• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권5호
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• pp.1534-1538
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• 2011

Uniform, hollow nanosilica spheres were prepared by the chemical coating of cationic polystyrene (cPS) with tetraethylorthosilicate (TEOS), followed by calcination at 600 $^{\circ}C$ under air. cPS was synthesized by surfactant-free emulsion polymerization using 2,2'-azobis (2-methyl propionamidine) dihydrochloride as the cationic initiator, and poly(vinyl pyrrolidone) as a stabilizer. The resulting cPS spheres were 280 nm in diameter, and showed monodispersion. After coating, the hollow silica product was spherically shaped, and 330 nm in diameter, with a narrow distribution of sizes. Dispersion was uniform. Wall thickness was 25 nm, and surface area was 96.4 $m^2/g$, as determined by BET. The uniformity of the wall thickness was strongly dependent upon the cPS surface charge. The effects of TEOS and ammonia concentrations on shape, size, wall thickness, and surface roughness of hollow $SiO_2$ spheres were investigated. We observed that the wall thicknesses of hollow $SiO_2$ spheres increased and that silica size was simultaneously enhanced with increases in TEOS concentrations. When ammonia concentrations were increased, the irregularity of rough surfaces and aggregation of spherical particles were more severe because higher concentrations of ammonia result in faster hydrolysis and condensation of TEOS. These changes caused the silica to grow faster, resulting in hollow $SiO_2$ spheres with irregular, rough surfaces.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.33-37
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• 2014

본 연구에서는 이온빔을 조사한 폴리스타일렌 기판에 일정강도의 이온빔을 조사한 경우에 발생되는 액정배향의 특성에 대해서 연구하였다. 폴리스타일렌은 기계적강도 및 절연성에서 액정표시소자의 배향막으로 사용되는 폴리이미드 계열의 대체 물질로서 주목받고 있으며, 특히 비접촉 배향에서의 가능성이 새롭게 평가되고 있는 소재이다. 이온빔을 조사하여 이방성을 발생시킨 박막의 표면에서의 액정배향상태를 편광현미경으로 관찰하고, 액정배향에 기여한 메커니즘의 규명을 위해서 XPS(X-ray photoelectron spetroscopy) 분석을 사용하였다. 분석한 결과 15초까지의 이온빔 조사는 액정의 배향을 유발하는 중요한 원인으로 작용함을 알 수 있었으며, 이온빔조사에 의한 액정의 배향방법은 고온안정성도 겸비하고 있는 것을 실험을 통해서 알 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제13권4호
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• pp.151-155
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• 2012

본 연구에서는 중공형 나노 입자의 구조체가 되는 구형 폴리스티렌을 조절된 유화중합법으로 여러 크기의 구형 폴리스티렌을 제조하는 연구를 수행하였다. 유화중합에 사용되는 유화제의 농도를 조절하여 구형 폴리스티렌의 크기를 임의로 조절하였다. 이 폴리스티렌을 구조체로 이용하여 중공형 중간세공 실리카를 합성하였으며, 합성 과정 시 반응속도의 조절을 위해 에탄올을 넣어 실리카 전구체의 가수분해 속도를 조절하고, 실리카 전구체의 투여량을 조절하여 중공형 중간세공 실리카의 벽 두께를 조절하였다.

• 폴리머
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• 제30권5호
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• pp.380-384
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• 2006

구조가 제어된 polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS)을 무기물로 폴리스티렌(PS)을 유기고분자로 사용하여 유기용매에 가역적으로 용해될 수 있는 새로운 유기-무기 나노복합재료를 합성하였다. 페닐기가 도입된 POSS와 PS와의 복합화에서는 다양한 중량비에서 투명하고, 균일한 복합재료를 얻을 수 있었다. 반면에 사이클로헥실기가 도입된 POSS와 PS와의 복합화에서는 불투명하구 불균일한 복합체를 얻었다. 따라서 페닐기가 도입된 POSS와 PS간의 물리적인 결합(physical bonding), 즉 aromatic(${\pi}-{\pi}$) 결합을 통하여 지금까지 유기물질과 무기물질을 복합화하기 위해 주로 사용되었던 화학결합(chemical bonding) 없이도 두 성분이 서로 균일하게 나노 크기로 혼성된 새로운 나노복합재료를 제조할 수 있었다. 또한 POSS를 이용해 얻어진 나노복합체는 기존의 솔-젤(sol-gel)방법으로 얻어진 복합체와는 달리, 용매에 다시 녹고 물리적인 결합을 이용했기 때문에 가역적으로 반복해서 복합재료를 만들 수 있는 장점을 가지고 있었다. 합성되어진 복합재료의 균일성과 분산성은 시차 주사열분석기(DSC)와 주사전자현미경(SEM) 및 X-선 회절분석기(XRD)에 의해 확인하였다.

