• 제목/요약/키워드: polyurethane composite

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설계변수에 대한 샌드위치 보의 파손하중 (Influence of Design Variables on Failure Loads of Sandwich Beam)

  • Jongman Kim
    • Composites Research
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    • 제16권3호
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    • pp.18-24
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    • 2003
  • 샌드위치 구조물들은 적은 무게의 첨가로 높은 강성(stiffness)을 요구하는 조선업에 널리 사용되어져 왔다. 국부하중 조건 하에서 샌드위치 구조물에 대한 디자인 변수들을 고려하는 것은 중요시되어졌다. 이 연구는 샌드위치 보의 강도에 대한 core층의 밀도, core층의 두께 그리고 face층의 두께 비율의 영향을 기술하였다. 이차원 탄성이론에 바탕을 둔 파손 하중은 AS4/3501-6 facing과 polyurethane foam core 샌드위치 보의 3점 굴곡 실험 결과와 잘 일치 하였다. 또한 그러한 파손 하중들은 face층의 비율의 변화와 함께 비교되었다. 파괴 mode들의 교차점으로 결정되어진 최적조건은 강도(strength)와 강성(stiffness)에 대한 샌드위치 빔의 최적 core 밀도의 값이 결정되었다. 추가적으로 강도에 대한 최적조건과 그렇지 못한 샌드위치 보에 대한 face 두께 비율 효과가 하중 길이에 따라 비교되었으며, 강도와 강성이 core/face무게 비율과 항께 검토하였다.

국산 잣나무 유래 리그노셀룰로오스 나노섬유 제조 및 이를 이용한 강화 폴리우레탄 나노복합재료 (Preparation of Lignocellulose Nanofibers from Korean White Pine and Its Application to Polyurethane Nanocomposite)

  • 장재혁;이승환;김남훈
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권6호
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    • pp.700-707
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    • 2014
  • 본 연구에서는 고온증기 및 오존처리 전처리 후, 습식 고전단 해섬하여 국내산 잣나무로부터 리그노셀룰로오스 나노섬유를 제조하였다. 고온증기 및 오존 전처리에 의해 헤미셀룰로오스 및 리그닌 성분은 각각 약 40%, 42%의 감소효과를 보였으며, 무처리 목분에 비교하여 습식 고전단 해섬처리 시간이 증가함에 따라 섬유의 직경이 더욱 크게 감소하였으며, 좁은 치수분포를 나타냈다. 두 전처리 후 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유는 평균직경이 각각 19 nm 및 12 nm로 매우 가느다란 것으로 관찰되었다. 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유를 폴리우레탄 폴리머의 강화필러로 첨가한 결과, 첨가량 및 해섬처리 시간이 증가함에 따라 복합재료의 인장강도와 탄성율이 증가하였다. 특히, 두 전처리 후 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유의 경우가 전처리하지 않은 경우에 비해 복합재료의 인장강도 특성을 더 향상시키는 것을 알 수 있었다.

Numerical study of steel sandwich plates with RPF and VR cores materials under free air blast loads

  • Rashad, Mohamed;Yang, T.Y.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제27권6호
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    • pp.717-725
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    • 2018
  • One of the most important design criteria in military tunnels and armoured doors is to resist the blast loads with minimum structural weight. This can be achieved by using steel sandwich panels. In this paper, the nonlinear behaviour of steel sandwich panels, with different core materials: (1) Hollow (no core material); (2) Rigid Polyurethane Foam (RPF); and (3) Vulcanized Rubber (VR) under free air blast loads, was investigated using detailed 3D nonlinear finite element models in Ansys Autodyn. The accuracy of the finite element model proposed was verified using available experimental test data of a similar steel sandwich panel tested. The results show the developed finite element model can be reliably used to simulate the nonlinear behaviour of the steel sandwich panels under free air blast loads. The verified finite element model was used to examine the different parameters of the steel sandwich panel with different core materials. The result shows that the sandwich panel with RPF core material is more efficient than the VR sandwich panel followed by the Hollow sandwich panels. The average maximum displacement of RPF sandwich panel under different ranges of TNT charge (1 kg to 10 kg at a standoff distance of 1 m) is 49% and 53% less than the VR and Hollow sandwich panels, respectively. Detailed empirical design equations were provided to quantify the maximum deformation of the steel sandwich panels with different core materials and core thickness under a different range of blast loads. The developed equations can be used as a guide for engineer to design steel sandwich panels with RPF and VR core material under a different range of free air blast loads.

