Hyung-Il Kim

A change in the length distribution of glass fiber was induced by mixing long glass fiber 30%‐ reinforced polypropylene composites with recycled composites of short glass fiber 30%‐reinforced polypropylene, and the improvement in mechanical properties was investigated. Changes in mechanical properties were confirmed as a function of the number of recycles and mixing ratio of the composites, and the average fiber length and length distribution of the glass fibers were analyzed using a three‐dimensional measuring machine. The tensile strength, flexural strength, flexural modulus, and impact strength of the blend of a once‐recycled composite of short glass fiber‐reinforced polypropylene and once‐recycled composite of long glass fiber‐reinforced polypropylene in a ratio of 40:60 were 99%, 102%, 100%, and 100% those of a virgin composite of short glass fiber‐reinforced polypropylene, respectively. In addition, the average length of the glass fiber of this blend was 0.305 mm, which was similar to that of the virgin composite of short glass fiber‐reinforced polypropylene (0.313 mm); furthermore, the distribution ratio of long fibers of length 1 mm or more was 5%. The length distribution of the glass fibers was significantly altered by the combination of the recycled composites and the long glass fiber‐reinforced composite; accordingly, the deteriorated mechanical properties of the recycled composites could be significantly recovered.

In general, lower viscosity of materials leads to desirable nano‐pattern replication characteristics in injection molding processes. However, such materials do not meet the properties required for manufacturable products owing to their poor mechanical properties. In this study, we blended a small amount of dendrimer with high‐viscosity polyamide 6 to lower viscosity and enhance flowability of the polymer blend while maintaining desirable mechanical properties. It was observed that the flowability of the polyamide 6/dendrimer blend increased significantly with an increase in dendrimer content without affecting the mechanical properties of high‐viscosity polyamide 6. To investigate the nano‐pattern replication characteristics of the blend, injection molding process and the mold of metal stamp were used to manufacture a nano‐pattern specimen. Blending more than 0.6 wt% of dendrimer with high‐viscosity polyamide 6 significantly improved its nano‐pattern replication characteristics and flowability.

수처리 시스템에 적용하기 위한 보론 흡착용 기본 수지로 poly(St-co-DVB) 가교중합체를 현탁중합으로 합성하였다. 기본 수지에 대하여 염화메틸화 반응을 거쳐 글루카민기가 도입된 킬레이트 수지를 평균 입경 500 μm 구형의 고다공성 수지로 합성하였다. 이러한 반응과정에서 혼합용매와 상용화 용매를 사용하여 상분리 없이 반응단계를 간소화하여 킬레이트 수지를 합성하였다. 글루카민기의 입체장애에 따라 글루카민 치환반응이 원활히 진행되지 못하는 문제점을 하이드록시기를 갖는 저분자량 아미노알코올을 사용하여 해결함으로써 보론 이온 흡착률이 30% 이상 향상된 새로운 구조의 킬레이트 수지를 합성하였다. 이러한 킬레이트 수지에 대해서 가교제 함량, 글루카민기 및 아미노알코올기 도입이 보론 흡착특성에 미치는 영향을 조사하였다.

다양한 아크릴레이트 단량체 조성으로 아크릴레이트계 공중합체를 합성하였으며 친유성 또는 친수성 특성에 따른 열 계면 소재로서의 적합성을 조사하였다. 아크릴레이트 공중합체들을 균일한 두께의 코팅층으로 제조하여 열전달 온도, 접촉각, 점착력, 반사율, 유연성 및 경도 등의 열 방출 특성에 관련된 물성의 변화를 조사하였다. t-butyl methacrylate(t-BMA)를 함유한 유용성 공중합체는 다른 공중합체들보다 높은 경도 및 접촉각을 나타냈지만 열전달효과는 낮게 나타났다. 반면, 수용성 공중합체들은 대체적으로 우수한 열전달 효과를 나타내었다. Methyl methacrylate (MMA) 함량 7.5%와 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA) 함량 32.5%의 조성비로 합성된 poly(MAA-co-BMA-colauryl methacrylate(LMA)-co-HEMA)가 가장 우수한 열전달 효과를 나타내었다. 또한 이러한 수용성 공중합체를 열 계면 소재로 사용했을 때 높은 접촉각과 낮은 Tg에 의해 소수성 알루미늄 접착 표면(접촉각 85.3°)에서의 젖음 특성이 우수하여 알루미늄 표면과 열 계면 소재 표면 사이의 공극을 대부분 제거할 뿐만 아니라 다양한 표면 형상에도 적용하기 적합한 특성을 나타내었다.

