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        비 살상 무기 개발을 위한 생분해성 발포 폴리우레탄에 대한 연구

        이향무 ( Hyang Moo Lee ),김영현 ( Young Hyun Kim ),김경원 ( Kyung Won Kim ),정인우 ( In Woo Cheong ) 한국접착및계면학회 2016 접착 및 계면 Vol.17 No.1

        본 연구에서는 불법 조업 어선 제압 및 장비 불용화를 위한 접착형 퇴치제 개발의 일환으로 발포형 생분해성 폴리우레탄 연구를 수행하였다. 발포형 폴리우레탄 접착제는 폴리에스터계 및폴리에테르 폴리올을 포함하는 주재와 고분자형의 이소시아네이트로 이루어진 경화제를 혼합하여 반응이 완결되는 2액형으로, 단기간의 생분해성을 위해 주재에 starch와 dextrin 및 amylase 등을 첨가하여 4주간 약 34%의 생분해도를 OECD 301C법에 의해 얻을 수 있었다. 주재와 경화제의 온도에 따른 점도를 0~50°C의 온도범위에서 측정하여 혼합 시 참고할 수 있도록 하였으며, 또한 신속한 발포 및 접착성능을 위해서 0~50°C의 온도 범위에서 발포형 폴리우레탄 접착제의 반응 완결 속도(rising time)를 조절하여 1 min 내외로 제어하였다. 또한 면 직물에 대한 T-peel 시험을 수행한 결과 최대 20.78 N/cm, 평균 11.95 N/cm의 접착력을 얻을 수 있었다. Foam-type biodegradable polyurethane adhesives were developed as a non-lethal weapon against illegal fishing boats. The adhesives were prepared from a hardener of polymeric methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and a base composed of polyester and/or polyether polyols. In order to accelerate biodegradability, starch, dextrin, and amylase were added into the base, and which present about 34% degradability within 4 weeks confirmed by OECD 301C method. For proper mixing and corresponding prompt foam reaction, viscosities of hardener and base compositions were investigated in the temperature ranges from 0 to 50°C. For fast completion of the foam forming and corresponding adhesion, rising time was recorded in the same temperature range, and the rising time of the adhesive was varied within around 1 minute. T-peel adhesion tests with cotton fabrics were performed which showed 20.78 N/cm and 11.95 N/cm as the maximum and the average values, respectively.

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        이중 자기치유 메커니즘을 통한 강판의 내부식성 코팅

        이향무 ( Hyang Moo Lee ),윤수민 ( Sumin Yun ),김진철 ( Jin Chul Kim ),조수현 ( Soo Hyoun Cho ),정인우 ( In Woo Cheong ) 한국접착및계면학회 2021 접착 및 계면 Vol.22 No.2

        자기치유 소재를 이용하여 강판을 코팅하는 경우, 코팅 소재에 상처가 날 경우 스스로 상처를 치유하여 강판이 부식되는 것을 방지할 수 있다. 하지만 자기치유 과정에는 시간이 소요되며, 따라서 자기치유가 되기 전에 강판의 상처가 부식 될 수 있다. 본 연구에서는 가역적인 hindered urea bond (HUB)를 통하여 가교 결합을 형성하면서 동시에 부식 방지제로써 작용하는 DTBEDA를 이용하여 듀얼자기치유 메커니즘을 가지는 코팅 소재를 제조하였다. 또한 제조된 소재를 강판에 코팅하여 의료용 메스와 나노/마이크로 압입시험기를 통하여 스크래치에 대한 자기치유 성능을 확인하였으며, DTBEDA 의 내부식성 효과를 전기화학 임피던스 분광법(EIS)을 통하여 분석하였다. Steel plates coated by self-healable polymer still can be rusted since it takes time to be healed. In this study, dual self-healing coating material is developed using corrosion inhibitor (DTBEDA) which can form hindered urea (HUB) as reversible cross-linking bond at the same time. Developed dual self-healing polymer is coated on steel plate, and scratch healing property was investigated by surgical blades and nano/micro indentation tester. The anticorrosion effect of DTBEDA was investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS).

      • KCI등재

        비 살상 무기 개발을 위한 생분해성 발포 폴리우레탄에 대한 연구

        이향무,김영현,김경원,정인우,Lee, Hyang Moo,Kim, Young Hyun,Kim, Kyung Won,Cheong, In Woo 한국접착및계면학회 2016 접착 및 계면 Vol.17 No.1

