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초록
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최근에 나노충전제를 낮은 부피 분율로 보강한 엘라스토머-나노복합체는 흥미 있는 물성 때문에 관심을 크게 불러 일으켰다. 특히 층화 규산염 클레이(clay), 카본 나노튜브(carbon nanotube), 나노섬유, 탄산칼슘, 금속 산화물 또는 실리카 나노입자 등과 같은 나노충전제를 탄성체에 혼입하면 기계적 물성, 내열성, 동적 기계적 물성, 화염지연성, 차단성 등이 크게 향상된다. 나노복합체의 물성은 크게 고분자 기질, 나노충전제의 성질과 이들의 혼입 방법에 좌우한다. 탄성체 기질 내에 나노충전제들의 균일한 분산은 원하는 물리적 특성과 기계적 특성을 얻기 위한 일반적 필수조건이다. 본 논문은 층화 규산염, 실리카(silica), 카본 나노튜브(carbon nanotube), 나노섬유와 여러 가지 다른 나노입자로 보강된 탄성체 나노복합체의 현재 개발 현황을 소개하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, elastomer-nanocomposites reinforced with low volume fraction of nanofillers have attracted great interest due to their fascinating properties. The incorporation of nanofillers, such as, layered silicate clays, carbon nanotubes, nanofibers, calcium carbonate, metal oxides or silica nanopart...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • BR에 혼입된 나노사이즈 탄산칼슘이 재래식 탄산칼슘과 비산회(fly ash)와 비교하여 물리적, 기계적, 열적, 화염지연 물성에 미치는 영향을 연구하였다.24 이러한 물성들의 향상은 9 nm크기의 탄산칼슘에서 가장 뚜렷하게 보였다.
  • George50는 작용기를 가진 MWNT(mono wall nanotube)와 작용기가 없는 MWNT들이 vinyl acetate가 50%정도 함유된 EVA-MWNT 복합체의 여러 가지 물성에서 어떤 효과를 미치는 가를 연구하였다. Figure 12은 작용기를 가진 MWNT를 보강한 EVA 나노복합체의 TEM사진을 보여주고 있다.
  • 는 나노복합체 제조를 위하여 향후 효과적으로 이용되는 용융체 삽입법(melt intercalation method)을 사용하였으며, 또한 천연고무(NR)와 에폭시화(epoxidized) 천연고무(NR)을 블랜드(blend)한 나노복합체의 물성을 연구하였다. 또한 몬모릴로나이트(montmorillonite) 클레이(clay) 나노복합체의 기계적 성질에 상용화제의 효과를 연구하였다. 이 결과에서 Si-69로 표면 처리된 클레이(clay)는 엘라스토머 콤파운드 (elastomer compound)에 우수한 인장 강도를 제공한다.
  • 본 총론에서는 엘라스토머 나노복합체에 관한 최근 연구에서 사용되는 여러 가지의 나노충전제와 여러 탄성체와 결합한 나노복합체의 성질과 구조에 초점을 맞추어 논의하고자한다.
  • 산화마그네슘(MgO) 나노입자를 개발하고 할로겐 고무용으로 가교 활성제로서의 효과를 보기 위하여 연구하였다. 산화마그네슘(MgO) 나노입자는 클로로프렌 고무(Chloroprene Rubber)의 열안정성을 향상시킬 수 있었다(Table 4).