외관 보호, 습기 및 공기로부터의 열화 방지 등의 목적으로 제품의 표면을 보호하는 보호 필름의 중요성이 점차 부각되고 있다. 보호 필름의 점착력 및 박리 후 표면 잔사를 제어하기 위해 butyl acrylate 및 acrylic acid의 공중합체를 기본 수지로 하고 경화방법, 가교제의 양을 변수로 하여 보호필름용 점착제를 제조하였다. 자외선경화 점착제의 경우 가교제의 양이 증가할수록, 자외선 조사량이 증가할수록 점착력과 잔사는 감소하였다. 열경화 점착제의 경우 경화제의 양이 증가할수록, 열 경화시간이 증가할수록 점착력과 잔사가 감소하였을 뿐만 아니라 경시변화에 따른 점착력 및 잔사의 변화가 낮아 우수한 점착특성을 나타내었다.

그래핀은 우수한 전기적, 기계적 및 차단 특성으로 인해 다양한 고분자 복합재에 사용되지만 혼화성을 향상시켜야 된다. 반면, 산화 그래핀은 에폭시, 하이드록실 및 카복실기와 같은 다양한 관능기를 갖고 있어 여러 고분자들과의 혼화성이 우수하다. 고분자 소재의 물성 뿐만 아니라 가공성 및 제품 품질을 향상시키기 위하여 일반적으로 다양한 첨가제들이 사용되고 있다. N-바이닐피롤리돈 및 부틸아크릴레이트로 합성한 올리고머를 사용하여 산화 그래핀을 개질하여 전기적 특성을 향상시키는 첨가제로 적용하였다. 아크릴 올리고머로 개질된 산화 그래핀/아크릴 고분자 복합재료에서는 표면전기저항이 크게 감소하였다.

Photocatalyst for wastewater purification was prepared by using TiO2 as a photocatalyst and MWCNT as an electron transferring additive. Polymer nanocomposite was prepared by dispersing the photocatalyst in the hydrogel consisting of hydrophilic poly(vinyl alcohol) (PVA) and pH-responsive polyacrylamide (PAM). Characteristics of PVA/PAM/ TiO2/MWCNT nanocomposite were investigated by SEM, XRD, FTIR, and UV spectrometer. Electron transferring effect of MWCNT played an important role in the significant improvement of photocatalytic decomposition of organic dye by PVA/PAM/TiO2/MWCNT nanocomposite.

Polar functional polyethylene wax was prepared by grafting maleic anhydride and styrene monomers on non polar polyethylene wax which was produced by pyrolysis process. The acidity variation of polyethylene wax was investigated depending on the graft reaction variables. The polar functional polyethylene wax, which was prepared by grafting via alternating copolymerization of styrene and maleic anhydride, showed the significantly higher acid value compared to the polyethylene wax grafted with maleic anhydride alone. As the anhydride group of polar functional polyethylene wax was hydrolyzed to form carboxylic acid groups, the acid value of hydrolyzed functional polyethylene wax increased further. Due to the effect of initiator decomposition temperature, dicumyl peroxide resulted in the higher acid value of polyethylene wax in the grafting with maleic anhydride alone. On the other hand, benzoyl peroxide resulted in the higher acid value of polyethylene wax in the grafting with maleic anhydride and styrene together at lower temperature.