유변물성을 이용한 고분자 물질의 분석

송형용(Hyeong Yong Song),현규(Kyu Hyun) 한국고분자학회 2017 고분자 과학과 기술 Vol.28 No.5

선형 및 비선형 유변물성을 이용한 열성형공정 시뮬레이션

차제명,고정상,송형용,현규(Kyu Hyun) 한국고분자학회 2019 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.44 No.2

식물성 오일에서 구현되는 삼중항-삼중항 소멸법에 의한 Upconversion 분석

신성주 ( Sung Ju Shin ),최현석 ( Hyun Seok Choe ),박은경 ( Eun-kyoung Park ),현규 ( Hyun Kyu ),한상일 ( Sangil Han ),김재혁 ( Jae Hyuk Kim ) 한국공업화학회 2016 공업화학 Vol.27 No.6

본 연구는 음용가능한 수준의 비독성, 비휘발성 식물성 오일에서 PtOEP와 DPA를 광감응제와 전자수용체로 이용해 구현되는 효율적인 TTA-UC현상에 대해 보고하고 있다. 다양한 종류의 식물성 오일에 PtOEP/DPA를 담지시켰을 때, 탈산소 공정없이도 532 nm의 입사 레이저에서 430 nm 영역의 선명한 green-to-blue UC현상이 관측되었으며, 양자수율은 약 8%로 측정되었다. 이러한 UC의 효율은 식물성 오일의 화학적 조성, 특히 불포화 탄화수소의 함량과 점도에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 식물성 오일에서의 Stern-Volmer 상수값은 유기용매에 비해 다소 낮은 값을 보였으나, 전환효율은 93% 정도로 여전히 높은 수치를 보여주었다. 해바라기씨유에서 UC의 전환 입사광 강도(I_th)는 약 100mW/cm²로 태양광의 직접활용에는 아직 무리가 있으나, 산소포화조건에서 비독성 매질을 통해 즉각적으로 구현되는 UC는 비전통적인 방식의 bioimaging과 같은 기술에의 응용가능성이 높을 것으로 생각된다. We herein report efficient triplet-triplet annihilation upconversion (TTA-UC) achieved in various non-toxic and non-volatile vegetable oils as a UC media using platinum-octaethylporphyrin (PtOEP) and 9,10-diphenylanthracene (DPA) as a sensitizer and acceptor, respectively. Green-to-blue UC was readily achieved from PtOEP/DPA solution in vegetable oils with the quan-tum yield of 8% without any deoxygenation process. The UC efficiency was found to be significantly dependent on the con-tents of unsaturated hydrocarbon in vegetable oils and viscosity of the solution, as well. Though the Stern-volmer constant and quantum yield in vegetable oils were measured to be lower than those measured in the deaerated organic solvent, the quenching efficiency was still high enough to be 93%. In the sunflower oil, the UC threshold intensity (I_th) was approx. 100 mW/cm², which is far larger than the sunlight intensity, but we believe that the UC achieved in non-toxic and air-saturated media was still highly applicable to nontraditional visualization techniques such as bioimaging.

ABS 열성형을 위한 유변학적 측정 및 수치 시뮬레이션

차제명(Jemyung Cha),송형용(Hyeong Yong Song),현규(Kyu Hyun),고정상(Jeung Sang Go) 대한기계학회 2019 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2019 No.11

This work focused on rheological measurements of polymer material and numerical simulations of thermoforming process. Two rheological experiments were carried out to measure the viscoelastic properties of the acrylonitrilebutadiene-styrene (ABS) sheet using by a strain-controlled rotational rheometer. Small amplitude oscillatory shear (SAOS) experiments were performed over a wide temperature and frequency range. A master curves of storage and loss modulus of the ABS sheet were generated, discrete relaxation spectra and WLF parameters were obtained. From the uniaxial extensional experiments, time-dependent extensional viscosity was measured at several strain rates and temperatures. The damping function in the Wagner constitutive model was evaluated by using an optimization method. Numerical simulations of thermoforming process were conducted, and the numerical results of the thermoformed sheet were compared with the commercial thermoformed products.