• 폴리머
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• 제38권4호
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• pp.502-509
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• 2014

탄소기반 판상형 나노재료인 산화 그래핀(GO)과 나노 흑연(GNP)은 고분자재료에 전기 전도성을 부여하기 위한 복합재료용 나노필러로 사용되고 있다. 본 연구에서는 폴리스티렌(PS)에 나노필러를 첨가한 PS/GO와 PS/GNP 나노복합재료를 라텍스 기법으로 제조한 다음 유변학적, 전기적 물성을 비교 고찰하였다. PS 입자는 무유화제 유화중합으로 중합하였으며, GO는 흑연으로부터 modified Hummers 방법으로 합성하였다. 친수성인 GO는 첨가제 없이 PS 수성 현탁액에 분산하였으며, GNP는 분산성을 높이기 위해 계면활성제를 첨가하여 분산하였다. 나노필러에 따른 유변물성은 GO가 GNP에 비해 높게 나타났는데, GO는 단일층으로 분산이 가능한 반면, GNP는 다수의 층이 겹쳐진 형태이므로 나노 규모의 균질한 분산을 이루지 못하기 때문이다. 전도성 통로가 형성되는 지점인 전기적 임계점은 PS/GO, PS/GNP 나노복합재료에 대하여 각각 0.50, 5.82 wt%로 나타났다. PS/GO 나노복합재료가 우수한 전기 전도도를 보여주는 이유는 성형 시 열처리에 의해 GO가 환원되기 때문이다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권6호
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• pp.687-694
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• 2013

To investigate organoclay, high styrene resin masterbatch (HSR), high impact polystyrene (HIPS), and polystyrene (PS) as reinforcing materials for the improvement of the abrasion resistance of poly(styrene-block-butadiene-block-styrene) (SBS), SBS/organoclay nanocomposites, SBS/HSR, SBS/HIPS, and SBS/PS blends were prepared. The effect of organoclay and blends on the abrasion resistance and mechanical properties of SBS was investigated. Even though intercalations of organoclay are observed for SBS/Cloisite 20A nanocomposites and not for SBS/Cloisite 30B composites, the abrasion resistance of SBS/Cloisite 20A nanocomposites is worse than that of SBS/Cloisite 30B composites. When SBS was blended with HSR, HIPS and PS, the abrasion resistance of the blends increases with increasing of HSR, HIPS and PS content from 0 to 20 wt%.

• Elastomers and Composites
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• 제34권1호
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• pp.45-52
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• 1999

본 논문에서는 미세 상분리된 블럭 공중합체 박막의 특이상에서 금 입자들이 어떻게 자기응집(self assemble) 되고 잘 배열된 패턴을 형성하는지를 살펴보았다. 본 연구에서는 원통형 모폴로지를 갖는 PS-PB-PS 삼블럭 공중합체(30wt% PS) 박막(${\sim}100nm$)을 0.1wt% 톨루엔 용액으로부터 캐스팅하여 고분자 박막 형판(template)으로 사용하였다. 각각의 상이한 용매 증발조건으로부터 PB matrix내에 수평배열 PS cylinder와 수직 PS cylinder를 함께 갖는 막이 얻어졌다. 블럭 공중합체박막의 표면 및 bulk 몰폴로지를 살펴보기 위하여 단면투과전자현미경(TEM)을 사용하였다. Nano-scale 패턴을 얻기 위하여는 소량의 금입자를 블럭 공중합체 박막상에 증발시켰다. 캐스팅된 상태 그 대로의 박막형판이 사용되어질때 금입자들은 표면 장력이 적은 PB상에 우선적으로 자기응집(self as-semble)하여 비교적 잘 배열된 nano-scale의 패턴을 형성하였다. 그러나 열처리(annealing)에 의하여 표면장력이 적은 PB-rich충이 형성된 후에는 금입자의 자기응집에 의한 패턴은 관찰되지 않았다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.22-26
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• 2014

