판상형 충전제의 함량과 배향에 따른 PP복합체의 열팽창계수 영향 연구

이기윤(Kee Yoon Lee),이용현(Yong Hyun Lee),정선경(Sun Kyoung Jeoung),황효연(Hyo Yeon Hwang),이승구(Seung Goo Lee) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.3

두 가지의 종횡비(ρα=a1/a3 and ρβ=a1/a2)에 의해 특징지어진 3차원 타원체(a1 > a2 > a3)를 사용하여 polypropylene 복합체의 판상형 충전제 함량과 방향이 열팽창률에 미치는 영향에 대해 실험적인 연구를 수행하였다. 측정된 실험적인 값은 Lee와 그의 연구자들이 제안한 이론적인 모델에 의한 계산 값과 비교분석되었다. 판상형충전제로는 운모와 탈크가 사용되었다. 실험 결과로 운모의 경우 종횡비는 ρα= 13.5, ρβ= 1.8이 사용되 어, 20 wt% 함량일때 α11/αm는 약 0.56으로 감소하였으나, α33/αm는 오히려 1.018로 증가함을 보였다. 탈크의 경우의 종횡비는 ρα=3.7, ρβ= 1.4이었고 α11/αm는 0.63으로 감소하였다. 결국 운모와 탈크 모두 그 함량증가에 따라 종단방향과 횡단방향에서 열팽창률은 감소하였으나 수직방향에서는 초기 낮은 충전제 함량에서는 오히려 증가하는 경향을 보였다. Experimental study was performed regarding the effects of disc-like filler orientation and contents on the coefficient of thermal expansion (CTE) of polypropylene composites using the three dimensional ellipsoids (a1 > a2 > a3) analyzed by two aspect ratios(ρα=a1/a3 and ρβ=a1/a2). Measured data were compared with the theoretical approaches proposed by Lee et al. Mica and talc were useed as disk-like fillers in the composites. As experimental results, α11/αm decreased down to ca. 0.56 with mica content of 20 wt% and the aspect ratios, ρα=13.5, ρβ=1.8. However, α33/αm increased to more than 1. In the case of talc, α11/αm decreased to ca. 0.63 with 20 wt% and ρα=3.7, ρβ=1.4. Finally, the longitudinal CTEs (α11) of polypropylene composites decreased as filler contents increased, but normal CTE (α33) increased in the low filler contents like the theory.

판상형 충전제의 함량과 배향에 따른 PP복합체의 영률 변화 연구

서상범(Sang Bum Seo),이용현(Yong Hyun Lee),정선경(Sun Kyoung Jeong),이승구(Seung Goo Lee),이기윤(Kee Yoon Lee) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.2

이 논문은 판상형 충전제의 함량과 배향에 따라 폴리프로필렌 복합체의 영률 변화에 미치는 영향을 연구 하였다. 이론적인 예측은 Lee와 그의 연구자들에 의해 제안된 두 개의 종횡비, ρα=a1/a3과 ρβ=a1/a2 를 이용하여 3차원 타원체의 형상을 계산하였고 실험값과 비교 분석하였다. 판상형 충전제로 운모와 탈크를 사용하였다. 충전제의 형태는 SEM을 이용해 관찰하였고, 종횡비는 고분자의 흐름을 기준으로 좌표축을 설정하여 통계적 방법으로 계 산하였다. 충전제가 운모인 경우에 ρα=13.5와 ρβ=1.8이었고, 탈크의 경우는 ρα=3.8과 ρβ=1.4이었다. 또한 충전제 의 2개의 종횡비와 함량이 기계적 물성에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 운모의 경우 30 wt% 함량일 때 E11이 약 2.7배 향상되었다. 탈크의 경우는 E11이 약 2.3배 향상하였다. This paper studied the effects of the content and the orientation of the disk shape fillers on the modulus of PP composites. The experimental results were compared with the theoretical calculations which included the three dimensional ellipsoids and analyzed by two aspect ratios, ρα=a1/a3 and ρβ=a1/a2 proposed by Lee and his researchers. Mica and talc were used as disk shape fillers in the composites. The shapes of mica and talc were observed by SEM and aspect ratios were statistically calculated. For the case of mica, the average aspect ratios were ρα=13.5 and ρβ=1.8, and for the case of talc, they were ρα=3.8 and ρβ=1.4. Also, the effects of two aspect ratios and the content of filler on the mechanical properties were studied: For 30 wt% of mica, E11 increased up to about 2.7 times, and for the other case of talc, E11 increased up to about 2.3 times, respectively.

