• 제목/요약/키워드: rheological properties

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Thermal, Curing, Elastic, and Mechanical Properties of Ethylene Propylene Diene Monomer/Polybutadiene/Carbon Black Composites

  • Tae-Hee Lee;Keon-Soo Jang
    • Elastomers and Composites
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    • 제58권3호
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    • pp.142-151
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    • 2023
  • In this study, we investigate the thermal and mechanical properties of composites comprising ethylene propylene diene monomer (EPDM) and polybutadiene (PB) obtained using carbon black (CB) as a reinforcing and compatibilizing filler. Owing to the significance of elastomeric materials in various industrial applications, blending of EPDM and PB has emerged as a strategic method to optimize the material properties for specific applications. This study offers insights into the blend composition, its microstructure, and the resulting macroscopic behaviors, focusing on the synergetic effects of composite materials. Furthermore, this study delves into curing and rheological behaviors, crosslink densities, and mechanical, thermal, and elastic properties of the elastomeric composites. Through systematic exploration, we believe that this study will be beneficial to material scientists and engineers working on developing advanced elastomeric composites.

Effects of Transglutaminase on Pasting and Rheological Properties of Different Wheat Cultivars Blended with Barley or Soy Flour

  • Ahn, Hyun-Joo;Kim, Jae-Hyun;Chang, Yoon-Hyuk;Steffe, James F.;Ng, Perry K.W.;Park, Hee-Ra
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제17권1호
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    • pp.52-57
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    • 2008
  • The effects of transglutaminase (TG) on the pasting and rheological properties of different wheat cultivars ('Sharpshooter', 'Russ', and 'AcAriss') blended with barley (40%) or soy (20%) flour were investigated. In the rapid visco-analyzer (RVA) pasting profile, the addition of barley or soy flour to wheat flour samples induced a decrease in peak, trough, final viscosity, breakdown and setback values. However, TG treatment of these blends significantly increased peak viscosity and breakdown (p<0.05). In particular, TG treatment greatly increased the breakdown of wheat flour blended with soy flour, indicating that the cross-linking of proteins through TG may somehow be related to an increase in starch granule rupturing in pastes. Storage (G') and loss (G") moduli of the sample pastes increased with an increase in frequency ($\omega$), while complex viscosity (${\eta}*$) decreased. In all wheat cultivars, G', G", and $\eta$ were decreased by the addition of barley or soy flour, or TG treatment. Results suggest that protein cross-linking by TG can produce unique and improved properties in wheat flours blended with barley or soy flour.

반응압출법에 의해 화학적으로 개질된 PLA의 열적 특성, 유연학적 성질 및 생분해도 (Thermal and Rheological Properties, and Biodegradability of Chemically Modified PLA by Reactive Extrusion)

  • 장우열;홍기헌;조백희;장상희;이상일;김봉식;신부영
    • 폴리머
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    • 제32권2호
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    • pp.116-124
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    • 2008
  • 본 연구는 식물유래 생분해성 고분자인 poly(lactic acid)(PLA)의 가공성을 향상시키기 위하여 기능성 단량체인 glycidyl methacrylate(GMA)와 반응 개시제를 첨가하여 반응압출법으로 PLA를 개질한 후 겔화도, 열적성질, 유변학적 특성 및 생분해도를 조사하였다. 개질 PLA및 순수 PLA의 열적특성은 시차열량분석기(DSC)를 이용하여 측정하였고 유변학적 특성은 복합점도(${\eta}^*$), 저장 탄성률(G'), log G' vs. log G" 선도를 이용하여 분석 비교하였다. GMA가 포함되지 않고 개시제로만 개질된 PLA의 복합점도 및 저장탄성률도 순수 PLA보다 증가하였지만, 여기에 GMA를 첨가하여 개질하면 더욱 향상된 복합점도와 저장탄성률을 갖는 개질 PLA를 얻을 수 있었다. 개시제의 함량에 따라 최고 높은 복합점도 및 저장탄성률 증가 효과를 보이는 최적의 GMA함량이 존재하였다. 그리고 GMA가 함유된 개질 PLA의 생분해도는 약간 낮아지는 경향을 보였다.

