• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.436-442
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• 2003

에틸렌-프로필렌 디엔 고무 (EPDM)와 같은 열경화성 탄성체는 자동차의 스폰지 웨더스트립 (sponge weatherstrip)에 적용되는 주 재료이다. 그러나 열경화성 탄성체의 특성 때문에 환경적인 문제가 야기된다. 더구나 EPDM 재료의 weatherstrip 제조 시 배합, 가류와 같은 여러 생산 공정을 거쳐야 함으로 생산 단계별 품질산포가 크고 제품의 형상 유지가 어려워 품질의 안정성이 떨어진다. 따라서 재활용과 획기적인 제조기술 그리고 수발포를 할 수 있는 새로운 열가소성 가황체 (TPV)재료 개발로 종래의 EPDM 웨드스트립 제조 문제들을 개선이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 TPV 수발포 공정에서의 발포체의 밀도와 구조적인 면을 물의 양과 발포 온도 등의 가공 조건들의 영향을 수행하여 TPV가 수발포로서 균일한 발포체를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다. 연구결과 EPDM 웨더스트립의 많은 재활용이 곤란한 문제점 등을 해결할 수 있고, 이 새로운 발포 기술은 고무산업에 돌파구를 만들어 나갈 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.167-172
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• 2012

탄성체로써 EPDM 이오노머와 결정성 보강 고분자로써 폴리아미드-6를 이용하는 새로운 형태의 열가소성 탄성체를 제조하여 이들의 열적 성질을 고찰하였다. 특히 산화아연을 이용하여 말레인화 EPDM으로부터 EPDM 이오노머를 제조할 때 중화도의 영향과 블렌드 중 폴리아미드-6 함량의 영향을 살펴보았다. 중화와 블렌드 공정은 이축압출기를 이용하였다. 말레인화 EPDM의 중화는 냉각 결정화 온도를 상승시켰다. 폴리아미드-6의 높은 결정성은 보강재 효과를 보였다. 블렌드에서 말레인화 EPDM과 폴리아미드-6 사이의 이미드 형성으로 폴리아미드-6의 분산이 양호하게 나타났다. EPDM 이오노머와 폴리아미드-6로 제조한 열가소성 탄성체는 균형적인 기계적 물성과 향상된 내열성을 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제45권2호
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• pp.94-99
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• 2010

자동차용 내외장재로 사용하는 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer, TPE)로 제조한 시험편 표면에 340 nm의 자외선을 총 $2500\;kJ/m^2$ 조사하였다. 자외선 조사 후 검정 시험편 표면은 뿌옇게 변했다. 노화 전후 시험편 표면에 있는 물질을 채취하여 GC/MS로 분석하였으나 특이한 점이 발견되지 않았다. 노화된 시험편의 표면에서 잔크랙이 다수 발견되었다. 노화된 시험편의 백화 현상은 노화된 표면을 솔질하거나 불로 지지면 사라졌다. 솔질이나 불로 지진 후에는 표면에 있던 잔크랙이 사라졌다. 노화 전후의 시험편과 노화된 시험편 표면을 솔질 혹은 불로 지진 후의 시험편을 영상 분석기, SEM, EDX, ATR 등으로 분석하여 비교한 결과, 솔질이나 불로 처리한 후 제거된 백화 현상은 솔질이나 불에 의한 가열로 TPE의 구성 성분 중 하나인 폴리프로필렌이 잔크랙을 메웠기 때문으로 설명할 수 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제58권1호
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• pp.44-56
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• 2023