실란 커플링제 첨가에 따른 TPU/EVA/Silica 컴파운드의 수분흡수 및 기계적 물성 연구

김남균(Nam Kyun Kim),김효준(Hyo Jun Kim),박건욱(Geon Wook Park),유재근(Jae-Keun Yu),현규(Kyu Hyun) 한국고분자학회 2022 폴리머 Vol.46 No.6

폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU)은 고무 소재의 대체 신소재로 주목받고 있다. 그러나 TPU는 수분 친화성이 높아, 습윤한 환경에 취약하여 상용화의 한계를 지니고 있다. 이를 해결하고자 수분흡수율이 낮고 타 수지와 친화성이 높은 ethylene vinyl acetate(EVA)를 말레산 무수물(maleic anhydride, MAH)이 그라프트된 EVA-g-MAH를 이용하여 블렌드(TPU/EVA)를 제조한다. 하지만 이 경우 기계적 물성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기계적 물성을 보완하고자 실란 커플링제를 이용하여 표면을 개질시킨 실리카 필러를 사용하여 복합체를 제조하였다(TPU/EVA/Silica). TPU/EVA/Silica의 특성을 분석한 결과, 실란 커플링제로 표면 개질된 실리카 필러가 들어간 컴파운드의 경우 실리카의 분산성이 향상되어 수분 흡수율의 감소와 기계적 특성이 향상되는 결과를 보였다. 그러나, 3 phr 이상의 실란 커플링제가 첨가되었을 때 가소제와 같은 역할로 분산성이 저하되고 기계적 물성의 감소와 수분 흡수율이 증가하는 결과를 확인하였다. Thermoplastic polyurethane (TPU) is attracting attention as an alternative new material for rubber materials that require excellent physical properties. However, TPU has a high affinity for moisture and is vulnerable to a humid environment, so there is a limit to its commercialization. To solve this problem, ethylene vinyl acetate (EVA), which has a low absorption rate and high affinity with other resins, was blended using maleic anhydride (MAH) grafted EVA(EVA-g-MAH) as compatibilizer (TPU/EVA). But this blend has poor mechanical properties compared to the original TPU. In this study, therefore, a surface-modified silica filler by a silane coupling agent was added to the blend to improve mechanical properties. TPU/EVA with surface-modified silica filler (TPU/EVA/Silica) shows a decrease in moisture absorption and improvement in mechanical properties due to the dispersity of silica particles. When the silane coupling agent was added more than 3phr, the degree of dispersion became worse because it behaved like a plasticizer. As a result, mechanical properties decreased, and water absorption increased.

Ethylene Vinyl Acetate(EVA) 발포체의 영구 압축률에 대한 연구

정보경(Bo Kyoung Jung),박건욱(Geon Wook Park),유재근(Jae-Keun Yu),김효준(Hyo Jun Kim),김동건(Dong Gun Kim),김민근(Minguen Kim),현규(Kyu Hyun) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.3

Ethylene vinyl acetate(EVA) 발포체를 이용하여 시험 온도 변화에 따른 영구 압축률 변화를 측정하였다. 특히 온도가 증가하면 영구 압축률 역시 증가할 것으로 예상되었으나, 실제 연구의 경우 고온에서는 지름 수축이 함께 일어나며 오히려 감소하는 경향이 나타났다. 이는 기존의 영구 압축률이 압축으로 인한 두께 변화만 반영하기 때문이며, 기존의 영구 압축률로는 지름 수축을 동반하는 고온에서의 영구 압축률을 설명하기에 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 지름과 두께를 모두 반영하는 부피 영구 압축률의 개념을 새롭게 도입하여, 고온에서 설명하기 어려웠던 영구 압축률의 경향성을 부피 영구 압축률을 통해 설명하였다. 나아가 부피 영구 압축률의 개념이 고온에서 발포체의 내열성과 내구성을 판단하는 기준을 세우는 데 도움이 될 것으로 기대한다. Ethylene vinyl acetate (EVA) foams were used to measure the change in compression set with test temperature variations. In particular, the compression set is expected to increase as the temperature increases. However, for practical studies, diameter shrinkage occurs at high temperatures, and the compression set decreases. It is because the existing compression set only reflects the height change due to compression, and the current compression set has difficulty in explaining the compression set at high temperature with diameter shrinkage. In this study, the concept of volume compression set reflecting both diameter and height was introduced. The new volume compression set explained very well the compression behavior of EVA foams at high temperatures. In addition, the concept of volume compression set is expected to help set the standard for judging the heat resistance and durability of foams at elevated temperatures.