라텍스 기법에 의한 폴리스티렌/그래핀 나노필러 나노복합재료의 제조 및 물성 (Preparation and Properties of Polystyrene/Graphene Nanofiller Nanocomposites via Latex Technology)

  • 염효열;나효열;정대원;이성재
    • 폴리머
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    • 제39권3호
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    • pp.468-474
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    • 2015
  • 고분자 재료에 전기 전도성을 부여하기 위해 그래핀 기반의 나노필러를 도입하여 전도성 나노복합재료를 제조하였다. 그래핀 나노필러는 폴리스티렌(PS) 입자와 수계 분산이 용이하도록 산화 그래핀(GO) 및 poly(styrene sulfonate)가 도포된 환원된 산화 그래핀(PSS-RGO)을 사용하였다. GO는 흑연으로부터 modified Hummers 방법으로 합성하였으며, PSS-RGO는 GO가 분산된 PSS 용액을 hydrazine monohydrate로 환원시켜 제조하였다. 라텍스 기법으로 제조한 PS/GO 및 PS/PSS-RGO 나노복합재료의 모폴로지, 유변물성 및 전기적 물성을 고찰하였다. GO 및 PSS-RGO 나노필러는 PS 매트릭스 내에 잘 분산된 모폴로지를 보여 주었다. 그래핀 나노필러 함량에 따른 유변학적, 전기적 임계점은 GO가 0.28, 0.51 wt%로 나타났고 PSS-RGO는 0.50, 1.01 wt%로 나타났다. PS/GO 나노복합재료가 우수한 전기 전도도를 보여주는 이유는 성형시의 열처리에 의해 GO가 환원되어 전기적 물성을 부분적으로 회복했기 때문으로 판단된다.

겔라틴화(化)된 감자 전분(澱粉)의 리올로지 특성(特性) (Rheological Properties of Gelatinized Potato Starch)

  • 장영일;장규섭;박영덕
    • 농업과학연구
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    • 제18권1호
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    • pp.41-48
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    • 1991
  • 각(各) 조건별(條件別) 감자전분(澱粉) 호화액(湖化液)을 Brookfield 단원통(單圓筒) 회전점도계(回轉粘度計)로 실험(實驗)한 리올로지 특성(特性)을 살펴보면, 3-7%의 감자전분(澱粉) 호화액(湖化液)은 모두 강복응력(降伏應力)을 갖는 의가소성(擬可塑性) 유체(流體)로서 시간의존성(時間依存性) 구조붕괴(構造崩壞)를 나타내는 Thixotrophic 특성(特性)을 나타내었다. 여기서 점조도지수(粘租度指數)와 강복응력(降伏應力)은 농도(濃度)에 비례(比例)하였으나, 유동거동지수(流動擧動指數)는 각(各) 조건(條件)에서 일정(一定)한 관계(關係)를 보이지 않았다. 첨가제(添加製)인 인산염(燐酸鹽)을 첨가(添加)하였을 때 호화(湖化) 감자전분(澱粉)의 점조도지수(粘租度指數)와 강복응력(降伏應力)값은 크게 감소(減少)하였으나 유동거동지수(流動擧動指數)의 값은 약간 증가(增加) 하였다. 또한 4% 감자 전분(澱粉) 호화액(湖化液)에서 초기(初期) 및 평충상태(平衝狀態) 에서 활성화(活性化) 에너지를 측정(測定)한 값은 각각 1.52Kcal/g.mole과 1.27 Kcal/g.mole 이었다.

