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      • SCIESCOPUSKCI등재

        무기계 내화 필러 및 팽창재료로 충전된 실리콘 고무 복합체의 열적 안정성과 기계적 특성

        황소산(Sosan Hwang),류현준(Hyun Jun Ryu),김영선(Youngseon Kim),소재일(Jae Il So),진성훈(Sung Hoon Jin),백성현(Sung-Hyeon Baeck),심상은(Sang Eun Shim) 한국고분자학회 2018 폴리머 Vol.42 No.3

        본 연구에는 무기계 내화 필러와 팽창재료를 충전한 실리콘 고무 복합체의 내화 성능과 열적 안정성 및 기계적 강도를 분석하였다. 가스 토치 화염시험과 열 중량분석(TGA)을 통해 미네랄 섬유(mineral fiber)/실리콘 고무 복합체는 규회석(wollastonite)/실리콘 고무 복합체와 운모(mica)/실리콘 고무 복합체보다 내화 성능이 우수하다는 것을 확인하였다. 주사전자현미경(SEM)을 통해 규회석은 실리콘 고무에 분산성이 양호함을 확인하였고, 만능재료분석기(UTM)를 통해 분석한 결과 기계적 강도가 가장 우수했다. 팽창재료(팽창흑연 및 팽창질석) 2종은 가스 토치 화염시험 결과 내화 필러/실리콘 고무 복합체의 내화성능을 보다 향상시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 특히, 팽창흑연이 충전된 실리콘 고무 복합체가 팽창질석이 충전된 실리콘 고무 복합체보다 내화성능이 더 우수함을 확인하였다. 하지만, 기계적 특성의 경우, 팽창질석이 충전된 실리콘 고무 복합체가 팽창흑연이 충전된 실리콘 고무 복합체보다 다소 우수하였다. In this study, mechanical properties and thermal stability of silicone rubber (SR) composites filled with various inorganic fire-proof fillers and expandable materials were evaluated. A fire resistance tested by gas torch flame tests and thermogravimetric analysis (TGA) of Mineral fiber/SR (F/SR) composites were superior to wollastonite/SR (W/SR) and Mica/SR (M/SR) composites. W was well dispersed in SR observed by scanning electron microscope (SEM) and the mechanical strength of W/SR composites was greatest analyzed by universal material analyzer (UTM). Expandable graphite (EG)/SR composites had improved a fire resistance than that of expanded vermiculite (EV)/SR composites. Especially, the fire resistance of EG/SR composite was superior to the EV/SR composite. However, the mechanical properties of EV/SR composites were only slightly higher than those of EG/SR composites.

      • KCI등재

        산화철이 첨가된 실리콘 고무 복합체의 전자파 차폐 성능과 열적 특성

        황소산(Sosan Hwang),정현우(Hyeon Woo Jeong),김용하(Yongha Kim),천영걸(Yingjie Qian),진성훈(Sung Hoon Jin),심상은(Sang Eun Shim) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.2

        본 연구에서는 제철과정에서 부산물로 발생하는 black ferric oxide(BFO), yellow ferric oxyhydroxide(YFO) 및 red ferric oxide(RFO) 산화철을 충전한 실리콘 고무 복합체의 전자파 차폐 성능 및 열적 특성을 분석하였다. BFO는 자성에 의해 전자파를 흡수할 수 있으며 YFO는 결정구조 사이의 물 분자에 의해 전자파를 흡수할 수 있다. 이는 vector network analyzer(VNA)를 통한 전자파 차폐 성능 분석과 Nichlson-Ross-Wier(NRW) 식으로 계산한 복소유전율, 복소 투자율로 확인하였다. 전자주사현미경과 입도분석기를 통해 산화철 입자의 크기를 확인하였고 열중량 분석기와 X선 회절 분석법, 열전도도 분석을 통해 산화철을 충전한 실리콘 고무 복합체의 열적 특성을 확인하였다. BFO를 충전한 실리콘 고무는 전자파 차폐 성능이 가장 높으며 RFO를 충전한 실리콘 고무는 열전도도와 열적 안정성이 가장 우수하였다. In this study, the electromagnetic interference shielding effectiveness and thermal properties of silicone rubber composites filled with various ferric oxides produced as by-products during a steel manufacturing process were analyzed. Black ferric oxide (BFO) can absorb electromagnetic waves by magnetism, and yellow ferric oxyhydroxide (YFO) can absorb electromagnetic waves by water molecules between crystal structures. This was confirmed by electromagnetic interference shielding effectiveness (EMI SE) analysis through a vector network analyzer (VNA) and complex permittivity and complex permeability calculated by Nichlson-Ross-Wier (NRW) equation. The size of the iron oxide particles was confirmed through SEM and particle size analyzer, and thermal properties of the silicone rubber composite filled with ferric oxides were confirmed through TGA, XRD, and thermal conductivity analysis. Silicone rubber composite filled with BFO has the highest EMI SE and the composite filled with red ferric oxide (RFO) has the best thermal conductivity and thermal stability.

