탄소섬유의 성능은 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)과 같은 고품질 고분자 복합재료에 매우 중요하다. 이를 위해 탄소섬유 물성에 큰 영향을 주는 전구체 섬유의 기계적, 물리적, 구조적 특성을 개선할 수 있는 최적화된 방사공정과 이를 위한 적합한 전구체 공중합 고분자를 사용하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 메타크릴산(MAA)의 함량과 주입시간, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) (AIBN)의 농도를 합성공정 변수로 설정하였으며, 용액 중합법(solution polymerization)에 의해 Poly(AN-co-MAA)가 합성되었다. 305,138 g/mol의 분자량과 4.2%의 MAA 비율을 가지는 Poly(AN-co-MAA)를 N,N-디메틸포름아미드(DMF)에 16.0 wt% 농도로 용해시킨 후 기격습식방사법(dry-jet-wet spinning)으로 전구체 섬유를 제조하였다. 섬유의 인장강도는 ~1.06 GPa, 인장탄성률은 ~22.01 GPa였으며, 섬유에서의 공극 및 구조적 결함은 관찰되지 않았다.
본 연구에서는 고투과성 및 높은 염 제거율을 가지는 역삼투막의 성능향상을 위하여 다양한 첨가제 및 계면중합 시 경화 온도 및 시간에 따른 특성평가에 대한 연구가 수행되었다. 첨가제가 없는 막과 첨가제를 첨가한 막의 모폴로지는 모두 "ridge-and-valley" 구조를 나타내어, 폴리아미드 층이 다공성 지지층 표면에 성공적으로 중합되었음을 확인하였다. 또한 2-Ethyl-1,3-hexanediol (EHD) 첨가함으로써 향상된 친수성과 수투과율 가졌으며, 이는 접촉각 측정을 통해서 확인되었다. 최종적으로 97.78%와 98.7%의 NaCl 및 MgSO4 제거율과 3.31 L/(m2⋅h⋅bar)의 높은 수투과율을 가진 고투과성 계면중합막을 제조하였다.
계면중합법에 의한 막 제조시 여러 제조변수의 영향을 평가하기 위한 실험을 행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 반응물인 MPD(m-phenylene diamine)농도가 증가할수록 배제율은 증가하나 투과유속은 감소하였다. MPD의 경우에 함침시간이 증가할수록 배제율은 증가하나 투과유속은 감소하였다. TMC(trimesoyl chloride)경우에는 함침시간이 증가할 때 투과유속은 감소한 반면 배제율은 증가한 이후 감소하였다. 열처리 온도가 상승함에 따라 투과유속은 증가하나 배제율은 증가한 이후 감소하였다. 첨가제인 NaOH는 중합시 발생하는 염산의 양이 적어 미량이 중화에 필요하였으며, 그 양이 증가할수록 배제율과 누과유속은 증가한 이후 감소하여\ulcorner. 후처리는 ethanol, isoprophlalcohol, $5~7^{\circ}C$의 물로 치환하여 배제율과 투과유속에서 상승을 가져왔으며, $5~7^{\circ}C$ 물의 경우에는 후처리 시간에 따라 극대값을 가짐을 알 수 있었다.
We studied the gel properties of porcine collagen with microbial transglutaminase (MTGase) as a catalyst. A creep meter was used to measure the mechanical properties of gel. The results showed samples with high concentration of MTGase gelled faster than those with a low concentration of MTGase. The gel strength increased with incubation time and the peaks of breaking strength for 0.1, 0.2 and 0.5% MTGase were obtained at 40, 20 and 10 min incubation time, respectively. According to SDS-PAGE, the MTGase was successfully created a collagen polymer with an increase in molecular weight, whereas no change in formation was shown without MTGase. The sample with 0.5% MTGase began to polymerize after 10 or 20 min incubation at $50^{\circ}C$, and complete polymerization occurred after 40-60 min incubation. Scanning electron microscopic analysis revealed that the gel of porcine collagen in the presence of MTGase produced an extremely well cross-linked network. The differential scanning calorimetric analysis showed the peak thermal transition of porcine collagen gel was at $36^{\circ}C$, and that with MTGase no peak was detected during heating from 20 to $120^{\circ}C$. The melting point of porcine collagen gel could be controlled by MTGase concentration, incubation temperature and protein concentration. Knowledge of the structural and physicochemical properties of porcine collagen gel catalyzed with MTGase could facilitate their use in food products.
석탄핏치로부터 제조된 메조페이스 핏치의 실험적 연구가 용융상태에서의 유변학적 거동을 알아보고자 수행되었다. 겉보기 점도, 전단변형율, 전단응력, 퀴놀린 불용분(QI), 연화점(SP) 변화 등을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 중합시에 메조페이스의 적당한 함량을 증가시키기 위한 조건으로는 열처리 시간이 5시간, 촉매농도는 3%, 반응온도는 $420^{\circ}C$로 나타났다. 온도상승에 따른 겉보기 점도 변화는 핏치의 열처리 조건에 따라 달라지는데 열처리 온도가 높을수록, 열처리 시간이 길어질수록, 메조페이스 함량이 증가할수록 커지며, 유동도는 작아진다. $270^{\circ}C$ 이후의 용융 메조페이스 핏치의 유변학적 거동은 $375^{\circ}C$ 이하에서는 Newtonian fluid의 성질을 띠며 그 이상에서는 Non Newtonian fluid의 거동을 보이며 Casson 모델에 잘 일치됨을 알 수 있었다.