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Bacillus subtilis에 의해 발효된 다양한 콩의 품질 특성 (Quality Characteristics of Various Bean Varieties Fermented with Bacillus subtilis)

  • 김기혁;이규희
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.541-548
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    • 2016
  • Purpose: For dissecting the possible benefits and usages of Cheonggukjang, five different beans, soybean, black soybean, red bean, chickpea, and lentil bean, underwent the fermentation process along with Bacillus subtilis. Methods: Resultant Cheonggukjang physicochemical and sensory properties such as pH, amino type nitrogen, slime contents, rheological properties, and sensory strength and consumer acceptance were analyzed. Results: Values of pH were found to be highest in Cheonggukjang made with soybean (SC), followed by Cheonggukjang made with black bean (BSC) and Cheonggukjang made with red bean and soybean mixture (RBSC), and lastly Cheonggukjang made with chickpea (CBC) and lentil bean (LBC). Amino type nitrogen values were shown to be highest in SC with a value of $394.74{\pm}28.80mg%$, subsequently were values taken from RBSC, followed by BSC, CBC, and lastly LBC. Slime contents were the highest in SC with a value of $3.44{\pm}0.36%$, with RBSC, BSC, CBC, and LBC without statistical difference. Total colony count was found to show higher value in BSC, SC, and RBSC, in contrast to the lower values found in CBC and LBC. Color was shown to be lightest in CBC and with darker shades shown that of SC, LBC, RBSC, and BSC in descending order. In rheological properties, hardness, adhesiveness, and viscosity were found to be highest in SC. Sensory strength analysis and sticky appearance were highest in SC, with fermented odor being lowest in CBC and BSC. The strength of sweetness, sourness, and umami taste did not show statistical difference, however, bitterness was shown to be highest in LBC and lowest in CBC, SC, and BSC. In the consumer acceptance test, overall acceptance was highest in SC and CBC. Conclusion: In conclusion, SC was found to be the best bean variety for making Cheonggukjang fermented with Bacillus subtilis, however, CBC may act as an alternative for manufacture of Cheonggukjang resulting in sound consumer acceptance.

벼의 리올러지 특성(特性)(I) -곡립(穀粒)의 응력이완(應力弛緩)- (Rheological Properties of Rough Rice(I) -Stress Relaxation of Rough Rice Kernel-)

  • 김만수;김성래;박종민
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제15권3호
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    • pp.207-218
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    • 1990
  • Grains display characteristics of both elastic bodies and viscous fluids when they are subjected to mechanical treatments in harvesting, handling, and processing. This viscoelastic behavior of grains when mechanically stressed must be fully understood to establish maximum machine efficiency and have a minimum degree of grain damage and the highest quality of the final product. The studies were conducted to examine the effect of the moisture content, the loading rate and the initial deformation on the stress relaxation behavior of whole kernel of rough rice, and develop the rheological model to represent its stress relaxation behavior. The following results were obtained from the study. 1. Moisture content had the greatest influence on the initial portion of the relaxation curve. With elapsing time the lower moisture content resulted in the lower residual stress for the Japonica-type rough rice and vice versa for the Indica-type rough rice. But within the ranges of moisture content tested, the degree of stress relaxation per unit strain on the Indica-type rough rice was a little higher than those on the Japonica-type rough rice. 2. The slower loading rate resulted in less initial stress. The decreasing trend of residual stress for all the samples tested with increasing loading rate was shown. 3. The higher initial deformation for all the samples resulted in less initial stress. The increasing of amount of stress relaxation per unit strain with increase of initial stress indicated that viscoelastic properties of rough rice depended not only upon duration of load applied but also initial stress applied. This means that rough rice is nonlinear viscoelastic material. 4. The compression stress relaxation properties of rough rice kernel can be described by a generalized Maxwell model representing by the Maxwell elements.

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제단백 Porphyran의 성분 및 유동 특성 (Chemical Composition and Rheological Properties of Deproteinated Porphyran)