Additive manufacturing (AM) or three-dimensional (3D) printing of metals has been drawing significant attention due to its reliability, usefulness, and low cost with rapid prototyping. Among the various AM technologies, fused deposition modeling (FDM) or fused filament fabrication is receiving much interest because of its simple manufacturing processing, low material waste, and cost-effective equipment. FDM technology uses metal-filled polymer filaments for 3D printing, followed by debinding and sintering to fabricate complex metal parts. An efficient binder is essential for producing polymer filaments and the thermal post-processing of printed objects. This study involved an in-depth investigation of and a fabrication route for a novel multi-component binder system with steel alloy powder (45 vol.%) ranging from filament fabrication and 3D printing to debinding and sintering. The binder system consisted of polyvinyl pyrrolidone (PVP) as a binder and thermoplastic polyurethane (TPU) and polylactic acid (PLA) as a carrier. The PVP binder held the metal components tightly by maintaining their stoichiometry, and the TPU and PLA in the ratio of 9:1 provided flexibility, stiffness, and strength to the filament for 3D printing. The efficacy of the binder system was examined by fabricating 3D-printed cubic structures. The results revealed that the thermal debinding and sintering processes effectively removed the binder/carrier from the cubic structures, resulting in isotropic shrinkage of approximately 15.8% in all directions. The scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) patterns displayed the microstructure behavior, phase transition, and elemental composition of the 3D cubic structure.

• 한국재료학회지
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• 제20권9호
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• pp.467-471
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• 2010

Composites of ceramic powders and an elastomer-based matrix were prepared by mixing $CaCO_3$ powders with polyethylene and polypropylene elastomers, and their mechanical and sound insulation properties were measured. $CaCO_3$ powders with 0.7 ${\mu}m$ and 35 ${\mu}m$ particle size were added to elastomers up to 80 wt%. Scanning electron microscopy photographs showed uniform distribution of the $CaCO_3$ powders in the matrix. While density and surface hardness increased, melt index, tensile strength and elongation of the composites decreased as the amount of added $CaCO_3$ powders increased. As more $CaCO_3$ powders were added sound transmission loss of the composites increased owing to the increase of density. Addition of 0.7 ${\mu}m$ sized $CaCO_3$ powders resulted in a slightly higher transmission loss than the addition of 35 ${\mu}m$ sized powders because of the increased interface area between the elastomer matrix and the $CaCO_3$ powders. Composites with a polyethylene matrix showed higher transmission loss than those with a polypropylene matrix because the tensile strength and hardness of the polyethylene-based composites were low and their elongation was high.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.375-380
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• 2009

폴리에피클로로히드린 고무(PECH)의 염소기를 높은 분해열을 갖는 아지드기(-$N_3$ )로 치환시켜 아지드화 PECH (Az-PECH)를 제조한 후 이를 열가소성수지인 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)과 고무/플라스틱 비율이 무게비로 80/20, 70/30, 60/40이 되도록 블렌딩하고, 제조된 블렌드 필름의 상용성, 기계적물성 및 탄성복원력을 평가하였다. Az-PECH의 $N_3$기 치환도가 50% 이하인 블렌드의 경우 단일 유리전이온도를 나타내어 상용성 블렌드임을 알 수 있었으며, 고무함량이 클수록 블렌드의 우수한 유연성과 탄성복원력을 나타내었다. $N_3$ 치환도가 75%인 블렌드에서는 상분리가 일어나며 유연성과 탄성복원력이 상용성 블렌드에 비해 저하되었다. 상용성을 갖는 블렌드들은 모두 고무특성과 함께 반복적인 가열성형이 가능한 전형적인 열가소성탄성체임을 확인하였다 또한, PECH의 $N_3$ 치환도가 크고, $N_3$기를 갖는 고무함량이 큰 블렌드일수록 연소시 더 큰 불꽂을 발생시키는 것을 관찰할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.673-680
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• 2019

GAP 및 GAP-co-BO계 에너지 함유 열가소성 탄성체(ETPE)의 하드세그먼트 함량을 30~45% 범위에서 변화시켜 합성하여 열적 특성 및 기계적 특성을 비교 연구하여 고찰하였다. FTIR 분석 결과로부터 GAP-co-BO계 ETPE와 GAP계 ETPE는 하드세그먼트 함량이 증가함에 따라 수소결합을 형성하는 능력이 증가하였으며 GAP-co-BO계 ETPE의 수소 결합 능력이 GAP계 ETPE보다 크게 나타났다. DSC와 DMA 분석 결과로부터 GAP계 ETPE의 유리전이온도(T_g)는 하드세그먼트 함량이 증가함에 따라 증가하였으나, GAP-co-BO계 ETPE의 유리전이온도(T_g)는 하드세그먼트가 증가하여도 유사한 값을 유지하였다. 상온 storage modulus는 GAP-co-BO계 ETPE의 값이 GAP계 ETPE 값보다 더 크게 나타났다. 이러한 거동은 GAP-co-BO계 ETPE 내의 하드세그먼트와 소프트세그먼트의 강한 상분리 거동의 결과로 볼 수 있다. 그 결과 GAP-co-BO계 ETPE는 GAP계 ETPE보다 더 큰 파단강도와 더 낮은 파단신율 값을 나타냈다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.81-87
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• 2019