나노사이즈 무기분말이 폴리우레탄복합체의 중합 및 열분해반응에 미치는 영향 (Effects of Nano-Sized Inorganic Fillers on Polymerization and Thermal Degradation of Polyurethane Composites)

  • 이준만;안원술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.1027-1034
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    • 2010
  • 상온경화 주형용으로 사용되는 상업적 폴리우레탄 수지에 평균 입자크기가 ${\mu}m$ 및 nm 크기의 서로 다른 무기물 파우더를 충전하여 만든 폴리우레탄 복합수지의 중합반응 및 분해반응 특성을 살펴보고 기계적물성의 변화를 연구하였다. 중합반응의 경우, 평균입자크기가 약 $0.5{\mu}m$로서 상대적으로 입경이 큰 Ce500 무기분말을 사용한 충전하는 경우에는 충전량이 많아질수록 최고 반응 속도점의 반응온도는 상대적으로 낮아지는 것으로 나타나는 반면, 나노두께크기의 MMT 충전제를 사용하는 경우에는 충전 함량에는 큰 차이가 없이 최고반응온도가 높아지면서 반응속도도 빨라지는 거동을 보였다. 또한 TGA 열중량 시험결과에 대하여 Kissinger method를 이용하여 분석한 결과로서 Ce500-복합체의 경우에는 분해반응의 활성화 에너지가 139.34 kJ/mol이었고 MMT-복합체의 경우에는 91.12 kJ/mol로 나타났으며 이로부터 MMT 분말의 분해촉매 효과를 확인할 수 있었다. 한편, 인장강도는 5phr 정도의 소량 충전함량에서는 별 변화를 보이지 않으나 그 이상의 함량에서는 MMT가 충전된 샘플의 강도 증가 현상이 뚜렷이 나타났다.

A Study on the E-textiles Dip-Coated with Electrically Conductive Hybrid Nano-Structures

  • Lee, Euna;Kim, Jongjun
    • 패션비즈니스
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    • 제21권6호
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    • pp.16-30
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    • 2017
  • Currently, e-textile market is rapidly expanding and the emerging area of e-textiles requires electrically conductive threads for diverse applications, including wearable innovative e-textiles that can transmit/receive and display data with a variety of functions. This study introduces hybrid nano-structures which may help increase the conductivity of the textile threads for use in wearable and flexible smart apparels. For this aim, Ag was selected as a conductive material, and yarn treatment was implemented where silver nanowire (AgNW) and graphene flake (GF) hybrid structures overcome the limitations of the AgNW alone. The yarn treatment includes several treatment conditions, e.g., annealing temperature, annealing time, binder material such as polyurethane (PU), coating time, in order to search for the optimum method to form stable conductive nano-scale composite materials as thin film on the surface of textile yarns. Treatedyarns showed improved electrical resistance readings. The functionality of the spandex yarn as a stretchable conductive thread was also demonstrated. When the yarn specimens were treated with colloid of AgNW/GF, relatively good electrical conductivity value was obtained. During the extension and recovery cycles of the treated yarns, the initial resistance values did not deteriorate significantly, since the network of nanowire structure with the support of GF and polyurethane stayed flexible and stable. Through this research, it was found that when one-dimensional structure of AgNW and two-dimensional structure of GF were mixed as colloids and treated on the surface of textile yarns, flexible and stretchable electrical conductor could be formed.

우수한 전기전도성을 함유한 탄소나노튜브를 포함하는 반도체 IC Tray 대전방지용 PMMA/PU 복합소재 합성 (Synthesis of PMMA/PU Composite Material Incorporating Carbon Nanotubes for Antistatic Semiconductor IC Tray with Excellent Electrical Conductivity)

  • 박상욱;이하윤;이창민;박종욱
    • 공업화학
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    • 제35권3호
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    • pp.260-265
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    • 2024
  • 반도체 웨이퍼 운반용 tray에 사용하기 위한 반도체 대전방지용 물질을 합성하기 위해 탄소나노튜브를 포함하는 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA)와 폴리우레탄(PU)의 in-situ polymerization이 설계되고 진행되었다. 새롭게 합성된 복합체는 상업용 장치 제조 공정을 모방한 조건에서 열적특성과 전기전도성 특성을 평가하였다. 이들의 관련 성능을 비교한 결과, 탄소나노튜브를 함유하고 있는 PMMA와 PU 모두 탄소나노튜브 함량이 올라갈수록 열적인 특성이 향상되었으며, 전기전도성 역시 함량이 올라갈수록 증가하는 우수한 성능을 나타내었다. In-situ polymerization을 통한 복합체의 morphology는 FE-SEM을 통하여 확인한 결과 상용성이 우수한 상태로 확인되었다. 탄소나노튜브를 포함하는 PMMA와 PU 모두 반도체 대전방지용 물질로서 사용할 수 있는 우수한 표면저항 값인 103 Ω/□의 특성 결과를 확인할 수 있었다.