  • 여러 가지 나노충전제(nanofiller)들을 혼입한 엘라스토머 나노복합체(elastomer nanocomposites)를 소개하였다. 요약하여 여태까지 보여드린 나노복합체가 가지고 있는 여러 장점을 정리하면
  • 액체폴리부타디엔 고무 / 친유기성 클레이 나노복합체 겔(Liquid polybutadiene rubber/organo-clay nanocomposite gel)22의 유변학적 성질이 연구되었다. 이 연구는 고분지-클레이의 상호작용과 온도 뿐 만 아니라 배향성 - 비배향성, clay exfoliation의 영향을 살펴보았다. 클레이 나노복합체(Clay nanocomposites)에 정상 전단 시험을 온도 26 ℃~136 ℃의 범위에서 비가역-가역 점도 전이 영역을 측정하였다.
  • 나노충전제의 함량에 대한 DC전압 저항 측정은 침트 제한성을 체크(check)하기 위하여 행하여졌다. 일정한 압축 응력 적용 하에 온도, 압력, 시간의 효과가 DC저항과 AC저항에 충전제 함량에 따라 어떻게 작용되는 지를 연구하였다. 이 복합체의 온도에 대한 AC 저항과 DC 저항의 변화는 증가로 나타나고, 가해진 압력과 견디는 시간의 변화는 DC 저항이 지수함수적 감소를 나타낸다.
  • 9,10,11,12 Knite11는 카본블랙 고분자형 나노복합체(Carbon black polymeric nanocomposites)를 거대크기와 나노크기로 폴리이소프렌(polyisoprene) 나노복합체에 활용하여 연구하였다. 충전제는 입자경이 약 30 nm인 초전도 카본블랙(Printex XE2, Degussa)이 사용되었으며 폴리이소프렌(polyisoprene)에 10 phr의 카본블랙을 포함한 복합체에서 텐소리지스티브(tensoresistive) 전기저항 의존성이 일축 인장 변형에 어떻게 영향을 주는 지를 연구하였다. 전도성 Atomic Force Microscope(AFM)이 카본블랙 전도성 네트워크(network)가 절연 매트릭스(matrix)에 맵핑(map ping)하는 데 사용되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
나노기술의 일차원적 해석은? “나노기술”이라는 용어는 적어도 일차원적으로 나노미터 크기의 모든 형태의 충전제를 말한다. 조금 더 자세하게 말하면, 경질형 무기/유기 입자로 보강되어 있는 고분자인 경우, 적어도 한쪽 길이가 나노미터 크기로 되어 있으면 이것은 고분자 나노복합체라고 부른다.
나노복합체에서 재료의 물성과 계면은 서로 관계가 있는데 이 중 계면과 관련된 고분자를 표현하는 전문용어 두가지는? 특히 나노복합체에서는 재료의 물성과 계면은 서로 관계가 있다. “결합 고분자”와 “상경계”라는 전문용어는 모두 계면에 관련된 고분자를 표현하는 데 사용했다. 극히 높은 비표면적을 가진 나노충전제로 보강된 고분자 내에서의 계면구조와 벌크구조는 다르다고 알려져 있다.
고분자-충전제 계면은 어디에 중요한 방법으로 여겨지는가? 이와 같은 강력한 고분자-충전제 계면은 혼성(Hybrid) 재료의 제작에 매우 중요한 방법으로 여겨진다. 이런 유기-무기혼성 재료에 대한 관심의 증가로부터 초기 준비 단계에서 나노 구조로 된 재료를 조절할 수 있는 능력을 가지게 되었고 이것이 분자 수준, 즉 10억분의 1의 길이까지 이어질 수 있었다.
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참고문헌 (50)