에너지화 열가소성 탄성체 제조에 사용될 수 있는 새로운 계열의 glycidyl azide polymer (GAP)을 모색하기 위해 전구체인 poly(epichlorohydrin) (PECH)에 친핵체인 아지드기와 알콕시 및 알킬 아민을 도입하여 4가지 GAP copolymer polyol을 합성하고 물성에 대하여 고찰하였다. 이 GAP copolymer 합성반응은 이종의 친핵체를 1단계 반응으로 동시에 치환하여 미반응 sodium azide가 남지 않는 친환경적이며 효율적인 합성법으로 평가할 수 있다. 역개폐 짝풀림(inverse gated decoupling) $^{13}C$ NMR 분석법과 Fourier transform infrared (FT-IR) 분석법으로 상대적 치환율을 정량적으로 분석하였으며 반응 진행도를 모니터링 하였다. 합성된 GAP copolymer의 유리전이온도와 분자량은 differential scanning calorimetry (DSC)와 gel permeation chromatography (GPC)로 분석하였다. 합성된 poly($GA_{0.8}-butoxide_{0.2}$), poly($GA_{0.7}-n-butylamine_{0.3}$), poly($GA_{0.7}-dipropylamine_{0.3}$), poly($GA_{0.7}-morpholine_{0.3}$)의 유리전이온도는 $-39^{\circ}C$에서 $-26^{\circ}C$ 범위의 값을 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제52권3호
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• pp.216-223
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• 2017

The additive manufacturing technology, also called 3D printing, is growing fast. There are several methods for 3D printing. Fused deposition modeling (FDM) type 3D printing is the most popular method because it is simple and inexpensive. Moreover, it can be used for printing various thermoplastic materials. However, it contains the cooling of layered road and causes thermal shrinkage. Thermal shrinkage should be controlled to obtain high-quality products. In this study, temperature distribution and cooling behavior of a layered road with cooling are studied through computer simulation. The thermal shrinkage of the layered road was simulated using the calculated temperature distribution with time. Shape variation of the layered road was predicted as cooling proceeded. Stress between the bed and the layered road was also predicted.This stress was considered as the detaching stress of the layered road from the bed. The simulations were performed for various thermal conductivities and temperatures of the layered road, bed temperature, and chamber temperature of a 3D printer. The simulation results provide detailed information about the layered road for FDM type 3D printing under operational conditions.

• Macromolecular Research
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• 제10권4호
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• pp.230-235
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• 2002

Alternating polyols of oxymethylene and oxyalkylene were synthesized and used as precursors for thermoplastic poly(ether-ester) elastomers (TPEs). The polyols were synthesized by reacting diols having different methylene units with dichloromethane in the presence of a phase transfer catalyst. The number of methylene units in the alkylene oxides was varied from 3 to 6. TPEs were prepared using the polyols as soft segments and poly(butylene terephthalate) units as hard segments. The polyols and TPEs synthesized were characterized using FTIR, NMR, GPC, DSC, and polarized optical microscopy. The polyols showed a profound odd-even effect on the melting (T$_{m}$) and glass transition temperatures (T$_{g}$). Polyols with odd numbers of methylene groups in the alkylene units have higher transition temperatures than polyols with odd number of methylene groups. The tendency is still kept in TPEs, even though the T$_{g}$ of soft segment in TPEs are slightly higher than those of corresponding neat polyols. The T$_{m}$ and T$_{g}$ of soft segments are almost constant in the range of 20 to 60 wt % contents of soft segments. On the other hand, the normalized heat of fusion of hard segment decreased with increasing the content of loft segment.ent.t.ent.