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Polypropylene Nanocomposites with Graphene Oxide Containing Flame Retardant Moieties
Seung Won Lee(이승원),Huiseob Shin(신휘섭),Yong Hun Lee(이용훈),Jong-Chan Lee(이종찬),Jae Young Jho(조재영) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.5
폴리프로필렌(polypropylene, PP)/산화그래핀(graphene oxide, GO) 복합재료의 난연성과 기계적 성질을 향상시키기 위해 GO를 인계 난연제로 개질시켰다. 복합재료는 무수말레인산이 수식된 PP(maleic anhydride-grafted PP, MAPP)를 상용화제로 사용하여 용융 혼합 방식으로 제작되었다. 푸리에 적외선 분광학(Fourier transform infrared, FTIR), 광전자분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)을 통해 난연제와 GO 사이에 공유 결합이 형성된 것을 확인할 수 있었다. GO의 기능화와 상용화제 사용이 PP/GO 복합재료의 형태학, 난연성, 기계적 성질에 미치는 영향을 평가하였다. 주사전자현미경(SEM)을 이용한 형태학 분석 결과, MAPP를 첨가함으로써 충전제와 기지재 사이의 계면 상호작용이 증가되어 GO의 박리 및 분산성이 향상되었다. PP/기능화된 GO 복합재료의 한계산소지수, 영 탄성률, 인장 강도가 PP/GO 복합재료에 비해 증가된 결과를 나타냈다. Graphene oxide (GO) was functionalized with phosphorus-containing groups to give the flame retardancy to the polypropylene (PP)/GO nanocomposites. The composites were prepared via melt mixing with maleic anhydride-grafted PP (MAPP) as a compatibilizer. Through the Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), covalently-bonded flame retardant moieties on GO were characterized. The effect of the functionalization of GO and the use of compatibilizer on the morphology, flame retardancy, and mechanical properties of the PP/GO composites were investigated. SEM observation of the composites showed that the addition of MAPP improved the exfoliation and dispersion state of the GO sheets by improving the interfacial interaction between the filler and the matrix. For PP/functionalized GO composites, the limiting oxygen index (LOI), Young’s modulus, and tensile strength were increased compared with PP/GO composites.
폴리카보네이트의 용매 유도 결정화에 미치는 용해도 파라미터의 영향 분석
신용현(Yong Hyun Shin),조재영(Jae Young Jho),양태욱(Tae Wook Yang) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.3
폴리카보네이트(PC)의 고상중합법은 기존의 중합법들의 문제를 개선하는 좋은 방법이지만, PC 프리폴리머를 결정화하는 전처리 과정을 필요로 한다. 전처리 과정에서는 용매 유도 결정화법이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 용매를 이용하여 결정화한 PC의 결정화도를 DSC를 이용하여 측정하였고, Hansen 용해도 파라미터 거리(Ra)와 상호작용 파라미터(χ)를 이용하여 연관관계를 분석하였다. 또한 SEM을 이용하여 결정의 형태와 결정영역의 두께를 관찰하였다. Solid-state polymerization of polycarbonate (PC) is a good way to improve the problems of existing polymerization methods. However, it requires the crystallization of PC pre-polymer as a pre-treatment step, and solvent-induced crystallization is mainly used in the pre-treatment process. In this work, the crystallinity of PC with different kinds of solvents was measured by DSC. Then, the correlation was analyzed by using the Hansen solubility parameter distance (Ra) and interaction parameter (χ). In addition, the morphology of crystals and depth of crystal region were analyzed by SEM.
개질 Poly(ether ether ketone)을 이용한 이온성고분자-금속복합 구동체 제조
윤벼리(Bye-Ri Yoon),조재영(Jae Young Jho),양태욱(Tae Wook Yang) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.3
이온성고분자-금속복합체는 낮은 전압에서도 큰 굽힘 변형을 가져올 수 있는 장점으로 인해 차세대 구동체의 소재로 주목을 받고 있으나, 이온 교환막의 낮은 기계적 물성으로 인해 구동 성능의 한계를 보인다. 본 연구에서는 우수한 기계적 물성을 가지는 엔지니어링 플라스틱인 poly(ether ether ketone)(PEEK)를 개질한 이온 교환막을 도입하여 이러한 한계를 극복하고자 하였다. 술폰화한 PEEK(SPEEK)를 개질시킨 막을 도입하여 구동 성능과 수명이 향상된 구동체를 제작하였다. Ionic polymer-metal composites are attracting attention as a material for next-generation actuators due to their advantages of large bending displacement at low voltages, but they show limitations in driving performance due to the low mechanical properties of ion exchange membranes. In order to overcome these limitations, modified poly(ether ether ketone) (PEEK), an engineering plastic with excellent mechanical properties, is introduced as an ion exchange membrane. The actuators with improved driving performance and lifetime were fabricated by introducing modified sulfonated-PEEK membrane.
홍채환(Chae Hwan Hong),이용범(Young Bum Lee),배진우(Jin Woo Bae),조재영(Jae young Jho),남병욱(Byeong uk Nam),황태원(Tae Won Hwang) 한국자동차공학회 2004 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-
Nanocomposites of polypropylene with organically modified clays were compounded on a twin-screw extruder by a two-step melt compounding of three components, i.e., polypropylene, maleic anhydride grafted polypropylene (MA-g-PP), and organically modified clay. The effect of MA-g-PP compatibilizers, including PH-200, Epolene-43, Polybond-3002, Polybond-3200, with a wide range of maleic anhydride (MA) content and molecular weight was examined. Nanocomposites' morphologies and mechanical properties such as stiffness, strength, and impact resistance were investigated. X-ray diffraction patterns showed that the dispersion morphology of clay particles seemed to be determined in the first compounding step and the further dispersion of clays didn't occur in the second compounding step. As the ratio of MA-g-PP to clay increased, the clay particles were dispersed more uniformly in the matrix resin. As the dispersibility of clays was enhanced, the reinforcement effect of the clays increased, however impact resistance decreased.