  1. S. Varghese, J. Karger-Kocsis, and K. G. Gatos, 'Melt Compounded Epoxidized Natural Rubber/Layered Silicate Nanocomposites: Structure Properties Relationships', Polymer, 44, 3977 (2003) 

  2. Q. Jia, Y. Wu, X. Ping, Y. Min, Y. Wang, and L. Zhang, 'Combined Effect of Nano-clay and Nano-carbon black on Properties of NR Nanocomposites', Polym., Polym. Compst., 13, 709 (2005) 

  3. L. F. Valadares, C. A. P. Leite, and F. Galembeck, 'Preparation of Natural Rubber-montmorillonitr Nanocomposite in Aqueous Medium: Evidence for Polymer-platelet Adhesion', Polymer, 47, 672 (2006) 

  4. Y. Wang, H. Zhang, Y. Wu, J. Yang, and L. Zhang, 'Structure and Properties of Strain-induced Crystallization Rubber-clay Nanocomposites by Coagulated the Rubber Latex and Clay Aqueous Suspension', J. Appl. Polym. Sci., 96, 318 (2005) 

  5. A. S. Aprem, A. Jacob, and S. N. Pal, 'Natural Latex-Layered Silicate Nanocomposites with Excellent Permeation Resistance and Mechanical Properties' in Latex 2006, International Conferences on Latex and Latex Based Products, 4th, Frankfurt, Germany, Jan. 24-26, 2006, paper #21 

  6. J. H. Kang, B. S. Kang, W. H. Kim, and U. R. Cho, 'Natural Rubber Clay Nanocomposites by Latex Method: Morphology and Mechanical Properties', Elastomer, 41, 27 (2006) 

  7. S. D. Li, Z. Peng, L. X. Kong, and J. P. Zhong, 'Thermal Degradation Kinetics and Morphology of Natural Rubber/Silica Nanocomposites', J. Nanosc. Nanotech., 6, 541 (2006) 

  8. A. Ansarifar, S. F. Shiah, N. Ibrahim, and A Azhar, 'Rubberchem 2004', 4th International Rubber Chemicals, Compounding and Mixing Conference, Birmingham, United Kingdom, Nov., 2004 

  9. M. A. Atieh, N. Girun, E. S. Madhi, and H. Tahir, C. T. Guan, M. F. Alkhatib, F. R. Ahmadun, and D. R. Baik, 'Effect of Multi-Wall Carbon Nanotubes on the Mechanical Properties of Natural Rubber', Fullerences, Nanotubes, Carbon Nanostructures, 14, 641 (2006) 

  10. J. D. Wang, Y. F. Zhu, X. W. Zhou, G. Siu, and J. Liang, 'Preparation and Mechanical Properties of Natural Rubber Powder Modified by Carbon Nanotubes', J. Appl. Polym. Sci., 100, 4697 (2006) 

  11. J. S. Woo, D. S. Bang, G. W. Lee, H. S. Kye, and K. C. Shin, 'Characterization of PMMA/MWNT Composites Fabricated by a Twin Screw Extruder', Elastomer, 42, 151 (2007) 

  12. M. Knite, V. Teteris, and A. Kiploka, 'The Effect of Plasticizing Agent on Strain-Induced Change of Electric Resistivity of Carbon-Polyisoprene Nanocomposites', Mater. Sci. Eng., C: Biomimetic Supramolecular System, C23, 787 (2003) 

  13. M. Knite, V. Teteris, B. Polyakov, and D. Erts, 'Electric and Elastic Properties of Conductive Polymeric Nanocomposites on Macro- and Nanoscale', Mater. Sci. Eng., C: Biomimetic Supramolecular System, C19, 15 (2002) 

  14. S. Sahoo, M. Maiti, A. Ganguly, J. J. George, and A. K. Bhowwick, 'Effect of Zinc Oxide Naonparticles as Cure Activator on the Properties of Natural Rubber and Nitrile Rubber', J. Appl. Polym. Sci., 105, 2407 (2007) 

  15. C. M. Deng, M. Chen, N. J. Ao, D. Yan, and Z. Q. Zheng, ' $CaCO_3$

  16. A. Bandyopadhyay, M. De Sarkar, and A. K. Bhowmick, 'Polymer-Filler Interations in Sol-Gel Derived Polymer/Silica Hybrid Nanocomposites', J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 43, 2399 (2005) 

  17. S. Wang, Y. Zhang, W. Ben, Y. Zhang, and H. Lin, 'Morphology, Mechanical and Optical Properties of Transparent BR/Clay Nanocomposites', Polym. Testing, 24, 766 (2005) 

  18. S. Wang, Z. Peng, Y. Zhang, and Y. Zhang, 'Structure and Properties of BR Nanocomposites Reinforced with Organoclay', Polym. Polym. Compst., 13, 371 (2005) 