        본 연구에서는 불법 조업 어선 제압 및 장비 불용화를 위한 접착형 퇴치제 개발의 일환으로 발포형 생분해성 폴리우레탄 연구를 수행하였다. 발포형 폴리우레탄 접착제는 폴리에스터계 및 폴리에테르 폴리올을 포함하는 주재와 고분자형의 이소시아네이트로 이루어진 경화제를 혼합하여 반응이 완결되는 2액형으로, 단기간의 생분해성을 위해 주재에 starch와 dextrin 및 amylase 등을 첨가하여 4주간 약 34%의 생분해도를 OECD 301C법에 의해 얻을 수 있었다. 주재와 경화제의 온도에 따른 점도를 $0{\sim}50^{\circ}C$의 온도범위에서 측정하여 혼합 시 참고할 수 있도록 하였으며, 또한 신속한 발포 및 접착성능을 위해서 $0{\sim}50^{\circ}C$의 온도 범위에서 발포형 폴리우레탄 접착제의 반응 완결 속도(rising time)를 조절하여 1 min 내외로 제어하였다. 또한 면 직물에 대한 T-peel 시험을 수행한 결과 최대 20.78 N/cm, 평균 11.95 N/cm의 접착력을 얻을 수 있었다. Foam-type biodegradable polyurethane adhesives were developed as a non-lethal weapon against illegal fishing boats. The adhesives were prepared from a hardener of polymeric methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and a base composed of polyester and/or polyether polyols. In order to accelerate biodegradability, starch, dextrin, and amylase were added into the base, and which present about 34% degradability within 4 weeks confirmed by OECD 301C method. For proper mixing and corresponding prompt foam reaction, viscosities of hardener and base compositions were investigated in the temperature ranges from 0 to $50^{\circ}C$. For fast completion of the foam forming and corresponding adhesion, rising time was recorded in the same temperature range, and the rising time of the adhesive was varied within around 1 minute. T-peel adhesion tests with cotton fabrics were performed which showed 20.78 N/cm and 11.95 N/cm as the maximum and the average values, respectively.

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        PVK-b-PVP 블록 공중합체의 존재 하에서 안정한 비 수계 그래핀 분산액을 위한 용매-고분자 상호작용에 관한 연구

        박경태 ( Kyung Tae Park ),( Suguna Perumal ),이향무 ( Hyang Moo Lee ),김영현 ( Young Hyun Kim ),정인우 ( In Woo Cheong ) 한국접착및계면학회 2017 접착 및 계면 Vol.18 No.3

        본 연구에서는 poly(N-vinyl carbazole) (PVK), poly(4-vinylpyridine) (PVP), PVK-b-PVP 블록 공중합체를 RAFT 중합법으로 합성하였으며, 이를 이용하여 ethanol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dichloromethane (DCM), tetrahydrofuran (THF)와 같은 비 수계 용매에서 그래핀 분산액을 제조하였다. 합성된 고분자의 화학적 구조는 양성자 및 탄소 핵자기 공명 분광기(<sup>1</sup>H-, <sup>13</sup>C-NMR), 크기 배제 크로마토그래피 (size exclusive chromatography, SEC), 시차 주사 열량계 (differential scanning calorimetry, DSC)를 이용하여 분석하였으며, 그래핀 분산액의 분산 안정성은 Turbiscan을 이용하여 시간에 따른 터비스캔 안정성 지수(Turbiscan stability index, TSI)를 측정, 정량적으로 평가하였다. 용매, 고분자, 그래핀의 표면장력(σ), 용해도 상수(δ)를 이용하여 물질간의 상호작용에 대하여 설명하였으며, 이를 바탕으로 용매와 그래핀간의 용해도와 표면장력의 차이가 분산안정성에 큰 영향을 미침을 확인하였다. 그래핀의 분산 안정성이 좋지 못한 ethanol 및 THF 용매 하에서 PVK-b-PVP를 사용하여 그래핀을 분산시킬 경우 낮은 TSI값을 효과적으로 유지할 수 있었으며, 그래핀을 잘 분산시킨다고 알려진 NMP에 비하여 DCM이 더 좋은 그래핀 분산안정성을 보임을 확인하였다. Poly(N-vinyl carbazole) (PVK) homopolymer, poly(4-vinylpyridine) (PVP) homopolymer, and PVK-b-PVP block copolymer were synthesized by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization and the polymers were used to prepare non-aqueous graphene dispersions with four different solvents, ethanol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dichloromethane (DCM), and tetrahydrofuran (THF). <sup>1</sup>H- and <sup>13</sup>C-NMR spectroscopy, size exclusion chromatography (SEC), and differential scanning calorimetry (DSC) were carried out to confirm the chemical structure of the polymers. Stability of graphene dispersions was measured by on-line turbidity measurement. Time-dependent Turbiscan Stability Index (TSI) values were interpreted in terms of surface tension (σ) and solubility parameter (δ) among solvents, polymers, and graphene. It was confirmed that the solubilities of polymer and surface tension between solvent and graphene affected the dispersion stability of graphene. PVK-b-PVP block copolymer could effectively maintain the low TSI values of graphene dispersions in ethanol and THF, which have been known as poor solvents for graphene dispersions. It can also be noted that DCM shows good dispersion stability comparable to NMP, which has been known as the best solvent for graphene dispersion.

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