  • 구재근;박병춘;김병기;김현애;유정희;김선영
    • 한국수산과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • The chemical and rheological properties of deproteinated porphyrans from laver Porphyra yezoensis were investigated to obtain basic data for the production of food materials with biological functionality. Deproteinated porphyran was prepared by acid extraction (pH 4.0, $80^{\circ}C$, 4 hr) and successive hydrolysis with 0.5% Alcalase and 0.5% Flavourzyme. The porphyran constituted 10.7% of the dry laver and consisted of 0.6% protein, 14.8% ester sulfate, 3.2% 6-O-methyl galactose, 16.0% 3,6-anhydro-L-galactose, and 67.3% galactose. The effects of concentration and temperature on the apparent viscosity were examined by applying the power law and Arrhenius equations. The porphyran solution showed the typical behavior of a pseudoplastic liquid and the flow behavior index decreased with increasing concentration. The activation energy of the deproteinated porphyran solution at a 1,000 L/s shear rate also increased from $1.4954{\times}10^{4}\;to\;1.9544{\times}10^{4}\;J/kg$ mol with the concentration.

계면활성제가 라텍스 블렌딩 폴리스티렌/단일벽 탄소나노튜브 나노복합재료의 유변학적, 전기적 물성에 미치는 영향 (Effect of Surfactant on Rheological and Electrical Properties of Latex-Blended Polystyrene/Single-Walled Carbon Nanotube Nanocomposites)

  • 강명환;노원진;우동균;이성재
    • 폴리머
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    • 제36권3호
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    • pp.364-371
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    • 2012
  • 폴리스티렌(PS)/단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 나노복합재료를 라텍스 기술로 제조하여 계면활성제(SDS) 첨가에 따른 SWCNT의 분산 정도와 나노복합재료의 유변학적, 전기적 물성을 고찰하였다. 나노복합재료는 단분산 PS 입자에 SDS를 첨가한 SWCNT 분산액을 혼합한 후 동결건조하여 제조하였다. SDS 함량이 증가함에 따라 나노튜브의 분산성이 향상되어 나노복합재료의 저장 탄성률과 복소 점도는 증가하지만, 지나치게 증가시킨 경우에는 저분자량의 SDS로 인해 감소하는 결과를 보여주었다. 전기 전도도는 SDS를 첨가함에 따라 급격히 향상된 후 큰 변화를 보이지 않았다. 이는 나노튜브의 분산성 향상에 의한 전기 전도도 증가와 SDS 도포에 의한 SWCNT의 전기 전도도 저하의 경쟁에 의한 것으로 추론된다. SDS를 SWCNT 함량의 2배로 첨가한 경우가 나노복합재료의 전기 전도도 및 사용 물성 향상에 최적 조건이었다. 이 경우 전도성을 부여하는 SWCNT의 임계 함량은 1 wt% 이하에서 나타났다.

전립분 첨가시 빵생지의 물성 및 이스트의 가스발생력에 미치는 영향 (Effects of whole wheat flour on the Rheological Properties of dough gassing power of yeast)

  • 노삼현;이명렬
    • 한국조리학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.179-191
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    • 2001
  • 밀가루전립분 혼입이 빵생지의 물성 및 yeast(S.cerevisiae)의 가스발생력에 미치는 영향을 검토한 실험은 밀전립분의 혼입비율 0, 25, 50, 75, 100%의 5군으로 구성 해 그 제빵성에 대해서 검토하였다. 1) 패리노그래프에 의해 흡수율을 측정한 결과 밀전립분은 빵용 밀가루에 비해 1.3배의 흡수율을 나타냈다. 2) Texture meter에 의한 dough 정도는 수분일정 생지의 경우는 혼입비율의 증가와 함께 딱딱하게 되고 응집성은 감소하였다. 흡수율에 의해 산출한 최적수분량은 조정한 경우의 dough의 점도 및 응집성은 제빵용 밀가루와 거의 같았다. 3) 밀전립분은 S.cerevisiae의 가스발생력에 좋은 영향을 주지 않고 수분일정생지의 경우 전체 가스 발생량 및 내포잔류 가스량과 혼입비율에서도 거의 비슷한 결과를 얻었다. 그리고 수분조정반죽의 경우는 밀전립분 혼입비율의 증가와 함께 전체 가스발생량 및 내포한 잔류 가스량의 증가가 확인되었다. 4) 빵의 품질평가의 결과 밀전립분을 25-50%혼입하여 수분 조정한 것이 가장 좋은 것으로 확인되었다.

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