• 제목/요약/키워드: polyurethane elastomer

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A Study on Transformation of Dynamic DSC Results into Isothermal Data for the Formation Kinetics of a PU Elastomer

  • Ahn, WonSool
    • Elastomers and Composites
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    • 제53권2호
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    • pp.52-56
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    • 2018
  • The present study examines the transformation of dynamic DSC data into the equivalent isothermal data for the formation kinetics of a polyurethane elastomer. The reaction of 2'-dichloro-4,4'-methylenedianiline (MOCA) with a PTMG/TDI-based isocyanate prepolymer was evaluated. DSC measurement was performed in the dynamic scanning mode with several different heating rates to obtain the reaction thermograms. Then, the data was transformed into the isothermal data through a procedure based on Ozawa analysis. The main feature of this procedure was the transformation of $({\alpha}-T)_{\beta}$ curves from dynamic DSC into $({\alpha}-t)_T$ curves using the isoconversional $(t-T)_{\alpha}$ diagram. Validity was discussed for the relationship between the dynamic DSC data and the transformed isothermal results.

Sulfuric acid를 도입한 열가소성 폴리우레탄 탄성체의 슬립특성 및 기계적 물성에 관한 연구 (Studies on Slip and Mechanical Properties of Thermoplastic Polyurethane Elastomer Containing Sulfuric Acid)

  • 목동엽;신현등;김동호;김구니;김인수
    • Elastomers and Composites
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    • 제48권4호
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    • pp.256-262
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    • 2013
  • Sulfuric acid group을 도입하여 열가소성 폴리우레탄을 제조하였으며, sulfuric acid의 함량을 변경하여 acid 함량에 따른 특성 변화를 연구하였다. 그리고 carboxylic acid를 도입한 폴리우레탄을 제조하여 비교 분석했다. 연구 결과 acid group을 도입함으로써 인장강도, 마모 등 기계적 물성 및 그립 특성이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, Acid 함량별로 물성을 측정한 결과, 일정한 함량까지 기계적 물성은 증가하며 일정 함량 이상에서는 기계적 물성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. Wet slip의 경우 또한 acid group 도입에 의해 친수성이 증가함으로 acid 함량이 증가할수록 wet slip은 증가 하는 것을 확인할 수 있었다. Carboxylic acid를 도입한 폴리우레탄과 비교 결과, 수소결합력이 약해 기계적 물성은 낮게 나타났으나 rebounding 특성은 더 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

Acid Group이 도입된 TPV (Thermoplastic Vulcanizate)계 열가소성 탄성체의 기계적 물성에 관한 연구 (Studies on Mechanical Properties of Thermoplastic Vulcanizate Containing Acid Group)

  • 김동호;김구니
    • 접착 및 계면
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    • 제16권2호
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    • pp.63-68
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    • 2015
  • 본 연구에서는 carboxylic acid group이 도입된 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU)과 동적 가교형 TPV (thermoplastic vulcanizate)계 열가소성 탄성체를 제조하였으며, 탄성체 분자구조 내 acid group의 도입에 따른 기계적 물성, 그립성, 데브리스, 접촉각 및 접착특성 변화에 대해서 평가하였다. 연구결과 acid group이 도입된 경우 수소결합의 증가로 인해 기계적 물성과 wet slip 특성이 향상되었으며, 카르복시산에 의해 표면 극성이 증가되었기 때문에 접착력 또한 향상되었다. 그리고 acid group이 도입된 TPU를 사용해서 TPV를 제조한 결과 TPU 자체에 비해 감성특성과 데브리스(debris) 특성이 향상되었다.

Carboxylic acid와 nano zinc oxide를 도입한 열가소성 폴리우레탄 탄성체의 슬립특성 및 기계적 물성에 관한 연구 (Studies on Slip and Mechanical Properties of Thermoplastic Polyurethane Elastomer with Carboxylic acid and Nano zinc oxide)

  • 신현등;김동호;김구니
    • Elastomers and Composites
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    • 제49권3호
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    • pp.191-198
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    • 2014
  • 산성기를 도입한 폴리우레탄에 나노산화아연을 첨가하여 열가소성 폴리우레탄 탄성체를 합성하였으며, 합성된 폴리우레탄 탄성체의 기계적물성, 열적특성, 접촉각, 그립특성을 평가하였다. 그리고 산화아연의 함량과 입자 크기가 폴리우레탄 탄성체에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 나노산화아연을 도입한 경우 이온결합이 형성되어 산성기에 의한 수소결합과 동시에 작용하기 때문에 인장강도, 마모 등 기계적 물성 및 그립특성이 향상되는 것이 확인되었다. 폴리우레탄내의 산화아연 함량에 따른 물성평가 결과 나노산화아연 함량이 증가할수록 이온결합 도입에 의한 친수성이 커져서 wet slip이 지속적으로 상승되었으며, 기계적 물성은 산화아연에 의한 이온화율 50%까지 향상되다가 그 이후에는 감소되는 현상을 나타내었다.

탄성중합체 표면의 마이크로 딤플에 의한 발열저감효과 (The Effect of Reduction of Friction Heat by Micro Dimple on the Sliding Surface of Elastomer)

  • 김건완;유명호;이택성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.847-853
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    • 2013
  • Micro-dimples on sliding surfaces have been investigated to reduce the frictional forces on metal bearing surfaces; however, for an elastomer, such as thermoplastic polyurethane (TPU), this has not been studied. The material properties of an elastomer are affected by temperature, and this can shorten the life of the elastomer. In this paper, micro-dimples were applied on the surface of an elastomer in order to reduce the frictional heating, which was experimentally investigated using pin-on-disk apparatus while the surface temperature was measured. To obtain optimal design parameters, the design of the experiment was applied, and the shape of the section, size, depth and density of micro-dimples were selected as the design parameters. The results show that the size of the dimple is the most important design parameter.

