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- 저자 : 조이석 ( Yi-seok Cho ) (검색결과 4 건)
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천연섬유/천연고무 복합재료의 특성에 미치는 Kenaf 섬유함량의 영향
조이석 ( Yi Seok Cho ),조동환 ( Dong Hwan Cho ) 한국고무학회 2011 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.46 No.3
셀룰로오스계 천연섬유인 kenaf를 천연고무와 함께 균일하게 배합한 후 압축성형 방법을 사용하여 천연섬유/천연고무 복합재료를 제조하였으며, 이들의 가황거동, 경도, 인장특성, 인열강도 및 정적, 동적 특성에 미치는 kenaf 섬유함량의 영향을 조사하였다. 복합재료를 구성하는 천연섬유의 함량은 천연고무 및 배합제 대비 0, 5, 10, 15, 20 phr이었다. 실험결과 천연고무의 여러 가지 특성이 kenaf 섬유의 함량에 의존한다는 것을 나타내었다. Kenaf 섬유함량이 증가함에 따라 천연고무의 가황에 요구되는 토크는 높아진 반면 가황시간은 감소되었다. Kenaf/천연고무 복합재료의 경도, 인장탄성률과 인열강도는 섬유함량이 증가할수록 점차적으로 증가한 반면, 인장강도와 파단신장률은 감소하는 경향을 보여주었다. 또한 kenaf 섬유함량이 증가함에 따라 천연고무의 정적 특성보다는 동적 특성의 변화가 더욱 크게 나타났다. 고무에 가해지는 에너지의 감쇄 또는 흡수와 밀접한 관계가 있는 손실인자도 섬유함량에 비례하여 증가하였다. Natural fiber/natural rubber composites were fabricated by uniformly compounding natural rubber and cellulose- based natural fiber kenaf and then by compression molding. The effect of kenaf fiber content on their vulcanization behavior, hardness, tensile properties, tear strength and static and dynamic properties was investigated. The contents of kenaf fiber in the composites were 0, 5, 10, 15, and 20 phr, compared to natural rubber and additives. The result indicated that various properties of natural rubber depended on the kenaf fiber content. With increasing kenaf fiber content, the torque for vulcanization of natural rubber was increased whereas the vulcanization time was reduced as well. The hardness, tensile modulus and tear strength of kenaf/natural rubber composites were gradually decreased with the fiber content whereas the tensile strength and elongation at break were decreased. Also, with increasing the kenaf fiber content the dynamic property of natural rubber was changed more greatly than the static property. The loss factor, which is closely related with the damping or absorption of the energy given to natural rubber, was proportionally increased with the fiber content.
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접착용액을 이용한 케나프섬유 처리 유·무에 따른 케나프/천연고무 복합재료의 경화특성, 경도, 인장탄성률 및 마모에 미치는 케나프섬유의 함량 및 길이의 영향
조이석 ( Yi-seok Cho ),조동환 ( Donghwan Cho ) 한국접착및계면학회 2018 접착 및 계면 Vol.19 No.2
본 연구에서는 친환경 천연섬유인 케나프의 표면을 Chemlok 402를 함유하고 있는 접착용액으로 전처리하였을 경우, 케나프/천연고무 복합재료의 경화거동, 경도, 인장특성 그리고 마모특성에 미치는 섬유 표면처리 유·무, 섬유함량 및 섬유길이의 영향을 조사하였다. 복합재료를 구성하는 케나프섬유 함량은 평균 케나프섬유의 길이가 약 2 mm로 일정한 상태에서 각각 0, 5, 10, 15, 20 phr로 달리하였다. 또한 섬유함량이 5 phr로 고정된 상태에서 평균 섬유길이는 각각 2 mm, 35 mm, 70 mm로 달리하여 각 특성을 비교하였다. 천연고무 복합재료의 경화거동을 나타내는 Tmax 값과 tc90 값, Shore A 경도, 인장탄성률 그리고 마모저항성은 케나프섬유 함량과 길이에 크게 의존하였다. 이러한 특성들은 케나프섬유의 표면을 접착용액으로 전처리한 경우가 처리하지 않은 경우보다 더 우수한 특성을 나타냈다. 이러한 현상은 전처리된 케나프섬유와 고무매트릭스 사이의 계면접착 상태가 개선되었기 때문이다. 본 연구결과는 천연섬유강화 복합재료의 물성을 향상시키기 위해 접착용액의 적절한 사용이 가능하다는 것을 제시하여 준다. In the present study, when the surface of kenaf, which is an environmentally friendly natural fiber, was treated by using adhesive solution containing Chemlok 402, the effects of fiber surface treatment, fiber content and fiber length on the cure characteristics, hardness, tensile modulus and abrasion resistance of kenaf/natural rubber composites were investigated. The kenaf fiber contents consisting of the composites were varied with 0, 5, 10, 15, and 29 phr at a fixed fiber length of 2 mm and also the fiber length was varied with 2, 35, and 70 mm at a fixed fiber content of 5 phr. The Tmax and tc90 values, Shore A hardness, tensile modulus, and abrasion resistance of natural rubber composites strongly depended on the kenaf fiber content and length. The characteristics of the composite with kenaf fibers treated with the adhesive solution containing Chemlok 402 were higher than those untreated. This is ascribed to the improved interfacial adhesion between the treated kenaf fiber and the rubber matrix. This study suggests that an appropriate use of adhesive solution may be possible to increase the properties of natural fiber-reinforced composites.