Coal-tar pitch, a feedstock which can be heat-treated to create graphite, is composed of very complex molecules. Coal-tar pitch is a precursor of many useful carbon materials (e.g., graphite, carbon fibers, electrodes and matrices of carbon/carbon composites). Modified coal-tar pitch (MCTP) was prepared using two different heat-treatment methods and their properties were characterized and compared. One was prepared using heat treatment in nitrogen gas; the other was prepared under a pressure of 350 mmHg in air. The MCTPs were investigated to determine several properties, including softening point, C/H ratio, coke yield, formation of anisotropic mesophase and viscosity. The MCTPs were subject to considerable changes in chemical composition due to condensation and polymerization in the used-as-received coal-tar pitch after heat-treatment under different conditions. The MCTPs showed considerable increases in softening point, C/H ratio, and coke yield, compared to those of as-received coal-tar pitch. The MCTP formed by heat-treatment in nitrogen showed isotropic phases below $350^{\circ}C$ for 1 h of soaking time. However, MCTP heat-treated under high pressure (350 mmHg) showed isotropic phases below $300^{\circ}C$, and showed anisotropic phases above $350^{\circ}C$, for 1 h of soaking time. The viscosity of the MCTPs increased with increase in their softening points.
암모니아 흡착제를 제조하기 위하여 먼저 광(자외선)조사법으로 스티렌을 폴리프로필렌 부직포에 그라프트 중합시키고, 이를 술폰화한 다음에 금속이온과 반응시켜 금속 착체를 제조하였다. 스티렌 농도가 증가할수록 그라프트율은 증가하였으며, 반응시간이 길어질수록 그라프크율은 증가하였다. 한편 제조된 각종 시료의 암모니아 흡착 능력은 치환된 술폰산기의 함량, 흡착시판 및 암모니아 기체 압력이 증가할수록 증가하였으며, 술폰산기의 함량이 4.25 mmol $H^+$/g인 시료의 경우에 6.51 mmol/g의 흡착량을 나타내었다. 금속이온을 착물로 한 시료는 착물화 전의 시료에 비해 흡착능이 우수하였으며, $cO^{+2}$를 착물로 한 경우에 9.90mmo1/g의 암모니아 흡착능을 나타내어, 기존의 활성탄이나 실리카겔보다 효과가 우수하였다.
폴리스티렌의 취약한 성질을 개선한 내충격정 폴리스티렌 (HIPS)의 내충격성에 영향을 주는 요소는 분산된 고무상 입자의 크기 및 입도분포, 분자량, 형태구조, 그래프트율 등이다. 이에 따라 HIPS의 물성은 영향을 받으므로 이를 조절하거나 파악하는 것은 중요하다. 본 연구에서는 HIPS의 벌크-용액중합에서 용매함량이 고무입자의 형태구조 및 입도분포, 최종 물성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 먼저 중합 진행에 따른 분산상의 입도분포를 측정함으로써 상역전 현상의 변화 추이를 파악하여 전중합 시간을 결정하였다. 중합시 분산용매는 적절한 양에 도달하기 전까지는 고무입자의 크기가 증가하였으며, 그 후에는 점차적으로 감소하였다. 고무상의 형태구조는 분산용매가 증가함에 따라서 그래프트율이 증가하는 형태구조로 바뀌는 것으로 사료된다. 분산용매가 첨가됨에 따라 유변물성 및 인장물성이 취약해졌는데, 이는 분산용매에 의한 사슬이동반응이 매트릭스상인 폴리스티렌의 분자량을 감소시킨 점과 잔류 용매의 존재 때문이었다. 하지만 내충격성은 분산입자의 크기가 증가한 경우 향상되는 경향을 보였다.
폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate) 판재의 기존 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 비할로겐계 난연제인 인계 난연제를 단량체인 메틸메타아크릴레이트를 괴상중합 하여 셀 주형 성형 법에 의하여 PMMA판재를 제조하였으며 난연제 함량에 따른 난연성, 가교제의 함량과 경화시간이 PMMA판재에 어떠한 영향을 미치는가를 고찰하였다. 난연제 함량이 증가할 수록 탄화길이는 감소, 차르양은 많아지며 난연 효과를 나타내었다. 또한 난연제의 함량이 증가할수록 난연성은 우수하였으나 경도가 낮아지는 경향이 있어 가교제를 3 wt.% 사용하여 경도를 증가 시켰으며, 가교제 첨가에 의해서 경화시간을 3시간에서 2시간으로 단축시킬 수 있었다.
This paper reviews the adaptation accuracy and mechanical properties of currently used denture processing systems with base resin materials and introduces the latest research on the development of antimicrobial denture base resins. Poly(methyl methacrylate) has been successfully used as a dental denture base resin material by the compress-molding method and heat polymerization for a long time, but recently, new processing techniques, injection molding-methods or fluid-resin technique are also used for fabricating denture base. However, studies indicated that there was no difference between the injectionmolding and the conventional compression-molding method in terms of adaption accuracy of denture base. The fluid-resin fabrication and one injection-molding systems exhibited better adaptation accuracy than the other processing methods. Resin denture bases in the oral cavity may undergo midline fractures due to flexural fatigue from repeated masticatory loading. For those patients, impact resistant denture base resins are recommended to prevent denture fracture during service. Thermoplastic denture base resins can be helpful for patients suffering from allergic reaction to resin monomers with a soft-fit, however, thermoplastic resins with low stiffness can irritate gum tissues and accelerate abnormal alveolar ridge resorption. Moreover, due to low chemical durability in oral cavity, those should be used for a limited period of time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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