[학위논문]마이크로파 박리된 폴리도파민 코팅 산화그래핀 기반 다층 나노복합재 감압점착필름에 관한 연구 Multi-layered Pressure-Sensitive Adhesive Nanocomposite Films with Exfoliated Graphene Oxide원문보기
본 논문에서는 감압점착필름의 기계적, 접착 성능을 동시에 개선하기 위해 다층구조를 적용한 나노복합재를 제조하였다. 감압점착필름의 기계적 물성 강화를 위해 강화재로 사용 된 산화그래핀의 개질을 진행하였으며, 분산성 개선을 위한 마이크로파 박리와 접착력 및 계면 친화성 개선을 위해 ...
본 논문에서는 감압점착필름의 기계적, 접착 성능을 동시에 개선하기 위해 다층구조를 적용한 나노복합재를 제조하였다. 감압점착필름의 기계적 물성 강화를 위해 강화재로 사용 된 산화그래핀의 개질을 진행하였으며, 분산성 개선을 위한 마이크로파 박리와 접착력 및 계면 친화성 개선을 위해 폴리도파민 표면 기능화 과정을 수행하였다. 표면 기능화 과정의 검증은 FT-IR, TGA, XPS, Raman, FE-SEM 이미지 분석을 통해 수행되었으며, 마이 크로파 박리에 의해 산화 그래핀의 산소 기능기들이 제거되고 응집 구조가 해소되면서 환 원 및 박리가 진행되었음을 확인하였다. 다층구조 나노복합 점착필름은 다층 구조로 인한 층간 계면 분리 현상을 방지하기 위해 나노입자가 첨가된 코어층과 표면층에서 완전히 동일한 계의 아크릴 올리고머 수지를 사용 하여 제작되었다. 제작된 다층구조 나노복합 점착 필름은 FE-SEM을 통해 특성 분석이 진행되었고, 코어층과 쉘 층이 각각 100 μm의 동일한 두께로 박막 필름이 제작되었음을 확인하였다. UTM을 이용한 기계적 물성 분석 결과, 단층 나노복합 점착필름과 비교하였 을 때 인장 강도가 최대 42% 개선되었고, 동일 두께이기 때문에 절반 수준의 강화제 함량 에서 더 높은 강화 효과를 보이므로 다층 구조의 적용으로부터 그 강화 효율이 개선되었음 을 확인하였다. 점착 물성 분석 결과, 단층 나노복합 점착필름은 강화 입자가 분산되지 않 은 점착 필름에 비해 50%까지 감소하지만 다층 구조 나노복합 점착필름에서 90%까지 회 복되면서 기계-점착 물성 간 상충 관계를 극복한 것으로 확인되었다.
본 논문에서는 감압점착필름의 기계적, 접착 성능을 동시에 개선하기 위해 다층구조를 적용한 나노복합재를 제조하였다. 감압점착필름의 기계적 물성 강화를 위해 강화재로 사용 된 산화그래핀의 개질을 진행하였으며, 분산성 개선을 위한 마이크로파 박리와 접착력 및 계면 친화성 개선을 위해 폴리도파민 표면 기능화 과정을 수행하였다. 표면 기능화 과정의 검증은 FT-IR, TGA, XPS, Raman, FE-SEM 이미지 분석을 통해 수행되었으며, 마이 크로파 박리에 의해 산화 그래핀의 산소 기능기들이 제거되고 응집 구조가 해소되면서 환 원 및 박리가 진행되었음을 확인하였다. 다층구조 나노복합 점착필름은 다층 구조로 인한 층간 계면 분리 현상을 방지하기 위해 나노입자가 첨가된 코어층과 표면층에서 완전히 동일한 계의 아크릴 올리고머 수지를 사용 하여 제작되었다. 제작된 다층구조 나노복합 점착 필름은 FE-SEM을 통해 특성 분석이 진행되었고, 코어층과 쉘 층이 각각 100 μm의 동일한 두께로 박막 필름이 제작되었음을 확인하였다. UTM을 이용한 기계적 물성 분석 결과, 단층 나노복합 점착필름과 비교하였 을 때 인장 강도가 최대 42% 개선되었고, 동일 두께이기 때문에 절반 수준의 강화제 함량 에서 더 높은 강화 효과를 보이므로 다층 구조의 적용으로부터 그 강화 효율이 개선되었음 을 확인하였다. 점착 물성 분석 결과, 단층 나노복합 점착필름은 강화 입자가 분산되지 않 은 점착 필름에 비해 50%까지 감소하지만 다층 구조 나노복합 점착필름에서 90%까지 회 복되면서 기계-점착 물성 간 상충 관계를 극복한 것으로 확인되었다.
