• 제목/요약/키워드: polyurethane composite

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교반기의 임펠러 형태에 따른 폴리우레탄 폼의 미세구조와 물성 연구 (Study on Microstructure and Physical Properties of PUF by the Impeller Type of Agitator)

  • 이채림;김정수;박병호;엄문광;박태훈
    • Composites Research
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    • 제34권1호
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    • pp.16-22
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    • 2021
  • 폴리우레탄폼(PUF)은 연질, 반경질, 경질 형태로 제작이 가능하여 산업적으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중에서도 경질 폴리우레탄폼은 우수한 기계적 특성과 낮은 열전도도를 가지고 있어, 건축물의 단열재와 천연가스 운수송 분야에서 보냉재로 사용되고 있다. 해당 분야에서는 기계적 강도는 높이고 열전도도는 낮추고자 하는 기술적 수요가 꾸준히 요구되고 있다. 본 연구에서는 경질 폴리우레탄폼을 제작하고, 교반기의 임펠러 형태(Propeller, Dispersed turbine)에 따른 폼의 미세구조와 물성 변화를 연구하였다. FE-SEM 이미지 및 Micro-CT 분석을 통해 Dispersed turbine으로 제조한 폼의 평균 기공 크기가 Propeller로 제조한 기공보다 21.5% 작은 것을 확인하였다. 압축 강도는 작은 기공을 가진 폼에서 15.4% 향상되었고, 열전도도는 3.1% 감소하였다. 이러한 결과는 PUF 복합재 제조에 활용될 수 있다.

내부 기공이 극저온에서 접착강도에 미치는 영향에 대한 실험적 고찰 (Experimental examination for effect of voids on bonding performance in cryogenic temperature condition)

  • 손민영;김종호;김종학
    • Composites Research
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    • 제22권2호
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    • pp.14-17
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    • 2009
  • 접착제에 의한 접합기술은 다양한 목적과 환경에서 널리 사용되는 방법이다. 그 중 우레탄 접착제는 액화천연가스 운반선과 같이 극저온에서 사용되는 환경에서의 접착에 사용되고 있다. 현장 적용에 있어, 본 접착제를 사용시 경화된 접착제 층의 기공들이 발생하게 된다. 본 연구에서는 우레탄 접착제와 Triplex 복합재료 접착에 있어 인공적으로 기공을 제작 삽입 후 전단응력 (Single Lap Shear) 시험을 실시하여 그 영향을 검토하였다. 실험 결과 접착력은 본 시험에서 적용한 기공의 크기 및 위치에 영향을 받지 않는다는 것을 확인하였다.

친환경 수분산 폴리우레탄 분야의 개발과 발전 동향 (The Development and Trend of Eco-Friendly Water-Dispersible Polyurethane Field.)

  • 이주엽
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.1533-1542
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    • 2021
  • 친환경 폴리우레탄은 다양한 분야에서 다양하게 사용되는 활용성이 높은 소재로 정의 할 수 있다. 이소시아네이트와 폴리올의 합성에 따른 다양한 구조적 특성 관계는 제조현장에서 사용상의 다양성과 맞춤화를 제공하고 있다. 폴리우레탄의 특성은 부드러운 터치 코팅부터 바위처럼 단단한 건축 자재에 이르기까지 활용 범위가 매우 다양하다. 이러한 기계적, 화학적 및 생물학적 특성과 맞춤의 용이성은 연구분야에서 뿐만 아니라 관련 산업에서도 엄청난 관심을 불러오고 있다. 수분산 폴리우레탄 재료의 성능향상을 높이기 위해서는 원료의 배합을 조정하고 첨가제와 나노 소재등을 추가하는 등의 과정을 통해 이끌어 낼 수 있다. 본 연구에서는 의료 과학, 자동차, 코팅, 접착제, 페인트, 섬유, 해양 산업, 목재 복합 재료 및 의류분야의 친환경 수분산 폴리우레탄 기본 화학 구조를 조명한다.