Mercaptan 경화제에 의한 저온속경화 에폭시의 열적 기계적 물성

이기윤(Kee Yoon Lee),김원영(Won Young Kim),엄세연(Se Yeon Eom),서상범(Sang Bum Seo) 한국고분자학회 2013 폴리머 Vol.37 No.5

본 연구에서는 DGEBA(diglycidyl ether of bisphenol A)와 mercaptan 경화제계의 경화 후 열에 의한 팽창특성과 역학 거동을 에폭시/아민 유도체형 경화제계와 비교하여 연구하였다. 열팽창계수와 역학거동은 각각 TMA (thermo mechanical analysis)와 역학 거동은 DMA(dynamic mechanical ananlysis)를 이용하여 분석하였다. 아민 유도체형 경화제를 사용한 에폭시 경화물의 유리전이온도와 열팽창계수는 각각 82.6 ℃와 71.2 ppm/℃의 값을 나타냈다. Mercaptan 경화제를 사용한 에폭시 경화물의 경우 -SH 관능기가 증가할수록 유리전이온도는 급격히 감소하였다가점차 증가하여 약 80 ℃ 이상의 값을 갖는 경향을 보였고, 유리전이온도 이하에서 열팽창률은 약 80 ppm/℃에서 최대200 ppm/℃까지 증가하였다가 약 100 ppm/℃로 다시 감소하는 경향을 보였다. 아민 유도체형 경화제를 사용한 에폭시 경화물은 약 1.5 mol/cm3의 가교밀도를 나타냈고, mercaptan 경화제를 사용한 에폭시 경화물은 약 1.0 mol/cm3에서 약 1.7 mol/cm3로 관능기가 증가할수록 가교밀도가 증가했다. 또한 30 ℃에서 2700 MPa 이상의 저장 탄성률을가질 수 있음을 확인하였다. The thermal expansion and mechanical properties of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) with mercaptan hardeners were studied by a comparative method with an amine-adduct type hardener. Thermal expansion and dynamic mechanical properties were measured by thermo mechanical analysis (TMA) and dynamic mechanical ananlysis (DMA),respectively. The Tg and the coefficient of thermal expansion (CTE) of epoxy/amine-adduct type hardener system were 82.6 ℃ and 71.2 ppm/℃, respectively. As the number of -SH functional group of mercaptan hardener increased, the Tg rapidly decreased and gradually increased up to ca. 80 ℃ and the CTE under the Tg rapidly increased to ca. 200 ppm/℃ from 80 ppm/℃ and decreased to ca. 100 ppm/℃. The crosslinking density of epoxy with amine-adduct type hardener was ca.1.5 mol/cm3, while that of epoxy with mercaptan hardeners increased from 1.0 to 1.7 mol/cm3, as the number of -SH functional group increased. The storage modulus can increase up to 2700MPa at 30 ℃.