In this study, the multi-layered nanocomposite pressure-sensitive adhesive (PSA) is synthesized to overcome the trade-off relationship between mechanical and adhesion performances. It is crucial that acquirement of sufficient exfoliation of the nanopartcles itself has a significant on the dispersion...
In this study, the multi-layered nanocomposite pressure-sensitive adhesive (PSA) is synthesized to overcome the trade-off relationship between mechanical and adhesion performances. It is crucial that acquirement of sufficient exfoliation of the nanopartcles itself has a significant on the dispersion of the nanocomposite. Consequently, In order to ensure the dispersion quality of the nanoparticles, graphene oxide (GO) is reduced with microwave irradiation approximately ten seconds. Subsequently, polydopamine functionalization is conducted for reduced graphene oxide (rGO) to grant the adhesive properties for the nanoparticles: polydopamine has own unique adhesive property. Moreover, polydopamine improves the surface affinity between the acrylic oligomer matrix and the reinforcing nanoparticles. The fabrication and functionalization procedures is examined using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), raman spectroscopy, and field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) image analysis: the microwave irradiation process removed the oxides on the surface of GO, and the polydopamine is chemically bonded to rGO reacting with the oxide residues. As-prepared polydopamine coated, exfoliated graphene oxide is incorporated to an acrylic oligomer blend, and the nanocomposite was cured under the UV ramp with 200 μm thickness. To solve the problem of reduced peel strength due to the nanoparticles, the multi-layered nanocomposite adhesive (MNCA) is synthesized by coating a neat acrylic oligomer blend over the nanocomposite. The adhesive nanocomposite mechanical and neat acrylic adhesive layer thicknesses are equal to 100 μm respectively from FE-SEM image analysis. The adhesion and mechanical performances are evaluated with a universal testing machine (UTM) test. As a result of mechanical property analysis using UTM, the tensile strength is improved by up to 42% compared with the single layer nanocomposite adhesive film. Because they have the same thickness, the content of the reinforcing agent is half, so the strengthening is improved. From these results, the strengthening effect by applying the multi-layer structure is confirmed. At the adhesive performance measurement, the peel strength of single-layered nanocomposite adhesive decreased to 50% compared with the neat adhesive. It is recovered from MNCA to 90%, thereby overcoming the trade-off relationship between mechanical and adhesive properties. Finally, by conducting cohesive zone model simulations, the reinforcing effect and mechanism of the multi-layered structure are clarified.
In this study, the multi-layered nanocomposite pressure-sensitive adhesive (PSA) is synthesized to overcome the trade-off relationship between mechanical and adhesion performances. It is crucial that acquirement of sufficient exfoliation of the nanopartcles itself has a significant on the dispersion of the nanocomposite. Consequently, In order to ensure the dispersion quality of the nanoparticles, graphene oxide (GO) is reduced with microwave irradiation approximately ten seconds. Subsequently, polydopamine functionalization is conducted for reduced graphene oxide (rGO) to grant the adhesive properties for the nanoparticles: polydopamine has own unique adhesive property. Moreover, polydopamine improves the surface affinity between the acrylic oligomer matrix and the reinforcing nanoparticles. The fabrication and functionalization procedures is examined using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), raman spectroscopy, and field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) image analysis: the microwave irradiation process removed the oxides on the surface of GO, and the polydopamine is chemically bonded to rGO reacting with the oxide residues. As-prepared polydopamine coated, exfoliated graphene oxide is incorporated to an acrylic oligomer blend, and the nanocomposite was cured under the UV ramp with 200 μm thickness. To solve the problem of reduced peel strength due to the nanoparticles, the multi-layered nanocomposite adhesive (MNCA) is synthesized by coating a neat acrylic oligomer blend over the nanocomposite. The adhesive nanocomposite mechanical and neat acrylic adhesive layer thicknesses are equal to 100 μm respectively from FE-SEM image analysis. The adhesion and mechanical performances are evaluated with a universal testing machine (UTM) test. As a result of mechanical property analysis using UTM, the tensile strength is improved by up to 42% compared with the single layer nanocomposite adhesive film. Because they have the same thickness, the content of the reinforcing agent is half, so the strengthening is improved. From these results, the strengthening effect by applying the multi-layer structure is confirmed. At the adhesive performance measurement, the peel strength of single-layered nanocomposite adhesive decreased to 50% compared with the neat adhesive. It is recovered from MNCA to 90%, thereby overcoming the trade-off relationship between mechanical and adhesive properties. Finally, by conducting cohesive zone model simulations, the reinforcing effect and mechanism of the multi-layered structure are clarified.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.