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자동차 외장 램프용 고분자의 흡습 거동 및 치수 변화에 관한 연구
김보람(Bo-Ram Kim),정선경(Sun Kyoung Jeoung),고윤기(Youn Ki Ko),하진욱(Jin Uk Ha),김야원(Ya Won Kim),이승연(Seung Yeon Lee),김종수(Jongsu Kim),이정환(Jung Hwan Lee),이평찬(Pyoung-Chan Lee) 한국고분자학회 2018 폴리머 Vol.42 No.6
본 연구에서는 자동차 외장 램프에 사용되는 고분자 소재(ASA, ABS, PMMA, PC, PP, PPS)의 수분 흡습거동과 이에 따른 치수 변화에 대해 연구하였다. 수분 흡습의 초기 거동은 확산 지배 방정식인 Fick의 제 2법칙을 따르는 거동을 보였다. 수분 흡습에 따른 치수 변화를 분석하기 위해 각 샘플의 길이 수분 흡습 후 길이 변화를 측정하였으며, 그 결과 수분 흡습에 따라 치수가 증가하는 변화를 보였다. 또한, 최대 흡습량이 증가한 소재일수록 치수변화도 증가하는 것을 확인하였다. 수분을 흡습한 고분자의 열팽창계수는 건조된 고분자 대비 최대 33%(본 연구에서는 PMMA의 경우) 감소된 값을 보였다. 이는 수분 흡습에 의해 1차적으로 팽창하여, 열에 의한 팽창이 상대적으로 감소한 것으로 판단된다. Moisture sorption behavior and dimension change of polymeric materials (ASA, ABS, PMMA, PC, PP, PPS) for automotive exterior lamp has been investigated. The variations of the moisture sorption have been represented following the theoretical model of the Fick’s 2nd law of diffusion. In order to understand the dimensional change during the moisture sorption process, the change in length of each sample was studied. The length of polymeric materials increased as equilibrium water content increased. The moisture absorbed polymer materials provided a 33% decrement of the coefficient of thermal expansion, seemingly by swelling the polymer materials under atmosphere condition.
연료전지 응용을 위한 다공성막에 친수성 고분자의 함침을 통한 고내구성 이온교환막의 제조 및 특성 연구
이보성(Bo Sung Lee),정선경(Sun Kyoung Jung),임지원(Ji Won Rhim) 한국고분자학회 2011 폴리머 Vol.35 No.4
본 연구는 고내구성을 가진 고분자 전해질막을 제조하는 것으로 연료전지에 적용하기 위하여 poly(vinyl alcohol)을 주사슬부로 하여 poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA-MA)를 다공성 polyethylene(PE) 막에 함침시켜 막을 제조하였다. 제조된 막을 함수율, 접촉각, FTIR, 이온교환용량, 이온전도도, 메탄올 투과도, 열 중량분석, 탄성계수 등의 측정을 통해 친수성 고분자가 함침된 막의 특성평가를 실시하였다. 접촉각 측정과 FTIR 분석을 통해 PE 막에 함침된 막에서의 친수성기의 존재를 확인하였다. PSSA-MA의 함량이 10 wt% 함침된 막의 경우, 이온교환 용량은 Nafion 115의 0.91보다 향상된 1.2 meq./g dry membrane을 얻었다. 또한, 탄성계수의 경우 PE 막에 비하여 3~3.6배 높은 강도를 나타내었으며, 함수율과 메탄올 투과 실험을 통해 PSSA-MA의 함량이 늘어남에 따라 높은 치수안정성과 낮은 메탄올 투과결과를 확인하였다. This study focuses on the investigation of the impregnation of poly(vinyl alcohol)(PVA) crosslinked with poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid)(PSSA-MA) to porous polyethylene membrane for the fuel cell application. The membranes were characterized by the measurements of the water content, contact angle, FTIR spectra, thermal gravimetric analysis, ion exchange capacity, proton conductivity, methanol permeability and elastic modulus. The existence of hydrophilic moieties in the impregnated membranes was confirmed by contact angle and FTIR measurements. The impregnated PVA/PSSAMA(90:10) membrane exhibited a higher ion exchange capacity (1.2 meq./g dry membrane) than Nafion membrane (0.91 meq./g dry membrane). Through the elastic modulus measurement, the dimensional stability of the resulting membranes was expected to increase higher than the polyethylene membranes. The methanol crossover and water content decreased even if the PSSA-MA content increased due to the reduction of the free volume.
금형온도 조건에 따른 PPS 복합수지의 물리적 특성 변화 연구
엄찬혁(Chanhyuk Um),정도현(Dohyun Jung),유승용(Seung Yong Yu),이상선(Sang Sun Lee),이현욱(Hyun Wook Lee),이평찬(Pyoung-Chan Lee),고윤기(Youn Ki Ko),정선경(Sun Kyoung),하진욱(Jin Uk Ha) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.6
폴리페닐렌 설파이드(PPS) 수지는 용융온도가 290℃ 이상이며, 내화학특성이 매우 우수한 결정성 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이다. 소재가 지닌 우수한 특성으로 금속소재를 대체할 수 있는 화학 소재로 주목받으면서 선진국에서는 관련된 많은 연구가 진행되고 있지만, 국내에서는 소재가 지닌 우수한 특성에도 불구하고 아직 다양한 연구가 진행되지 못하고 있다. 본 연구에서는 PPS 수지의 금형 온도조건 변화에 따라 달라지는 PPS의 결정화도를 분석하였으며, 결정화도에 따른 수지의 물성변화 경향을 분석하였다. PPS 소재를 적용한 부품의 금형온도에 따른 물성변화 값을 측정하여 시편 사출물과 강성 특성을 비교 분석하였다. Polyphenylene sulfide (PPS) is well known semi-crystalline super engineering plastic which is having a very high melting temperature (above 290℃) and strong chemical resistance. Research on replacing metallic materials with PPS is going on due to its superior properties. However, PPS is the material that does not have much attention in Korea as compared to the other developed countries. In this research, the crystallinity of the resin was influenced by the mold temperature, as a result, physical properties such as tensile strength, thermal properties were changed. Analyses were carried out with specimen and automotive molded part.