3차원적 타원 형태의 충전제를 함유하는 복합체의 열팽창 계수 연구

이기윤(Kee Yoon Lee),김경환(Kyung Hwan Kim),정선경(Sun Kyoung Jeoung),전형진(Hyoung Jin Jeon),주상일(Sang Il Joo) 한국고분자학회 2007 폴리머 Vol.31 No.3

A Study on the Performance of Plasticating Single - Screw Extruders

이기윤(Kee Yoon Lee) 한국고분자학회 1991 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.1991 No.10

2차원 타원형의 충전제를 함유하는 복합재료의 열팽창 계수 연구

이기윤(Kee Yoon Lee),김경환(Kyung Hwan Kim),정선경(Sun Kyoung Jeoung),전형진(Hyoung Jin Jeon),주상일(Sang Il Joo) 한국고분자학회 2007 폴리머 Vol.31 No.2

대응점도를 이용한 Maddock Mixing Head 의 비뉴튼성 유체 흐름해석

이기윤(Kee Yoon Lee) 한국고분자학회 1998 폴리머 Vol.22 No.1

고속 전단 가공에서 페놀계와 인산계 산화방지제에 의한 PC/ABS 블렌드의 물성 변화 연구

이한기 ( Han Ki Lee ),김선홍 ( Seon Hong Kim ),이형일 ( Hyung Il Lee ),유재정 ( Jae Jung Yoo ),용다경 ( Da Kyoung Yong ),최석진 ( Seok Jin Choi ),이승구 ( Seung Goo Lee ),이기윤 ( Kee Yoon Lee ) 한국화학공학회 2014 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.52 No.2

Polycarbonate/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene(PC/ABS) 블렌드의 분해효과를 조사하기 위해 고전단 압출 성형기의스크류 회전속도와 전단시간의 함수로 PC/ABS의 물성변화에 영향을 미치는 산화방지제의 효과를 연구하였다. 인산계산화방지제로 Tris-(2,4-di-tert-butyl-phenyl phosphate) (이후 A1로 명명) and Bis(2,4-dicumylphenyl) pentaerythritoldiphosphite(이후 A3로 명명)가 사용되었고, 페놀계 산화방지제는 Octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate(이후 A2로 명명)가 사용되었다. 열적 물성은 TGA를 통해 측정되었고 고속 전단 가공 후 크게 감소하였다. 산화방지제 A3가 포함된 PC/ABS 블렌드는 다른 산화방지제에 비해 스트레스로 유발된 degradation과, 열적 degradation이지연되었다. 고속 전단 가공 후 UTM을 사용한 기계적 물성 또한 산화방지제 종류에 따라 각각 감소하였고, 특히, 신율의 경우 크게 감소하는 거동이 나타난 것에 비해 인장강도의 변화는 매우 적었다. 스크류 회전속도 1000 rpm, 전단부하 시간 20초 조건에서의 신율로 예를 들면, 고속 전단 가공하기 전 신율인 148%에서 A1은 91.6%, A2는 63%, A3은 131%로 감소하였다. 형태학적 물성을 알기 위해 SEM을 사용하여 PC/ABS의 분산상을 조사하였고, 스크류 회전속도와 하중이 작용한 기간이 증가함에 따라 그 크기 분포가 감소하였다. 따라서, 세 종류 산화방지제 모두 고속 전단 가공에서 스트레스로 유발되는 PC/ABS 블렌드의 degradation을 억제하고, 그 효과는 A3가 가장 뛰어난 것을 확인하였다. The effects of antioxidants on the properties of Polycarbonate/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene(PC/ABS)blends were studied for the functions of the screw speed and loaded duration of high shear rate processing in order to investigate the degradation for PC/ABS blends. Tris-(2,4-di-tert-butyl-phenyl phosphate) (A1) and Bis(2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite (A3) as phosphite antioxidants and Octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate(A2) as a phenolic antioxidant are used. The thermal properties were detected by TGA and severely decreased, after the processing. The stress-induced and thermal degradation for PC/ABS blends with the antioxidant A3 was retarded better than the others. By using UTM, the mechanical properties also showed individually decreased according to the antioxidants, after the processing, especially, the elongations showed considerable decline behaviors, while the tensile strengths of PC/ABS blends changed very little. For example, in the operating conditions of 1000rpm of screw speed and 20 seconds of loaded period, the elongations decreased from 148% before the processing, to 91.6% with the A1, to63% with the A2 and to 131% with the A3 after the processing, respectively. In order to get the morphological properties, the size distributions of the dispersed phases for PC/ABS were investigated by SEM analysis and tended to decrease, as the screw speed and loaded period of the processing increased. Therefore, we confirmed that the antioxidantA3 was the best of all of three to inhibit the stress-induced degradation of PC/ABS blends during the high shear rate processing.