유리섬유 강화 폴리올레핀케톤 복합재료의 제조 및 특성에 대한 연구 (Preparation and Properties of Glass Fiber-Reinforced Poly(olefin ketone) Composites)

  • 조해석;정재승;백승조;최원재;김진주;윤성균;이종찬
    • 공업화학
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    • 제23권3호
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    • pp.339-343
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    • 2012
  • 우수한 기계적 강도를 가지고 있는 폴리올레핀케톤 고분자를 합성하고, 우레탄과 아미노실란으로 표면 처리 된 유리섬유를 도입하여 엔지니어링 플라스틱용 복합재료를 제조하였다. 유리섬유와 폴리올레핀케톤의 상용성을 확인하기위해 주사 전자 현미경으로 복합재료의 파단면 형상을 확인하였고, 함유된 유리섬유의 크기와 양, 그리고 바인더의 종류에 따른 복합재료의 기계적 물성을 관찰하였다. 적절한 표면처리를 한 유리섬유로 강화된 폴리올레핀케톤 복합재료는 좋은 계면 상용성을 보이며 향상된 기계적 강도를 가지고 엔지니어링 플라스틱 분야에서의 응용 가능성을 확인 할 수 있었다.

치과용 접착제(Dental adhesive)를 사용한 제5급 복합레진수복물의 변연누출에 관한 실험적 연구 (IN VITRO STUDY ON THE MARGINAL LEAKAGE OF THE CLASS V COMPOSITE RESTORATION WITH DENTAL ADHESIVE)

  • 정근철;박동수;이찬영;이정석
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제10권1호
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    • pp.135-144
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    • 1984
  • This study was undertaken to evaluate the degree of the marginal leakage of composite restoration with 3 brands of dental adhesives by means of the dye penetration at the enamel and dentinal margins. 150 cavities of class V were prepared on the buccal and lingual surfaces of 75 extracted anterior and premolar teeth, which were devided into 3 groups. The cavities were filled with composite resin, Silar$^{(R)}$ (3M) and Heliosit$^{(R)}$ (Vivadent) after application of the dental adhesives, specifically Scotchbond$^{(R)}$ (3M) which is essentially composed with halophosphorus ester of Bis-GMA, Dentin Adhesit$^{(R)}$ (Vivadent) which is polyurethane resin, and Enamel Bond$^{(R)}$ (3M) which is a product of Bis-GMA with low viscosity at internal surfaces and margins of the cavities. All specimens were immersed in $37^{\circ}C$, 0.5% methylene blue solution for 24 hours after thermocycling at $4^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$, embedded in acrylic resin, and sectioned with diamond disk into two parts. The sectioned specimens observed with the light microscope. The following results were obtained: 1. The group filled with Scotchbond$^{(R)}$-Silar$^{(R)}$ the other two groups at the enamel margins. 2. No significant difference in the degree of the marginal leakage had appeared between Dentin Adhesit$^{(R)}$-Heliosit$^{(R)}$ group an d Enamel Bond$^{(R)}$-Silar$^{(R)}$ group at the enamel margins. 3. Severe marginal leakage with penetration of dye to the floor of cavity had appeared from the all three groups and no significant difference in the degree of marginal leakage existed between the three groups at the dentinal margins.

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수-윤활용 플라스틱 베어링 개발에 관한 연구 (Development of Water-lubricated Plastic Bearings)

  • 공호성;한흥구
    • Tribology and Lubricants
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    • 제39권6호
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    • pp.235-243
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    • 2023
  • This paper presents the fabrication process of water-lubricated plastic bearings. Plastic bearings require good mechanical properties and tribological properties as well as elasticity and shock resistance, especially when lubricated in dirty water conditions. In this study, sleeve-type plastic bearings are produced by winding a prepreg sheet, which primary contains nitrile rubber (NBR)-modified epoxy, self-lubricating fillers, and various types of lattice-structured reinforcing fibers such as carbon, Aramid, and polyethylene terephthalate. A thermosetting epoxy is chemically modified with NBR to impart elasticity and low-friction characteristics in water conditions. Experimental investigations are conducted to examine the mechanical and tribological characteristics of the developed bearing materials, and the results are compared with the characteristics of a commercial plastic bearing (Thordon SXL), well known as a water-lubricated bearing. A Thordon bearing (mainly composed of polyurethane) exhibits an extremely low load-bearing capacity and is thus only suitable for medium loading (1~10MPa). The tribological characteristics of the test materials are evaluated through Falex block-on-ring (LFW-1) friction and wear tests. The results indicate that friction exhibited by the carbon-fiber-reinforced NBR-10wt.%-modified epoxy composite material, incorporated with the addition of 20wt.% UHMWPE and 6wt.% paraffin wax, is lower than that of the Thorden bearings, whereas its wear resistance surpass that of Thorden ones. Because of these features, the load carrying capacity of the fabricated composite (>10MPa) is higher than that of the Thorden bearings. These results confirm the applicability of water-lubricated plastic bearing materials developed in this study.

폴리우레탄폼/유기나노점토/포스페이트 복합체의 합성과 그 특성 (Synthesis of Polyurethane Foam/Organonanoclay/Phosphates Composites and its Characterization)

  • 박경규;이상호
    • 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.