전제의 경우는 탈크가 10 wt% 첨가되었을 때 다소 높은 용융점도에 비해 우수한 접착성능을 나타내었다.
Boron nitride is a new processing aid that is capable of eliminating gross melt fracture in several polymer processing operations. Its combinations with other processing aids i.e. fluoropolymers offer additional possibilities of obtaining enhanced processing aids that may take the processes to rates not realized before. A variety of different such combinations are discussed in this paper. The essential componenets are (1) boron nitride capable of eliminating gross melt fracture and (2) suitable lubricant capable of eliminating surface melt fracture such as stearates for the polyolefin processing and polyethylenes for the processing of fluoropolymers.
한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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pp.280-280
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2006
Na-bentonite (local clay mineral) and Na-montmorillonite were treated with quaternary alkylammonium cations. The effect of the molecular structure and functional groups of the surfactants on the organoclays was investigated by X-ray diffraction (XRD). For the preparation of nanocomposites, organoclays were melt-blended with polypropylene in a twin screw extruder and $Surlyn^{(R)$. ionomer was used as a reactive compatibilizer. The clay dispersions in the composites were investigated by X-ray diffraction (XRD). XRD spectra showed no peak at low angle indicated that the silicate clay layer has a nearly exfoliated dispersion in the polymer matrix. Thermal and mechanical properties of nanocomposites were higher than those of PP.
In the present work, a low-density polyethylene (LDPE) composite, filled with Zn-ion coated structural silica encapsulated with the diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA), was synthesized using the conventional melt-blending technique in a sigma internal mixer. The catalytic activity of the Zn-ions (originating from the structural silica) towards the oxirane group (diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA): encapsulating agent) was assessed by infrared spectroscopy. Two composites, each with a filler content of $2.5 wt\%$ were developed. The first one was obtained by melt blending the Zn-ion coated structural silica with LDPE in a co-rotating sigma internal mixer. The second one was obtained by melt blending the same LDPE, but with DGEBA encapsulated Zn-ion coated structural silica. Epoxy resin encapsulation of the Zn-ion coated structural silica resulted in its having good interfacial adhesion and a homogeneous dispersion in the polymer matrix. Furthermore, the encapsulation of epoxy resin over the Zn-ion coated structural silica showed improvements in both the mechanical and thermal properties, viz. a $33\%$ increase in the elastic modulus and a rise in the onset degradation temperature from 355 to $371^{\circ}C$, in comparison to the Zn-ion coated structural silica.
The polypropylene/polyamide elastomer (PP/PAE) blends were prepared by melt mixing. PP and PAE in PP/ PAE were immiscible completely. The size of PAE domains was large and the clear gap in the interface between PP and PAE existed, which did not meet the conditions enhancing toughness of polymers by elastomer. Therefore, maleic anhydride grafted polypropylene (MP) was used to improve the miscibility between PP and PAE. The miscibility between PP and PAE was improved and the size of dispersed phase PAE decreased by introducing MP. The crystallization of PP became easier by introducing PAE as a nucleating agent. With the increase of PAE content, the melt-crystallization temperatures of PP components in PP/PAE/MP blends increased gradually. The melt-crystallization of the polytetramethylene oxide segment of PAE component in PP/PAE blends were hampered by PP component. In addition, PAE can enhance significantly the toughness of PP, and the tensile strength and modulus did not decrease.
새로운 단량체형의 자외선흡수제를 triethylamine에서 2,4-dihydroxybenzophenone과 N-4-chlorocarbonyl-phenylmaleimide의 반응을 통하여 합성하였다. 이 자외선흡수제를 폴리프로필렌에 용융반응에 의해 그래프팅하였다. Maleimide의 그래프팅 수율은 IR 분광 데이터를 이용하여 결정하였다. 용융반응의 최적조건을 구하기 위하여 반응온도 및 시간, 단량체의 농도의 변화에 대하여 그래프팅 수율을 구하였다. Weatherometer에서 IR 스펙트럼의 카보닐 지수를 이용하여 그래프트된 폴리프로필렌의 광산화 정도를 조사하였으며, 우수한 광산화 억제작용을 보였다.
Polyethylene (PE) micro-fiber have been prepared at different hot air temperature (60, 80 and 100 ℃) and different pressure (20, 40, 60 and 80 kPa) by melt centrifugal spinning technique. The parameters of melting centrifugal spinning including polymer contents, rotational velocity, temperature of hot air and pressure were optimized for the fabrication process. The study showed that 8000 rpm rotational velocity, 80 ℃ heated hot air and 40 kPa air pressure are the best condition to obtain uniform and strong PE fiber. The prepared PE fibers were analyzed by field emission scanning electron microscope and universal testing machine and found that fibers with reduced diameter and improved tensile strength are obtained at hot air condition.
The purpose of this study was to confirm the optimal spinning conditions for PLA (Polylactic acid) as a fiber forming polymer. According to the melt spinning test results of PLA, the optimal spinning temperature was 258℃. However, it needs to note that relatively high pack pressure was required for spinning at 258℃. At an elevated temperature, 262℃, mono filament was broken easily due to hydrolysis of PLA at a higher temperature. In case of fiber strength, it was confirmed that the draw ratios of 2.7 to 3.3 were optimal for maximum strength of melt spun PLA. Above the draw ratio, 3.3, the strength of the PLA fibers was lowered. It was presumed that cleavage of the PLA polymer chain over maximum elongation. The heat setting temperature of GR (Godet roller) showed that the maximum strength of the PLA fibers was revealed around 100℃. The degree of crystallinity and the strength of the PLA fibers were decreased above 100℃. The optimal take-up speed (Spinning speed) was around 4,000m/min. Thermal analysis of PLA showed 170℃ and 57℃ as Tm (melting temperature) and Tg (glass transition temperature), respectively.
윤활제 첨가에 따른 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) [PBT]의 유변 특성 및 열 안정성 변화에 대하여 살펴보았다. 윤활제로 칼슘 스테아레이트 (CaST)와 아디프산 글리콜 폴리에스터 (AhGP)를 PBT에 첨가하는 경우 1 wt% 첨가만으로도 용융 점도가 현저히 감소함을 알 수 있었다. 이러한 정도 감소는 AAGP의 경우, PBT 주사슬에 내부 윤활제로 그리고 CaST는 가공 기기 표면과의 윤활 특성을 향상시키는 외부 윤활제로 작용하여 발현되며, 아울러 윤활제에 의한 PBT분자량 감소에도 기인됨을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구에서 사용한 윤활제는 PBT의 열 안정성을 저하시키는 요인으로 작용함을 알 수 있었으나 3 wt% 이하의 CaST를 PBT에 적용하는 경우 열 안정성의 감소를 최소화 할 수 있었다. 이러한 결과로 부터 분자량 감소와 열 안정성 저하를 최소화하면서 동시에 점도를 낮출 수 있는 PBT윤활제로는 내부 윤활제보다는 외부 윤활제인 CaST가 적절함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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