      • KCI등재

        분말 및 섬유 내화 필러로 충전된 실리콘 고무의 특성 비교

        류현준(Hyun Jun Ryu),황소산(Sosan Hwang),김영선(Yeongseon Kim),진성훈(Sung-Hoon Jin),백성현(Sung-Hyeon Baeck),심상은(Sang Eun Shim) 한국고분자학회 2017 폴리머 Vol.41 No.6

        최근 건축물의 대형 화재사고로 인해 불연, 난연, 내화 등의 소재 개발에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 자체적으로 불연 및 난연 성능을 나타내는 필러와 열적 특성이 우수한 실리콘 고무를 혼합한 복합 내화재료의 가능성은 크다. 본 연구에서는 내화 필러로서 사용되고 있는 분말 형태의 알루미나(AM), 운모(MC)와 섬유형의 미네랄 섬유, 유리섬유 총 4종류의 실리콘 복합체를 제작해 열적, 가교거동, 물리적 특성을 비교 분석하였다. 가스토치 화염시험, TGA 분석을 통해 미네랄 섬유와 유리 섬유 2종을 혼합한 실리콘 복합체의 내화 성능이 분말 형태의 필러를 혼합한 2종의 실리콘 복합체보다 우수함을 확인하였다. 또한 TGA 분석 시 Horowitz-Metzger 방법을 이용하여 4종 필러 실리콘 복합체의 승온속도에 따른 열분해 활성화 에너지를 계산하였다. 만능재료시험기(UTM)를 통해 분말 형태의 필러 2종을 혼합한 실리콘고무 복합체는 인장, 인열, 신장률에서 우수한 특성을 나타내었고, 섬유 형태의 필러 2종을 혼합한 실리콘고무 복합체는 압축강도, 경도에서 우수한 특성을 보여 주었다. Recently, there has been a growing interest in the development of non-flammable, flame-retardant, and fireproofing materials due to large-scale fires in buildings. Especially, there is a great possibility of researching non-flammable or flame-retardant fillers/silicone rubber composites having excellent thermal properties. In this study, four types of silicone rubber composites were analyzed for thermal, curing, and physical properties. It was confirmed that the fireproofing performance of mineral fiber and glass fiber/silicone composites was superior to those of two powder type filler composites examined by gas-torch flame test and thermogravimetric analysis (TGA). Also, thermal decomposition activation energies were calculated by the Horowitz-Metzger method by TGA. Particulate fillers/silicone rubber composites show greater tensile, tear, and elongation properties and fibrous fillers/silicone rubber composites have improved properties in terms of compressive strength and hardness examined by universal material testing machine (UTM).

      • SCIESCOPUSKCI등재

        Palladium Supported Porous Polyurea Frameworks as an Efficient Heterogeneous Catalyst for Suzuki-Miyaura Cross-coupling Reaction

        Jae Il So(소재일),Yingje Qian(천영걸),Sosan Hwang(황소산),Myung Jong Jin(진명종),Sang Eun Shim(심상은) 한국고분자학회 2018 폴리머 Vol.42 No.3

        다공성 고분자(porous organic polymer, POPs)는 높은 표면적을 가지는 무정형의 고분자이다. 본 연구에서는 우레아 축합반응으로 UPOP라는 다공성 고분자를 합성하였다. UPOP는 Brunauer-Emmett-Teller(BET) 분석을 통해 다공성을 확인하였고, 불균일 촉매 활용성을 보기 위하여 팔라듐을 담지하여 Pd@UPOP를 합성하였다. Pd@UPOP는 XPS 분석을 통해 Pd 담지를 확인하였고, Suzuki-Miyaura 커플링 반응을 이용하여 촉매활성을 측정하였다. Pd@UPOP의 촉매활성은 물과 ethanol이 3:1이고 K₂CO₃를 사용하였을 때 가장 높았다. 특히 이 조건에서 Pd@UPOP를 촉매로 사용하여 공기 중에서 반응시켰을 때 Pd 함량은 0.1 mol%였음에도 불구하고 99% 이상의 수율을 보였다. 또한 5번 재사용하였을 때도 90%의 수율을 유지하였다. Porous organic polymers (POPs) are composed of amorphously linked bonds with high surface areas. Urea based porous organic polymer (UPOP) was synthesized by urea condensation reaction. Porous nature of UPOP was identified by Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis. To evaluate the possibility as heterogeneous catalysts, Pd was loaded onto UPOP, namely Pd@UPOP. XPS analysis and element mapping data confirmed that Pd was supported on Pd@UPOP, then Suzuki-Miyaura coupling reaction was performed with various aryl bromides. The optimized conditions for the catalytic activity of Pd@UPOP are using mixture of (H₂O:EtOH 3:1) (v/v) as a solvent and K₂CO₃ as a base. In this condition, reactions reached to 99% yields with Pd only 0.1 mol% under 1 h. Also, in recycling experiments, yields were maintained above 90% during five runs.

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