MIF (Molded-In Foaming) 공정에 적합한 고분자 기재의유변학적 특성 연구

김민근 ( Ming Eun Kim ),송형용 ( Hyeong Yong Song ),김동건 ( Dong Gun Kim ),김효준 ( Hyo Jun Kim ),박건욱 ( Geon Uk Park ),유재근 ( Jae Keun Yu ),현규 ( Kyu Hyun ) 한국고무학회 2014 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.49 No.4

MIF (Molded-In Foaming) 공법의 발포 거동에 적합한 고분자 기재를 선정하기 위해 SBC (K-resin KK38)와 SBS (KTR 101와 KTR 301)의 유변물성을 측정하였다. SBS의 유변물성 (G``, G, η*)은 155 oC와 170 oC의경우 시간에 따라 유변물성 값의 변화가 거의 없으나, 185 oC와 200 oC의 경우에는 시간에 따라 증가하는 것을볼 수 있었다. 특히, KTR 301의 유변물성 값이 시간에 따라 큰 폭으로 증가하였다. 시간에 따른 유변물성 상승의정확한 원인을 확인하기 위해 155 oC와 200 oC에서 1800s 이후의 KTR 301의 비선형 유변물성을 진폭에 대해측정하였다. 155 oC에서는 일반적인 수지와 같은 한 번의 박화(thinning)현상이 관찰되나 200 oC에서는 두 번의박화현상이 관찰되었고 (Payne effect), 이는 고온에서 SBS가 겔화에 의한 경화가 일어난다고 볼 수 있다. 따라서이러한 유변물성으로부터 MIF 공법에 요구되는 특성(발포 초기 낮은 점도와 발포 완료 이후 높은 점도)에 적합한고분자 기재는 SBS KTR 301임을 확인할 수 있었다. In order to select polymer matrix for MIF (Molded-In Foaming) process, in this study, we investigated rheological properties of commercial polymers, SBC (Styrene-Butadiene Copolymers, K-resin KK38) and SBS (Styrene-Butadiene-Styrene, KTR 101 and KTR 301). In time sweep test, the rheological properties (G`, G, η*) of SBS at 155and 170 oC display almost constant value as a function of time from 0 s to 1800 s. On contrast, the rheological properties of SBS at 185 and 200 oC exponentially increase as a function of time. It could be due to gelation of SBS at high temperature conditions. These increment of rheological properties are not observed in SBC. From LAOS (large amplitude oscillatory shear) test, the nonlinear rheological properties of SBS at 155 and 200 oC after 1800 s are compared. The nonlinear rheological properties at 155 oC show simple strain thinning behavior such as linear homo polymer, however, the nonlinear rheological properties at 200 oC show 2 times strain thinning behavior (Payne effect). It well match with the gelation of SBS at 200oC. From rheological studies, it is confirmed that the proper polymer matrix for MIF process (low rheological properties at initial time and high rheological properties after process) is SBS KTR 301.

Assessment of Near-infrared Penetration Depth and Photothermal Efficiency of Organic and Inorganic Materials in Tissue-mimicking Phantoms

Juyoung Hwang(황주영),Rim Mhamdi(림 므함디),Banyu Firdaus Soeriawidjaja(반유 피르다우스 수리야위자야),Min Chan Kim(김민찬),Astrini Pradyasti(아스트리니 프라디야스티),Chung Thanh Pham(충탄팜),Kyu Hyun(현규),Hyun Jung Kim(김현중),Songyi Lee(이송이 한국고분자학회 2023 폴리머 Vol.47 No.5