본 연구에서는 액정의 수직배향을 달성하기 위해서 특별히 제조된 폴리스타일렌 박막에 다양한 이온빔을 조사하는 방법을 사용하였다. 일반적으로 폴리스타일렌 수지는 통상의 폴리이미드 계열의 수지에 비해서 박막코팅을 하였을 때 보다 우수한 투과율을 나타내므로, 투과형 디스플레이로 사용되는 LCD의 배향막 재료로 더 적합하다고 생각되었다. 특히 고휘도이면서 저전력 사양을 달성하여야 하는 휴대용 디스플레이에서의 응용가능성이 기대되었다. 그러나, 일반적인 러빙법에 의한 배향처리에 대해서는 액정분자의 배향성이 폴리이미드 계열의 재료에 비해서 열등하여 사용되지 못하였다. 본 연구에서는 폴리스타일렌 계열의 박막재료를 배향막으로 가공함에 있어서 새로운 이온빔 조사법에 의한 비접촉식 배향법을 사용하였으며, 배향성과 액정분자의 프리틸트각 특성에 대해서 정량적인 결과를 얻을 수 있었다. 실험에서는 폴리스타일렌 수지에 이온빔의 조사시간을 15초까지 변화시키면서 액정분자의 배향성 및 프리틸트각의 특성을 측정하였다. 측정결과 스마트폰 및 휴대용 정보단말기 등의 디스플레이에 적합한 고투과율 액정표시소자의 구현이 가능하였다.

• 보존과학회지
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• 제31권2호
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• pp.87-94
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• 2015

플라스틱 작품은 다양한 환경조건에 따라 갈라짐, 색변화, 백화현상 등 재질손상이 급속하게 발생될 수 있다. 특히 현대예술작품 중 대형 플라스틱 작품의 경우 옥외에 전시되는 경우가 많으며, 이에 강한 햇빛과 높은 습도, 강우 등 물리적, 화학적 손상 요인에 지속적으로 노출되어 있다. 따라서 본 연구에서는 polypropylene(PP), polystyrene(PS), polyetylene(PE), polyvinyl chloride(PVC), polyurethane(PU)의 5가지 범용 플라스틱 표준 재료를 고온, 자외선, 그리고 고온 및 자외선 복합 조건에 노출시킴으로써 환경조건에 따른 플라스틱 종류별 열화 양상을 평가하였다. 그 결과 인공열화에 따른 PP, PS, PE에서 육안 변화가 크게 나타났으며 특히 PP, PS는 가장 큰 색차가 발생하였다. 인장강도와 표면접촉각 측정결과 PP는 큰 변화가 없었고 PS는 가장 많이 감소되는 것을 확인하였다. 광열화에 가장 취약한 재질은 PP와 PS, 내광성이 가장 좋은 재질은 PVC와 PU로 확인되었다. 또한 열화 조건 중 자외선 조건과 고온 및 자외선 복합 조건에서 가장 심한 열화 정도가 확인되었다. 이는 자외선은 직접적 열화 조건으로 작용하였으며 고온의 경우 플라스틱 결합에너지를 끊을 만한 충분한 에너지가 되지 못하기 때문에 순수한 열적에너지로서의 열화 조건보다는 열화 촉매로서 작용한 것으로 판단된다. 이러한 결과는 향후 플라스틱 작품의 재질별 손상원인을 규명하고 보존방안 수립을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제16권3호
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• pp.135-140
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• 2004

Morphological and rheological properties of the poly(methyl methacrylate) (PMMA) and polystyrene (PS) blends were studied by scanning electron microscopy (SEM) and advanced rheometric expansion system (ARES). From the SEM results, the PMMA-PS blends showed dispersed morphology and the particle size of the dispersed phase was quite small (0.1~0.6 $\mu\textrm{m}$ compared with other immiscible polymer blends. Values of the interfacial tension of the PMMA-PS blend were obtained from the Choi-Schowalter and the Palierne emulsion models using the storage modulus of the PMMA and PS, and found to be 1.0 and 2.0 mN/m, respectively. The interfacial tension between the PMMA and PS was also calculated from the Flory-Huggins polymer-polymer interaction parameter ($\chi$) and found to be from 0.98 to 1.86 mN/m depending on the molecular weight and composition. Comparing the values of the interfacial tension from the Flory-Huggins polymer-polymer interaction parameter and the values measured by oscillatory rheometer, it is suggested that the interfacial tension of the PMMA-PS blend obtained from the polymer-polymer interaction parameter are in good agreement with the values obtained by rheological measurements.