무도장 메탈 플라스틱을 활용한 자동차 인사이드 핸들 연구
김보람(Bo-Ram Kim),하진욱(Jin Uk Ha),정선경(Sun Kyoung Jeoung),정우석(Wooseok Jung),신동혁(Donghyeok Shin),임성빈(Sungbin Lim),정찬영(Chanyoung Jeong),김재홍(Jaehong Kim),이평찬(Pyoung-Chan Lee) 한국자동차공학회 2018 한국 자동차공학회논문집 Vol.26 No.4
In this study, metallic plastics that were used to replace the metal plating and painted parts of the automotive paintless interior parts were investigated. Polyamide(PA) 6 based metallic plastics were used to develop paintless inside door handle for enhancing the part properties of fracture load and increasing eco-friendly process. The fracture load of the inside door handle(design model 2) was 13.5 % higher than that of the handle(design model 1). The injection molded parts of the model 2 did not show weld lines on the surface of the parts. At a high load(over 50 kgf in this study), the developed inside door handle was not broken, which was seemingly due to the increase in the elongation at break and yield stress of metallic plastics.
김야원(Ya Won Kim),김보람(Bo-Ram Kim),고윤기(Youn Ki Ko),정선경(Sun Kyoung Jeoung),이승연(Seung Yeon Lee),김종수(JongSu Kim),이정환(Jung Hwan Lee),이평찬(Pyoung-Chan Lee) 한국자동차공학회 2018 한국 자동차공학회논문집 Vol.26 No.5
Under various temperature conditions, the moisture desorption behavior of polymer materials(ASA, ABS, PMMA, PC Optic, PC HT, PC UV) used in automotive lamps was investigated. Differences in the degree of moisture desorption were identified, following the theoretical model of Fick’s second law of diffusion. Next, the parameters of the diffusion process, including diffusion coefficients and activation energy, were determined and modeled through both experimental and numerical approaches. The diffusion coefficients of moisture in the desorption process were then measured, exhibiting a linear relationship with the inverse temperature. Consequently, the results of this study were utilized to predict a change in humidity in the automotive lamps based on the relationship between humidity and diffusion coefficients.
저분자 아미드계 활제 합성을 통한 폴리아미드6/유리섬유 복합소재의 유동성 향상 연구
이평찬(Pyoung-Chan Lee),하진욱(Jin Uk Ha),김보람(Bo-Ram Kim),정선경(Sun Kyoung Jeoung),정우석(Wooseok Jung),신동혁(Donghyeok Shin),한정현(Jung Hyun Han),방영길(Young-Kil Bang) 한국고분자학회 2018 폴리머 Vol.42 No.4
본 연구에서는 폴리아미드6(PA6)/유리섬유(GF) 복합소재의 사출 시 흐름성을 개선하기 위한 저분자량의 아미드계 활제를 합성하였다. 저분자량의 아미드계 활제(N,N"-bis(2,2,6,6,-tetramethylpiperidin-4-yl)-1,3-dicarboxamide)를 두가지 방법으로 합성하여 PA6/GF 복합소재의 흐름성을 향상시켰다. 아미드계 활제는 상온 축합반응과 가온 축합 반응으로 진행하였으며, 합성 조건에 따른 성능 분석을 실시하였다. 폴리아미드 수지 내 혼합된 활제는 이축 스크류 배합기의 축력을 순수 폴리아미드 수지 대비 50% 수준 감소시켰다. 가온 축합반응으로 합성된 활제를 적용한 PA6/GF35% 복합소재의 물성은 일반 PA6/GF35% 복합소재 대비 흐름성 72%, 인장강도 10% 상승하는 것을 확인하였다. 이는 아미드계 활제가 소재 내에서 분자 사슬간의 결합력을 감소시켜서 가소제 역할을 하여 분자 사슬의 유동성을 증가시킨 것으로 판단된다. In this study, low molecular weight amide-type lubricant was synthesized to improve flow properties of polyamide6(PA6)/glass fiber(GF) composites. Low molecular weight amide-type lubricant (N,N"-bis(2,2,6,6,-tetramethylpiperidin-4-yl)-1,3-dicarboxamide) was synthesized by condensation reaction under room temperature or high temperature condition. The performance analysis was performed according to the synthesis conditions. FTIR spectroscopy was used to examine the chemical bond of synthesized lubricants. The synthesized lubricants mixed in the polyamide resin decreased its axial force of twin screw compounder compared with the pristine polyamide resin. The PA6/GF35% composites with synthesized lubricants provided a 72% increase of the melt flow index, seemingly by decreasing bonding force among the molecular chains.