• Elastomers and Composites
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• 제50권3호
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• pp.167-174
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• 2015

Anionic epoxy compound was synthesized and added to asphalt aiming to prepare self-healing asphalt. Epoxy-modified asphalt showed excellent modification effect and healing effect as well. The results revealed that with 5% addition of polymer the tensile strength, impact strength and complex shear modulus of the polymer-modified asphalt increased by 65%. 64% and 35%, respectively. It seems that high interaction occurs between polymer and asphalt matrix. Self-healing efficiency of the polymer-modified asphalt based on tensile strength showed 100%, comparing to 79% of straight asphalt. In impact experiment the polymer-modified asphalt showed 99% of healing efficiency, comparing to 77% of straight asphalt. In rheological experiment the polymer-modified asphalt showed 103% of healing efficiency, comparing to 72% of straight asphalt. It appears that the ionic bonding existing in epoxy polymers contributed to high values of self-healing efficiency. The polymer which has high intermolecular force fills the crack of the asphalt, pulling the opponent side each other, and so the original properties were restored.

• Elastomers and Composites
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• 제49권2호
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• pp.134-143
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• 2014

자가치유형 아스팔트를 구현하기 위하여 분자간결합력이 큰 고분자를 아스팔트에 투입시켰다. 사용된 고분자는 셜린, 나일론 및 폴리에스터이다. 이 고분자들은 가공온도가 $200^{\circ}C$를 넘어 고체상태로는 투입이 어려워 용액상태로 첨가하였다. 고분자가 첨가된 아스팔트들은 우수한 개질효과와 치유효과를 나타내었다. 인장강도에서 고분자개질아스팔트들은 고분자가 5% 투입되었으나 강도는 18%이상 증가하였다. 고분자와 아스팔트분자 간에 상호작용이 있는 것으로 보인다. 특히 셜린과의 분자간결합력이 가장 큰 것으로 보인다. 셜린은 아스팔트와 수소결합 및 아스팔트내에 존재하는 금속들과 이온결합을 할 것이다. 치유성에 있어서는 인장강도 면에서 셜린이 가장 높은 138%의 치유능을 나타내었으며 복합모듈러스 면에서는 폴리에스터가 141%의 치유능을, 충격강도 면에서는 나일론이 131%의 치유능을 보였다. 이는 치유능 해석에서 고분자의 분자간결합력도 중요 사항이지만 고분자와 아스팔트간의 상호작용 또한 중요한 고려 사항이 되어야함을 의미한다.

• Elastomers and Composites
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• 제48권3호
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• pp.232-240
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• 2013

자기치유형 아스팔트를 구현하기 위하여 치유제로 디메틸페놀을 사용하여 내부층을 이루고 바깥층이 멜라민 수지로 이루어진 마이크로켑슐을 제조하였다. 마이크로캡슐이 내재된 아스팔트는 일반 아스팔트에 비해 높은 기계적 성질을 나타내었다. 그대로 길어질수록 마이크로캡슐이 함유된 아스팔트는 함유되지 않은 아스팔트보다 더 높은 충격 강도를 나타내었으며 15일의 휴식기간에 최초의 물성을 회복하였다. 이는 X-선 사진에서 보듯이, 깨어진 아스팔트 경계면에 있던 마이크로캡슐이 아스팔트와 동시에 깨지면서 캡슐 안에 있던 단량체인 디메틸페놀이 흘러나와 외부의 반응촉매 투입 없이 아스팔트 자체의 금속촉매와 아민촉매 및 공기 중의 산소분자에 의하여 열가소성 고강성 플라스틱 고분자인 폴리페닐렌옥사이드가 자율적으로 중합되면서 깨어진 아스팔트의 경계면을 메우면서 최초의 물성으로 복구된 것이다. 이는 마이크로캡슐을 함유한 아스팔트는 자가복구능을 갖고 있음을 의미한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.690-697
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• 2017

본 연구에서는 방수시트재를 위한 아스팔트의 styrene-butadiene-styrene (SBS)와 styrene-isoprene-styrene (SIS)에 의한 개질에 있어서 자가치유성을 가지는 개질아스팔트 방수시트재의 연화점(softening point), 침입도(penetration), 저온굴곡저항성능(low temperature flexibility), 점도(viscosity) 및 부착성능(adhesion) 등의 물성을 관찰하고, 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)을 활용하여 아스팔트 질량 대비 SBS와 SIS의 적정조성을 도출하고 자가치유성을 가지는 개질아스팔트 방수시트재의 물성을 최적화하였다. 고온에서 측정이 수행되는 연화점과 점도는 SBS 또는 SIS의 함량이 증가함에 따라서 유의하게 값이 증가하였다. 그러나 함량 대비 연화점과 점도 증가분은 SBS 경우가 SIS보다 커짐이 관찰되었다. 이러한 원인은 SBS와 SIS의 열적거동의 차이 때문인데, SBS는 고온에서 점도 상승을 동반하는 겔화(gelation)가 되어 가교도가 커지나 SIS는 점도감소를 초래하는 폴리이소프렌 블록의 사슬분리(chain scission) 때문에 사슬꼬임(chain entanglement)이 상대적으로 적어지기 때문이다. 반면에 SIS-SBS 개질아스팔트는 상온에서 측정되는 침입도, 부착성능 및 저온굴곡성능에 대하여, 아스팔트 63 g을 기본으로 SIS 4~5 g과 SBS 8.5 g의 조성에서 최소 탄성거동을 나타내어 최대 침입도 및 최대 부착성능과 최저 저온굴곡성능 값을 보였다.