고속 전단 가공에 의한 PC/ABS 블렌드의 열적 물성 변화 연구

이형일(Hyeong Ll Lee),이한기(Han Ki Lee),김대식(Dea Sik Kim),최석진(Seok Jin Choi),김선홍(Seong Hong Kim),유재정(Jea Jung Yoo),용다경(Da Kyong Yong),이승구(Seung Goo Lee),이기윤(Kee Yoon Lee) 한국고분자학회 2014 폴리머 Vol.38 No.3

본 연구에서는 polycarbonate(PC)/acrylonitrile-butadiene-styrene(ABS) 블렌드의 고속 전단 가공 조건하에서의열적 물성 변화에 대해 연구하였다. 고전단 압출 성형기(NHSS2-28)를 이용하여 공정조건인 스크류 회전속도와 전단 부하 시간을 변화시키면서 가공하였다. 고전단 부하 실험 후에 유리전이온도(Tg) 변화를 조사하여, 전단 부하 조건에 따라 약 143 oC에서 약 133 oC로 감소하는 경향을 관찰하였다. 열 중량 분석(TGA)을 통해 열분해 현상을 관찰하여 전단을 가하지 않은 경우 ABS와 PC의 분해곡선이 뚜렷한 두 단계로 나타났으나, 고속 전단 가공을 한 경우분해하는 경향이 일직선상으로 변화되어 나타났다. 이에 대한 물성변화의 원인을 조사하기 위해 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하여 분산상의 크기 또한 감소함을 확인하였고, 만능 재료 시험기(UTM)를 이용하여 신율이 고속전단 가공을 한 경우, 소폭 감소하다가 특정 조건 이상에서는 급격한 감소를 보임을 관찰하였다. 결론적으로 적정한고속 전단 응력 조건 이하에서는 PC/ABS 블렌드의 유리전이온도가 수렴하고, 적정 조건 이상에서는 유리전이온도가 급감하므로 전단응력에 의해 열화되는 것을 확인하였다. The effects of high shear rate processing on the thermal properties of PC/ABS blends were studied. It was executedby the high shear processing machine (NHSS2-28) at the varied conditions of screw speeds and loaded duration. After the samples were processed with NHSS2-28, the Tgs were shifted from 143 to 133 oC, and the behavior of degradationdetermined by TGA showed two distinct steps before high shear rate processing, while it showed a straight lineafter the processing. In order to provide the reasons of the properties, it was showen by SEM and UTM that the dropletsizes morphologically decreased after the processing, and the elongations decreased slightly until 1000 rpm of screwspeed and then sharply decreased, according to the conditions of high shear rate processing. Therefore, it can be confirmedthat Tg,s of PC/ABS blends were considerably shifted under an appropriate high shear rate condition, and rapidlydropped, so that blends degraded above the condition, due to stress-induced degradation.

전자선 조사량과 분자량 특성이 전자선 가교 PP 발포 가공에 미치는 영향

홍다윗(Da Vid Hong),윤광중(Kwang Jung Yoon),백운선(Woon Seon Baek),이준길(Jun Gil Lee),이규일(Kyu Il Lee),이장훈(Jang Hoon Lee),김태식(Tae Sik Kim),이기윤(Kee Yoon Lee),정영헌(Young Heon Jung) 한국고분자학회 2002 폴리머 Vol.26 No.4