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대기압 화염 플라즈마 처리한 다중벽 탄소나노튜브 및 카본블랙 강화 고무복합재료의 기계적 특성 연구
성종환(Jong Hwan Sung),이동주(Dong Joo Lee),류상렬(Sang Ryeoul Ryu),조이석(Yi Seok Cho) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.4
다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 및 카본블랙(CS) 함유량, 대기압 화염 플라즈마(APFP) 처리 그리고 산처리를 함수로 한 고무복합재료의 기계적 특성에 대해 연구하였다. 고무복합재료의 인장강도 및 탄성율은 MWCNT의 함유량 증가에 따라 순수상태 그리고 동일량의 CS가 보강된 상태에 비해 증가하였다. APFP 처리한 MWCNT를 보강한 복합재료는 처리하지 않은 경우에 비해 강화효과(높은 강도, 높은 탄성율 그리고 높은 연성)를 보였다. 반면에 APFP 처리한 CS를 함유한 복합재료는 처리하지 않은 경우에 비해 연화효과(높은 강도, 낮은 탄성율 그리고 높은 연성)를 보였다. 산처리 시간이 1시간에서 2시간으로 증가할수록, 그리고 황산의 농도가 60%에서 90%로 증가할수록 복합재료의 인장강도와 탄성율은 감소하였다. 전체적으로 MWCNT 함유량, CS 함유량, 대기압 화염 플라즈마 처리, 황산 농도 그리고 산처리 시간 등이 고무복합재료의 기계적 특성에 영향을 미치는 중요한 변수임을 확인하였다. The mechanical properties of elastomeric composites were investigated as functions of carbon nano tube(MWCNT) content, carbon black(CB) content, atmospheric pressure name plasma(APFP) treatment and acid treatment. The tensile strength and modulus increase with increasing MWCNT content when compared to the pure rubber and the filled rubbers with same amount of CB. The composite with APFP treated MWCNT shows the hardening effect(high strength, high modulus and high ductility) when compared to the composite with untreated MWCNT. On the other hand, the composite with APFP treated CB shows the softening effect(high strength, low modulus and high ductility) when compared to the composite with untreated CB. As the refluxing time increases from 1hr to 2hrs and the sulfuric acid concentration increases from 60% to 90%, the tensile strength and modulus of the composite decrease. Overall, it is found that the MWCNT content, CB content, APFP treatment, sulfuric acid concentration and refluxing time have an important effect on the mechanical properties of NBR composites.
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대기압 화염 플라즈마 처리한 다중벽 탄소나노튜브 및 카본블랙 강화 고무복합재료의 기계적 특성 연구
성종환(Jong Hwan Sung),이동주(Dong Joo Lee),류상렬(Sang Ryeoul Ryu),조이석(Yi Seok Cho) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集A Vol.34 No.9
다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 및 카본블랙(CB) 함유량, 대기압 화염 플라즈마(APFP) 처리 그리고 산처리를 함수로 한 고무복합재료의 기계적 특성에 대해 연구하였다. 고무복합재료의 인장강도 및 탄성률은 MWCNT의 함유량 증가에 따라 순수상태 그리고 동일량의 CB가 보강된 상태에 비해 증가하였다. APFP 처리한 MWCNT를 보강한 복합재료는 처리하지 않은 경우에 비해 강화효과(높은 강도, 높 은 탄성률 그리고 높은 연성)를 보였다. 반면에 APFP 처리한 CB를 함유한 복합재료는 처리하지 않은 경우에 비해 연화효과(높은 강도, 낮은 탄성률 그리고 높은 연성)를 보였다. 산처리 시간이 1시간에서 2시간으로 증가할수록, 그리고 황산의 농도가 60%에서 90%로 증가할수록 복합재료의 인장강도와 탄성률은 감소하였다. 전체적으로 MWCNT 함유량, CB 함유량, 대기압 화염 플라즈마 처리, 황산 농도 그리고 산처리 시간 등이 고무복합재료의 기계적 특성에 영향을 미치는 중요한 변수임을 확인하였다. The effects of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) content, carbon black (CB) content, atmospheric-pressure flame plasma (APFP) treatment, and acid treatment on the mechanical properties of elastomeric composites were investigated. For pure or filled rubbers with the given amount of CB (20 and 40 phr), the tensile strength and modulus of the elastomeric composites increase similarly with the MWCNT content. A composite with APFP-treated MWCNTs shows a hardening effect (high strength, high modulus, and high ductility) unlike the one with untreated MWCNTs. On the other hand, a composite with APFP-treated CB shows a softening effect (high strength, low modulus, and high ductility), which is unlike a composite with untreated CB. As the refluxing time increases from 1 h to 2 h and the sulfuric acid concentration increases from 60% to 90%, the tensile strength and modulus of a composite decrease. Thus, it is found that the MWCNT content, CB content, APFP treatment, sulfuric acid concentration, and refluxing time have an important effect on the mechanical properties of NBR composites.
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