• 제목/요약/키워드: temperature sensitive polymer

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포아슨 비의 변화를 고려한 수정 ECM 모델 개발 및 아스팔트 콘크리트의 저온 특성 연구 (Development of Modified Effective Crack Model to Take into Account for variation of Poisson's ratio and Low-Temperature Properties of Asphalt Concrete)

  • 권승준;도영수;김광우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.185-197
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    • 2001
  • 본 연구는 온도에 따라 특성이 변하는 아스팔트 콘크리트의 파괴인성을 규명하기 위하여 기존의 유효균열 모델을 수정하는 연구를 다루고 있다. 본래의 ECM모델은 콘크리트와 같은 고체에 적용되도록 개발되어 재료의 포아슨 비를 고려하지 않는다. 하지만 아스팔트 콘크리트는 온도변화에 민감하여 온도에 따라 포아슨 비가 변화하므로 다양한 온도하에서 정확한 파괴 특성을 알기 위해서는 포아슨 비가 고려되어져야 한다. 3개의 개질아스팔트 결합재를 포함한 4가지 결합재를 사용하여 밀입도 아스팔트 혼합물을 제조하여 초기균열 보에 대한 3점 휨 시험을 $-5^{\circ}C$부터 $-35^{\circ}C$까지에서 수행하였다. 탄성계수, 휨강도 및 파괴인성을 시험을 통하여 구하였다. 시험결과 포아슨비가 고려되는 수정 ECM 공식을 사용하므로서 보다 정확한 값들을 얻을 수 있었다. 폴리머 개질 아스팔트 혼합물이 일반아스팔트 혼합물에 비하여 더 낮은 저온하에서 더 높은 강성과 파괴인성을 유지함을 알 수 있었다.

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자극감응성 유도용질로서 정삼투막에 부착된 온도감응성 고분자 (Temperature-Sensitive Polymers Adhered on FO Membrane as Drawing Agents)

  • 이청천;이종휘
    • 폴리머
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    • 제38권5호
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    • pp.626-631
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    • 2014
  • 물을 정수하기 위해서는 그에 상응하는 막대한 양의 에너지가 소모되고, 이 때 소모되는 에너지는 환경오염을 야기할 수 있다. 이러한 문제 때문에 정수 공정 중에 상대적으로 낮은 에너지를 요구하는 정삼투 방법이 많은 관심을 받아왔다. 그러나 정삼투 방법은 오염수로부터 물을 끌어오기 위해서 높은 삼투압을 발생시킬 수 있는 유도용질이 필요하다는 점 때문에 어려움이 있었고 본 연구에서는 poly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM)이라는 온도 감응성 고분자 하이드로젤을 기본으로 하는 양쪽성 이온 물질과의 공중합체와 interpenetrating polymer network(IPN) 구조를 가지는 하이드로젤을 제작하고 이를 정삼투막에 부착시켜 성공적으로 유도용질 역할을 수행함을 확인하였다. 공중합체의 경우 팽윤비가 급격히 증가한 것을 확인할 수 있었으나, 그 만큼의 온도감응성이 떨어지는 모습을 보였고 IPN 구조의 경우는 온도감응성과 팽윤비 값이 PNIPAM 젤에 약간 못 미쳤다. 여기에 팽윤비 값과 삼투압의 관계를 확인하였다.

포스포늄 염을 가진 고분자 습도센서의 감습 특성 및 신뢰성 (Humidity-Sensitive Characteristics and Reliabilities of Polymeric Humidity Sensor Containing Phosphonium Salts)

  • 김오영;공명선
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.554-560
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    • 1998
  • 포스포늄 염을 포함하는 감습성 전해질 고분자 결로센서를 vinylbenzyl triphenyl phosphonium chloride(VTPC)/styrene=3/7의 공중합체로부터 제조하였다. 감습막은 금/알루미나 전극에 침적법에 의하여 도포하였으며 $25^{\circ}C$의 70%RH, 80%RH, 90%RH, 그리고 95% RH에서 임피던스는 $11M{\Omega}$, $980k{\Omega}$, $50k{\Omega}$, 그리고 $11k{\Omega}$를 각각 보여 주어 감습 특성은 결로 센서로서의 특성에 매우 적합하였으며 $15{\sim}35^{\circ}C$에서 온도 의존성 계수는 $-0.25%RH/^{\circ}C$이었으며 히스테리시스는 ${\pm}2%RH$ 이내에 존재하였다. 응답 속도는 70%RH에서 98%RH로 변화할 때 45초이었다. 신뢰성 시험으로서 온도 사이클, 습도 사이클, 고온 고습 저항성, 전기 인가, 장기 방치, 그리고 내수성을 측정하여 결로 센서로서의 적합성을 평가하였다.