충전제-탄성체 상호작용. 9. 실리카/ 폴리우레탄 복합재료의 기계적 계면특성에 미치는 열처리의 영향 (Filler-Elastomer Interactions. 9. Effect of Thermal Treatment on Mechanical Interfacial Characteristics of Silica/Polyurethane Composites)

  • 박수진;조기숙
    • Elastomers and Composites
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    • 제37권4호
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    • pp.258-264
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    • 2002
  • 본 연구에서는 열처리에 의한 실리카의 표면특성과 실리카/폴리우레탄 복합재료의 기계적 계면물성에 대하여 고찰하였다. 열처리에 의한 실리카의 표면특성은 Fourier Transform-IR(FT-IR), Solid-state 29Si NMR spectroscopy, 그리고 접촉각을 통하여 알아보았으며 실리카/폴리우레탄 복합재료의 기계적 계면물성은 인열에너지 (GIIIC)를 측정하여 관찰하였다. 본 실험결과, 열처리 온도가 증가함에 따라 실리카의 Si-OH가 축합하여 Si-O-Si를 형성하고 표면자유에너지의 비극성 요소가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터, 증가된 실리카의 표면자유에너지의 비극성요소는 폴리우레탄 내에 실리카의 분산성을 향상시켜 결과적으로 실리카/폴리우레탄 복합재료의 기계적 계면물성인 인열에너지가 증가된 것으로 사료된다.

Effect of Nano-sized Silicas in HPDLC Based on PUA

  • Kim, Eun-Hee;Woo, Ju-Yeon;Kim, Byung-Kyu
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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    • pp.1212-1215
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    • 2004
  • Diffraction modes of holographic grating were fabricated with polyurethane acrylates(PUA). Two types of silica (AEROSIL 200 and AEROSIL R812) were added to reduce the shrinkage of polymer matrix. It was founded that shrinkage of PUA composite film was reduced with the addition of silica. HPDLC based PUA/silica composite also showed high diffraction efficiency. The morphology of the resultant gratings was analyzed by using scanning electron microscopy(SEM) and Tg of the polymer matrix by dynamic mechanical thermal analysis(DMTA).

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Impact of composite materials on performance of reinforced concrete panels

  • Mazek, Sherif A.;Mostafa, Ashraf A.
    • Computers and Concrete
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    • 제14권6호
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    • pp.767-783
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    • 2014
  • The use of composite materials to strengthen reinforced concrete (RC) structures against blast terror has great interests from engineering experts in structural retrofitting. The composite materials used in this study are rigid polyurethane foam (RPF) and aluminum foam (ALF). The aim of this study is to use the RPF and the ALF to strengthen the RC panels under blast load. The RC panel is considered to study the RPF and the ALF as structural retrofitting. Field blast test is conducted. The finite element analysis (FEA) is also used to model the RC panel under shock wave. The RC panel performance is studied based on detonating different TNT explosive charges. There is a good agreement between the results obtained by both the field blast test and the proposed numerical model. The composite materials improve the RC panel performance under the blast wave propagation.

H2O로 발포된 멜라민포스페이트-폴리우레탄폼 복합체 합성과 열적 특성 분석 (Synthesis of Melamine Phosphate-Polyurethane Composite Foam Blown by Water and Characterization of Its Thermal Properties)

  • 박경규;이상호
    • 폴리머
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    • 제38권4호
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    • pp.441-448
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    • 2014
  • 멜라민포스페이트(MP)가 분산된 폴리우레탄폼 복합체(MP-PUF)를 만들고, MP-PUF의 모폴로지, 독립기포율, 열전도율, 열분해온도 등을 분석하였다. MP-PUF는 MP가 분산된 폴리아디페이트디올(f=2), 폴리에테르-폴리올(f=4.6)과 PMDI(f=2.5)를 원료로 사용하고 발포제로 $H_2O$ 양을 변화시키며 제조하였다. 폴리우레탄폼의 MP 함량은 $1.43{\pm}0.30wt%$로 고정하였다. $H_2O$의 양이 증가할수록 순수한 폴리우레탄폼(PUF)의 열전도율은 낮아지고 MP-PUF의 열전도율은 커졌다. PUF와 MP-PUF의 열안정성은 $H_2O$ 양이 5 php에서 최대가 되었다가 그 이상에서는 낮아졌다. 특히, MP-PUF는 발포과정에 생성된 우레아기와 MP의 영향으로 열안정성이 크게 향상되어 MP-PUF의 잔량이 50%가 되는 온도가 $370{\sim}450^{\circ}C$, 잔량이 30%가 되는 온도는 $700^{\circ}C$ 이상으로 PUF에 비하여 각각 25, $70^{\circ}C$ 이상 높아졌다.