  19. S. Wang, Y. Zhang, Z. Peng, and, Y. Zhang, 'Morphology and Thermal Stability of BR/Clay Composites Prepared by a New Method', J. Appl. Polym. Sci., 99, 905 (2006) 

  20. M. Song, C. W. Wong, J. Jin, A. Ansarifar, Z. Y. Zhang, and M. Richardson, 'Preparation and Characterization of Poly(styrene-co-butadiene) and Polybutadiene Rubber/Clay Nanocomposites', Polym. Int., 54, 560 (2005) 

  21. M. S. Kim, G. H. Kim, and S. R. Chowdhury, 'Polybutadiene Rubber/Organoclay Nanocomposites: Effect of Organoclay with Various Modifier Concentration on the Vulcanization Behavior and MEchanical Properties', Polym. Eng. Sci., 47, 308 (2007) 

  22. X. Wang, Y. Gao, K. Mao, G. Xue, T. Chen, J. Zhu, B. Li, P. Sun, Q. Jin, D. Ding, and A. C. Shi, 'Unusual Rheological Behavior of Liquid Polybutadiene Rubber/Clay Nanocomposite Gels: The Role of Polymer-Clay Interaction, Clay Exfoliation, and Clay Orientation and Disorientation', Macromolecules, 39, 6653, (2006) 

  23. M. Lao, W. Shan, J. Zhu, Y. Li, and H. Xu, 'Structure and Properties of Rubber/Organic Montmorillonite Nanocomposite Prepared by Insitu Anionic Intercalation Polymerization', J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 43, 1344 (2005) 

  24. M. Mishra, and N. G. Shimpi, 'Studies on Mechanical, Thermal, and Flame Retarding Properties of Polybutadiene Rubber Nanocomposites', Polym.-Plast. Technol. Eng., 47, 72 (2008) 

  25. S. Sadhu and A. K. Bhowmick, 'Effect of Chain Length of Amine and Nature and Loading of Clay on Styrene-Butadiene Rubber-Clay Nanocomposite', Rubber Chem. Technol., 76, 860 (2003) 

  26. S. Sadhu and A. K. Bhowmick, 'Preparation and Properties of Nanocomposites Based on Acrylonitrile-Butadiene Rubber, Styrene-Butadiene Rubber, and Polybutadiene Rubber', J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., 42, 1573 (2004) 

  27. J. Ma, P. Xiang, Y. W. Mai., and L. Q. Zhang, 'A Novel Approach to High Performance Elastomer by Using Clay', Macromol. Rapid Comm., 25, 1692 (2004) 

  28. Y. P. Wu., Y. Ma, Y. Q. Wang, and L. Q. Zhang, 'Effects of Characteritics of Rubber, Mixing and Vulcanization on the Structure and Properties of Rubber-Clay Nanocomposites by Melt Blending', Macromol. Mater. Eng., 289, 890 (2004) 

  29. S. Sadhu and A. K. Bhowmick, 'Unique Rheological Behavior of Rubber-Based Nanocomposites', J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., 43, 1854 (2005) 

  30. S. Sadhu and A. K. Bhowmick, ' Effect of Nanoclay on the Dynamic Mechanical Properties of Styrene Butadiene and Acrylonitrile Butadiene Rubber Vulcanizates', Rubber Chem. Technol., 78, 321 (2005) 

  31. A. Mousa and J. Karger-Kocsis, 'Rheological and Thermaldynamic Behavior of Dtyrene/Butadiene Rubber-Organoclay Nanocomposites', Macromol. Mater. Eng., 286, 260 (2001) 

  32. S. Sadhu and A. K. Bhowmick, 'Morphological Study of Rubber Based Nanocomposites by Transmision Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy', J. Mater. Sci., 40, 1633 (2005) 

  33. Z. Zheng, L. Zhang, Y. Li, and H. Xu, 'New Fabricate of Styrene-Butadiene Rubber/Montmorillonite Nanocomposites by Anionic Polymerization', Polymer, 46, 129 (2005) 

