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EFFECT OF COUPLING AGENTS ON ZEOLITE-ABS SYSTEM
돈윤승,심미자,김상욱 한국공업화학회 1992 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1992 No.0
최근 산업계에서는 고부가가치와 경쟁력 강화를 위하여 다양하고도 특정한 물성을 갖는 고분자소재를 다방면에서 요구하고 있다. 이중의 하나로, 무기물 입자와 유기 고분자로 형성되는 분산계 복합재료도 많이 요구되고 있어 이에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 복합재료에서 역학적 물성을 증가시키는 데는 섬유상 풀질의 충진이 주류를 이루고 있고, 무기물 입자를 충진한 분산계 복합재료는 강도저하로 인한 물성조화의 문제가 많이 발생되고 있다. 이러한 강도저하를 향상시키기 위하여 MATRIX에 FUNCTIONAL GROUP을 도입하거나 COUPLING AGENT를 사용하여 계면접착력을 증가시키는 방법이 있다. 본보에서는, ZEOLITE-ABS SYSTEM이 소재로서의 가능성을 보여준 전보에 이어, 천연자원의 고부가가치화를 위한 ZEOLITE를 무기물 입자로 COUPLING AGENT를 처리한 후 열가소성수지인 ABS에 혼합, 충진시켜 역학적 성질과 계면 접착 정도를 전자현미경으로 살펴보았다. 이때 사용된 COUPLING AGENT로는 SILANE계와 ZIRCOALUMINATE계를 사용하여 그때의 농도별, 종류별, 함량별로 ZEOLITE-ABS SYSTEM 소재의 물성향상과 물성조화 및 MORPHOLOGY를 관찰하였다.
Zeolite - ABS System 의 물성 연구 (Ⅰ) : 제올라이트가 ABS 수지의 기계적 물성에 미치는 영향
돈윤승,심미자,김상욱 ( Yoon Seung Don,Mi Ja Shim,Sang Wook Kim ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.2
국내에서 상당량 채취되는 천연 제올라이트를 신소재 개발을 위한 점토/유기물 복합체에 대한 고찰 측면에서 matrix 수지를 ABS로 하고 이의 충진재로의 특성을 살펴 보았다. 결과, 제올라이트의 입자 크기는 200∼300mesh(48∼74micron)가 적절하였고, 제올라이트 함량이 증가하면 인장 및 굴곡탄성률은 증가하지만 인장, 굴곡, 충격강도는 감소하였다. 이러한 강도의 향상을 위해 silane계나 zircoaluminate계 coupling agent가 모두 효과적으로 강도 향상이 이루어졌으며 이는 제올라이트와 ABS 계면이 잘 접착되어진 것으로 SEM 사진으로 확인되었다. 특히, amino-functional silane과 methacryloxy-functional zircoaluminate가 유효하였으며 이를 이용한 제올라이트 충진 ABS 복합수지는 상업적 사용이 가능할 것으로 판단된다. In this study, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) material was used as a matrix polymer and a series of natural zeolite with wide variety of contents, sizes and coupling agents were blended together. Based on the specified compositions, changes in the mechanical property and morphology were investigated. The results indicated that optimum size of natural zeolite far mechanical property and handling was between 200 and 300 mesh. And it was found that the increased content of natural zeolite results in higher modulus with the reduced mechanical strength(tensile, flexural and impact). The surface treated zeolite by silane and zircoaluminate coupling agent, on the other hand, showed improvement in modulus and strength of this system and this was confirmed by SEM picture showing the enhanced interfacial adhesion between the components. Silane of amino-functional group and zircoaluminate of methacryloxy-functional group were effective as coupling agents.
ABS 중에 첨가된 저분자 화합물이 파단 거동에 미치는 영향
돈윤승,심미자,김상욱 ( Yoon Seung Don,Mi Ja Shim,Sang Wook Kim ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.5
ABS 수지의 파단 거동을 살펴 보기 위해 rubber content, molecular weight, lubricant의 종류 및 양과 파단 speed, 주위 환경온도를 변수로 측정한 후 전자현미경 사진으로 그 파단면을 살펴 보았다. Tension하에서 rubber content와 lubricant content는 감소할수록, molecular weight와 tension speed는 증가할수록 strength는 증가하였으며, 파단면은 rubber content, speed, molecular weight는 감소할수록, liquid lubricant를 사용할수록 파단부위 주변의 변형이 일어나지 않았으며, 파단면도 수지가 서로 미끄러져 파단되는 상태가 아닌 상분리와 같은 형상으로 분리파단되었다. Impact하에서 rubber content, molecular weight, 주위 환경온도, lubricant content가 증가할수록 strength도 증가하였으며, 파단면은 사진상의 파단표면적이 작은 것이 높은 strength를 나타내고 있다. In order to investigate the fracture behavior of ABS terpolymer under the tension and impact load, oaring the content of rubber, molecular weight of SAN, content and kinds of lubricant, tension speed, the mechanical properties were measured and SEM pictures of fracture area were taken. Under the tension, the tensile strength increased as rubber content and lubricant content decreased, while molecular weight and tension speed increased. The deformation of area near fracture site did not occur as rubber content, tension speed and molecular weight decreased and liquid lubricant was used. And in the shape of fracture seemed phase separation. Under the impact load, the notched izod impact strength increased as rubber content, molecular weight, ambient temperature and lubricant content increased. In the SEM picture, the strength was high while the fracture surface was small.
Bentonite 가 ABS 수지의 기계적 물성에 미치는 영향
돈윤승,심미자,김상욱 ( Yoon Seung Don,Mi Ja Shim,Sang Wook Kim ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.6
국내에서 상당량 채취되는 자연산 bentonite(Ca계)와 이를 Na₂Co₃로 전환시켜 상업적으로 여러 용도에서 사용되는 Na계 bentonite를 신소재 개발을 위한 점토/유기물 복합체에 대한 고찰 측면에서 matrix 수지를 ABS로 하고 이의 충진재로의 특성을 살펴 보았다. 결과, bentonite의 함량이 증가하면 탄성율은 증가하지만 충격강도는 감소하였으며, 경도는 일정하였다. Na계 bentonite가 Ca계에 비하여 탄성율은 낮지만 충격강도에서 상대적 높은 값을 나타내었다. 저장 탄성율(E′)은 온도가 상승함에 따라 감소하나 tan δ는 주파수가 증가할수록 고온으로 shift되었다. For the development of new material used bentonite in ceramic/organic material composite, ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) material was used as a matrix polymer and a series of bentonite was blended together. This bentonite, filler like talc or mica for plastic material, was uses since natural bentonite(Ca type) is easily obtainable in Korea, Na- bentonite changed from natural bentonite by Na₂Co₃ based on the specified compositions, changes in the static and dynamic mechanical properties. It was discovered that the increased content of natural and Na- bentonite results in higher modulus with reduced impact strength And Rockwell hardness was constant. And Na- bentonite filled polymer showed improvement in impact strength and lower in modulus as the natural bentonite filled polymer. The storage modulus(E′) of Na- bentonite filled ABS resin was higher than that of Ca- bentonite filled ABS resin, while higher temperature, storage modules(E′) decreased. At higher frequency, tan δ peak was shifted at high temperature.