Acid Group이 도입된 Casting 폴리우레탄 탄성체의 접착 및 기계적 물성에 관한 연구 (Studies on Adhesion and Mechanical Properties of Casting Polyurethane Elastomer with Acid Groups)

  • 목동엽;신현등;김동호;김구니;문형석;김인수
    • 접착 및 계면
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    • 제14권2호
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    • pp.68-74
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    • 2013
  • Acid group을 도입하여 접착 및 그립성이 향상된 casting 폴리우레탄을 합성하였다. 폴리우레탄의 그립 특성 및 접착 특성을 확인하였고, 접촉각 및 인장강도, 기계적 물성 등을 연구하였다. Acid 함량에 따른 특성들을 조사하기 위해 acid 함량별로 경화제를 제조하여 각각의 특성들을 연구하였다. Acid group을 도입함으로써 접착력 및 wet slip이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 인장강도 및 마모 등 기계적 물성 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Acid 함량별로 물성을 측정한 결과 일정한 함량까지 기계적 물성은 증가하며, 일정 함량 이상에서는 기계적 물성 및 접착력이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. Wet slip과 접촉각의 경우에는 acid group 도입에 의해 친수성이 증가함으로 acid 함량이 증가할수록 wet slip은 증가하며 접촉각의 경우에는 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

Characterization of 3D Printed Wrist Brace with Various Tilting Angles of Re-entrant Pattern Using Thermoplastic Elastomer

  • Ye-Eun Park;Hyejin Lee;Imjoo Jung;Sunhee Lee
    • 한국의류학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.1074-1087
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    • 2022
  • This study reports an optimization of a 3D printed wrist brace (WB) for various tilting angles (0°, 45°, 90°) of the re-entrant (RE) pattern and thickness (2 mm, 4 mm) using thermoplastic polyurethane (TPU) filaments and thermoplastic elastomer (TPE) filaments. The actual printing time, weight, Poisson's ratio, and tensile property of the manufactured samples were analyzed. The results confirmed that the actual printing time and weight increased with increasing thickness, regardless of the filament type. All tilting angles of the WB showed a negative Poisson's ratio (NPR), the largest of which appeared at 90°. The results of the tensile property analysis showed that a 90° tilting angle also had the largest value of elongation and stress. From these results, we conclude that the most suitable wrist brace is one in which the actual printing time is low, the weight is minimized to a thickness of 2 mm, and the tilting angle of the RE pattern is 90° for good shock absorption. The choice of filaments may be decided upon according to the user's preference, since the TPU is stiff and the TPE is elastic.

의류밴드용 Thermoplastic Polyurethane 필름의 물성 분석

  • 박준호;전병대
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.162-166
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    • 2003
  • 탄성체는 크게 열경화성 탄성체(thermosetting elastomer)와 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer)로 분류할 수 있다. 이러한 탄성체들 가운데 대표적인 소재로 반복하여 재사용이 가능하여 경제적인 소재이며 환경친화적인 소재인 열가소성 폴리우레탄에 대한 관심이 높아져 왔고 그에 따른 연구도 활발히 진행되어 왔다. 이러한 열가소성 폴리우레탄(TPU)은 가공의 용이성과 양호한 물리적 ㆍ화학적 성질 때문에 섬유용 소재에서 엔지니어링 플라스틱에 이르기까지 광범위한 산업용 소재로의 개발을 통하여 사용량이 지속적으로 증가를 보이고 있다. (중략)

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올리고머형 디올로 개질된 상온주형용 PU 엘라스토머의 반응과 물성 (Reactions and Properties of a RT-Castable PU Elastomer Modified with Oligomeric Diol)

  • 안원술;김훈섭
    • Elastomers and Composites
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    • 제43권1호
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    • pp.18-24
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    • 2008
  • 사슬연장제로 사용되는 디올형 올리고머를 상온주형용의 폴리우레탄(PU) 엘라스토머의 반응 및 물성조절제로 사용하였다. 기본 수지에 대해 one-shot 방식으로 혼합된 디올형 올리고머는 반응속도 지연효과를 나타내었으며 혼합 농도가 증가함에 따라 지수적으로 반응속도가 감소하는 현상을 나타내었다. Kissinger의 열분석에 관한 연구 결과는 본 연구에서의 해석에서 도 ln $(q/T^2_p)$ vs. $(1/T_p)$ 플롯이 직선성을 보이고 계산된 활성화에너지 $E_a$값이 44.80 kJ/mol로서 일반적인 주형용 폴리우레탄 생성반응에서의 활성화에너지와 유사한 값을 보임으로서 매우 유효하게 적용될 수 있었다. 기계적인 성질에 있어서도 약 20 phr 정도에 이르기까지의 조절제 농도에서는 뚜렷한 강도의 저하가 이루어지고 그 이후에는 점차적으로 낮아지는 것으로 관찰되었으며, 조절제가 약 20 phr 이상 혼입되는 경우에는 항복점의 구분이 매우 약화되고 고무탄성체의 특징인 저강도 고신율의 거동을 보이는 특징적인 현상이 관찰되었다. 또한 파단강도의 경우 조절제의 함량이 증가할수록 지수적으로 강도가 감소하는 경향을 나타내어 조절제의 혼합 농도조건에 따라 강도변화가 매우 민감함을 보여 주었다.