무기분말-폴리우레탄 복합체폼의 제조 및 후처리가 기계적 물성에 미치는 영향 (Fabrication of Inorganic Filler-Polyurethane Composite Foam and Postcure Effect on Mechanical Properties)

  • 안원술;이부윤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.2451-2456
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    • 2011
  • 0.5mm 크기의 타원형 무기분말을 충전한 폴리우레탄 폼 복합재료에 대한 가교반응의 특성과 후가교처리에 따른 기계적 물성의 변화에 대하여 생성반응의 온도 측정, TGA, 및 인장시험을 이용하여 연구하였다. 중량비로 20% 정도를 충전하는 $CeO_2$ 무기분말(Ce500)을 충전한 샘플 폼복합재료는 10분 이내에 $100^{\circ}$ 정도의 최고 반응속도점 온도에 도달하였으며, 만들어진 샘플의 열분해반응은 약 $250^{\circ}$ 부근의 저온 열분해와 약 $350^{\circ}$ 부근의 고온 열분해의 이중모드로 일어나는 것이 관찰되었다. Kissinger의 해석방법에 의한 분해활성화에너지는 저온영역에서의 열분해에 대하여서는 117.4kJ/mol이며 고온영역에 대해서는 139.4kJ/mol의 값을 각각 나타내었다. $160^{\circ}C$에서의 샘플의 후가교 처리시간에 따른 기계적 성질은 후가교 시간에 따라서 파단응력이나 경도는 크게 변하지 않는 것으로 나타났으나 파단신율은 최대 1.72배까지 증가하였으며, 본 실험에서 사용된 샘플의 경우 $160^{\circ}C$, 7시간 정도의 후가교 시간이 가장 적절한 후가교 조건으로 생각되었다.

PU/PDMS-PTFE 복합막을 이용한 증기투과공정에 의한 물로부터 휘발성 유기화합물 제거 (Removal of Volatile Organic Compounds from Water Using PU/PDMS-PTFE Composite Membranes by Vapor Permeation Separation Process)

  • 임지원;천세원;윤태일;신현수;김백암;정래익
    • 멤브레인
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    • 제15권1호
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    • pp.44-51
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    • 2005
  • 유기증기에 대한 PDMS의 단점을 보완하기 위해 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 1,4-butanediol(BD)를 이용하여 poly(dimethylsiloxane)를 기초로 한 polyurethane-polysiloxanes (PU/PDMS)를 합성하였다. 그리고 poly(tetrafluoroethylene) (PTFE)를 다공성 지지체로 이용하여 복합막을 제조하여 SEM 분석으로 코팅층의 존재와 두께를 확인하였다. 증기투과실험에서 투과온도와 feed의 농도가 증가할수록 flux는 점차 증가하였고, separation factor는 이와 반대로 점차 감소하는 'trade-off'현상을 보였다. 본 연구에서의 PU/PDMS는 soft segment의 함량보다는 비교적 hard segment의 함량이 높기 때문에 투과온도의 증가에 따른 영향이 크지 않았던 것으로 사료된다. PU/PDMS막은 VOCs와 상대적으로 높은 친화도를 가지고 있기 때문에 PU/PDMS 균질막과 비교하여 복합막의 형태에서도 향상된 flux와 높은 separation factor를 나타내었다.