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새로운 N-Methacryloyl-N'-ethyl-N'-propyl Piperazinium Bromide 단량체를 사용한 습도센서 및 그들의 특성 조사 (Resistive Humidity Sensor Using New N-Methacryloyl-N'-ethyl-N'-propyl Piperazinium Bromide Monomer and Their Properties)

  • 이인호;박찬교;공명선
    • 폴리머
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    • 제33권4호
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    • pp.326-332
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    • 2009
  • 새로운 감습성 단량체인 N-methacryloyl-N'-ethyl-N'-propyl piperazinium bromide(MANEPPB)를 N-methacryloyl-N'-ethyl piperazine(MANEP)와 1-bromopropane의 4차염화 반응에 의하여 합성하였다. MANEPPB/MMA/AA=60/35/5, 70/25/5, 80/15/5, 90/5/5 및 95/0/5 조성의 전해질 공중합체를 감습막으로 사용하기 위하여 제조하였다. 상기 감습액에 아지리딘 가교제인 trimethylolpropane tris(2-methyl-1-aziridinopropionate)(TTAP)를 혼합하여 금 전극 위에 침적법에 의하여 도포하고 가교반응을 진행하여 습도센서를 제조 하였다. 상대습도에 대한 습도센서의 저항을 측정하였을 때, $20{\sim}90%RH$ 상대습도 영역에서 $10^3$의 저항 값이 변화하였으며, 이것은 상용 습도센서로서 대기의 습도를 측정하는데 요구되는 특성을 보여주었다. 그 밖에 온도 의존성, 주파수 의존성, 히스테리시스, 응답 및 회복 속도 그리고 내수성을 측정하여 습도센서로서 특성을 평가하였다.

이온넨 단위를 가지는 광경화성 반응성 올리고머를 이용한 내수성 습도센서의 제조 및 감습 특성 (Preparation of Water-Resistant Humidity Sensor Using Photocurable Reactive Oligomers Containing Ionene Unit and Their Properties)

  • 전영민;공명선
    • 폴리머
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    • 제33권1호
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    • pp.19-25
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    • 2009
  • 내수성 감습막으로 사용하기 위하여 이온넨을 포함하는 광경화성 반응성 올리고머(PIDM)로부터 새로운 종류의 전해질 고분자를 제조하였다. PIDM, hexamethylene dimethacrylate(HDM), pentaerythritol triacrylate dimer(SP1013) 및 광개시제를 혼합하여 전극에 광개시 라디칼 중합과 동시에 도포하였다. 또한, 센서의 내수성 그리고 고온/고습에서의 안정성을 증진시키기 위하여 전극 기판에 비닐기를 가지는 실란 카플링제를 사용하여 전처리 하였다. 가교화된 이온넨으로 이루어진 습도센서의 상대습도에 대한 저항을 측정하였을 때, 저항은 20%$\sim$90%RH 상대습도 영역에서 $10^3$의 값이 변화하였으며 이것은 대기의 습도를 측정하는데 요구되는 특성을 만족시키고 있다. 그 밖에 온도의존성, 히스테리시스 응답 및 회복속도, 내수성 그리고 고온/고습에서 장기 안정성을 측정하여 습도센서로서 특성을 평가하였다.

Ultra-Clean Patterned Transfer of Single-Layer Graphene by Recyclable Pressure Sensitive Adhesive Films

  • Kim, Sang Jin;Lee, Bora;Choi, Yong Seok;Kim, Philip;Hone, James;Hong, Byung Hee;Bae, Sukang
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.301.1-301.1
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    • 2016
  • We report an ultraclean, cost-effective, and easily scalable method of transferring and patterning large-area graphene using pressure sensitive adhesive films (PSAFs) at room temperature. This simple transfer is enabled by the difference in wettability and adhesion energy of graphene with respect to PSAF and a target substrate. The PSAF transferred graphene is found to be free from residues, and shows excellent charge carrier mobility as high as ${\sim}17,700cm^2/V{\cdot}s$ with less doping compared to the graphene transferred by thermal release tape (TRT) or poly(methyl methacrylate) (PMMA) as well as good uniformity over large areas. In addition, the sheet resistance of graphene transferred by recycled PSAF does not change considerably up to 4 times, which would be advantageous for more cost-effective and environmentally friendly production of large-area graphene films for practical applications.

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Preparation of New Polyelectrolyte/ Silver Nanocomposites and Their Humidity-Sensitive Properties

  • Park, Min-Su;Lim, Tae-Ho;Jeon, Young-Min;Kim, Jong-Gyu;Gong, Myoung-Seon;Joo, Sang-Woo
    • Macromolecular Research
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    • 제16권4호
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    • pp.308-313
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    • 2008
  • A simple strategy was developed based on polyelectrolyte/silver nanocomposite to obtain humidity-sensitive membranes. The major component of a humid membrane is the polyTEAMPS/silver nanocomposite obtained by thermal heating the mixture of a polyelectrolyte and silver isopropylcarbamate complex. Humidity sensors prepared from polyTEAMPS/silver (w/w=100/0 and 100/6) nanocomposites had an average impedance of 292, 8.83 and $0.86\;k{\Omega}$, and 5,327, 140 and $0.93\;k{\Omega}$ at 30,60 and 95% relative humidity (RH), respectively. Hysteresis, temperature dependence and response time were also measured. Activation energies and complex impedance spectroscopy of the various components of the polyelectrolyte/silver nanocomposite films were examined for the humidity-sensing membrane.

Synthesis and Characterization of Biodegradable Elastic Hydrogels Based on Poly(ethylene glycol) and Poly(${\varepsilon}-caprolactone$) Blocks

  • Im, Su-Jin;Choi, You-Mee;Subramanyam, Elango;Huh, Kang-Moo;Park, Ki-Nam
    • Macromolecular Research
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    • 제15권4호
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    • pp.363-369
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    • 2007
  • Novel biodegradable elastic hydrogels, based on hydrophilic and hydrophobic polymer blocks, were synthesized via the radical crosslinking reaction of diacrylates of poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(${\varepsilon}-caprolactone$) (PCL). PEG and PCL diols were diacrylated with acryloyl chloride in the presence of triethylamine, with the reaction confirmed by FT-IR and $^1H-NMR$ measurements. The diacrylate polymers were used as building-blocks for the syntheses of a series of hydro gels, with different block compositions, by simply varying the feed ratios and molecular weights of the block components. The swelling ratio of the hydrogels was controlled by the balance between the hydrophilic and hydrophobic polymer blocks. Usually, the swelling ratio increases with increasing PEG content and decreasing block length within the network structure. The hydrogels exhibited negative thermo-sensitive swelling behavior due to the coexistence of hydrophilic and hydrophobic polymer components in their network structure, and such thermo-responsive swelling/deswelling behavior could be repeated using a temperature cycle, without any significant change in the swelling ratio. In vitro degradation tests showed that degradation occurred over a 3 to 8 month period. Due to their biodegradability, biocompatibility, elasticity and functionality, these hydrogels could be utilized in various biomedical applications, such as tissue engineering and drug delivery systems.

Synthesis and Characterization of Thermosensitive Poly(organophosphazenes) with Methoxy-Poly(ethylene glycol) and Alkylamines as Side Groups

  • Lee, Bae-Hoon;Lee, Young-Moo;Sohn, Yoon-Soo;Song, Soo-Chang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권4호
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    • pp.549-554
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    • 2002
  • Thermosensitive poly(organophosphazenes) bearing methoxy-poly(ethylene glycol) (MPEG) and alkylamines as substituents have been synthesized and characterized by elemental analysis, NMR spectroscopy, GPC, and DSC. All the polymers exhibited crystallinity, which was probably induced by the MPEG side chain of the polymers. All the polymers exhibited the lower critical solution temperature (LCSTs) in the range of 28 to $94^{\circ}C$ depending on several factors such as mole ratio of the substituents, kinds of PEG and alkylamines. The higher content of MPEG and shorter chain length of alkylamines of the polymers afforded the higher LCST. The LCSTs of the polymers exhibited almost concentration-independent behavior in the range of 3-30 wt % of the polymers in aqueous solutions. The polymers showed the higher LCSTs in the acidic solutions than in the neutral and basic solutions. The ionic strength of the polymer solution affected the LCST, which decreased with increased NaCl concentration. The polymer bearing almost equimolar substitutuents with the -N-P-N- unit has shown the LCST more sensitive to NaCl and pH than that with the -N-P-O- unit. The polymers were found to degrade in acidic solution but be very stable in alkali solution as well as in the buffer solution of pH 7.4.

Multi-scale modelling of the blood chamber of a left ventricular assist device

  • Kopernik, Magdalena;Milenin, Andrzej
    • Advances in biomechanics and applications
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    • 제1권1호
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    • pp.23-40
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    • 2014
  • This paper examines the blood chamber of a left ventricular assist device (LVAD) under static loading conditions and standard operating temperatures. The LVAD's walls are made of a temperature-sensitive polymer (ChronoFlex C 55D) and are covered with a titanium nitride (TiN) nano-coating (deposited by laser ablation) to improve their haemocompatibility. A loss of cohesion may be observed near the coating-substrate boundary. Therefore, a micro-scale stress-strain analysis of the multilayered blood chamber was conducted with FE (finite element) code. The multi-scale model included a macro-model of the LVAD's blood chamber and a micro-model of the TiN coating. The theories of non-linear elasticity and elasto-plasticity were applied. The formulated problems were solved with a finite element method. The micro-scale problem was solved for a representative volume element (RVE). This micro-model accounted for the residual stress, a material model of the TiN coating, the stress results under loading pressures, the thickness of the TiN coating and the wave parameters of the TiN surface. The numerical results (displacements and strains) were experimentally validated using digital image correlation (DIC) during static blood pressure deformations. The maximum strain and stress were determined at static pressure steps in a macro-scale FE simulation. The strain and stress were also computed at the same loading conditions in a micro-scale FE simulation.