  34. Z. Zhou, Y. Zhu, Q. Gong, and J. Liang, 'Preparation and Properties of the Powder SBR Composites Filled with CNTs by Spray Drying Process', Mater. Lett., 60, 3769 (2006) 

  35. M. A. Kadar, K. Kim, Y. S. Lee, and C. Nah, 'Preparation and Properties of Nitrile Rubber/Momtmorillonite Nanocomposites via Latex Blending', J. Mater. Sci., 41, 7341 (2006) 

  36. R. N. Mahaling, G. K. Jana, C. K. Das, H. Heong, and C. S. Ha, 'Carboxylated Nitrile Elastomer/Filler Nanocomposites: Effect of Silica Nanofiller in Thermal, Dynamic Mechanical Behavior, and Interfacial Adhesion', Macromol. Res., 13, 306 (2005) 

  37. V. L. C. Lapa, J. C. M. Suarez, L. L. Y. Visconte, and R. C. R. Nunes, 'Fracture Behavior of Nitrile Rubber-Cellulose II Nanocomposites', J. Mater. sci., 42, 9934 (2005) 

  38. D. Yue, Y. Liu, Z. Shen, and L. Zhang, 'Study on Preparation and Properties of Carbon Nanotubes/Rubber Composites', J. Mater. Sci., 41, 2541 (2006) 

  39. S. Sahoo and A. K. Bhowmick, 'Influence of ZnO nanoparticles on the Cure Characteristics and Mechanical Properties of Carboxylated Nitrile Rubber', J. Appl. Polym. Sci., 106, 3077 (2007) 

  40. H. Acharya, M. Pramanik, S. K. Srivastava, and A. K. Bhowmick, 'Synthetics and Evaluation of High Performance EPDM/Organoclay Nanoscale Composites', J. Appl. Polym. Sci., 93, 2429 (2004) 

  41. H. Acharya and S. K. Srivastava, 'Influence of Nanodispersed Organiclay on Rheological and Swelling Properties of Ethylene Propylene Diene Terpolymer', Macrolom. Res., 14, 132 (2006) 

  42. H. Acharya, S. K. Srivastava, and A. K. Bhowmick, 'Ethylene Porpylene Diene Terpolymer/Ethylene Vinyl Acetate/Layered Silicate Ternary Nanocomposites by Solution Method', Polym. Eng. Sci., 46, 837 (2006) 

  43. S. Morlat-Therias, B. Mailhot, J. Gardette, C. Da Silva, B. Haidar, and A. Vidal, 'Photoxidation of Ethylene-Propylene-Diene/Montmorillonite Nanocomposites', Polym. Degrad. Stab., 90, 78 (2005) 

  44. H. Zhang, Y. Zhang, Z. Peng, and Y. Zhang, 'The Preparation of Self-Reinforced Sisal Fiber Composites', Polym. Polym. Comps., 12, 197 (2004) 

  45. D. Kang, D. Kim, S. H. Yoon, D. Kim, C. Barry, and J. Mead, 'Properties and Dispersion of EPDM/Modified-Organoclay Nanocomposites', Macromol. Mater. Eng., 292, 329 (2007) 

  46. H. Acharya, S. K. Srivastava, and A. K. Bhowmick, 'A Solution Blending Route to Ethylene Porpylene Diene Terpolymer/Layered Double Hydroxide Nanocomposites', Nanoscale, Res. Lett., 2, 1 (2007) 

  47. S. Sahoo, S. Kar, A. Ganguly, M. Maiti, and A. K. Bhowmick, 'Synthetic Zinc Oxide NanoParticles as a Curing Agent for Polychloroprene', Polym. Polym. Comp., 16, 193 (2008) 

  48. D. S. Chaudhary, R. Prasad, R. K. Gupta, and S. N. Bhattacharya, 'Clay Intercalation and Influence on Crystallinity of EVA-Based Naocomposites', Thermochimica Acta, 433, 187 (2005) 

  49. J. J. George and A. K. Bhowmick, 'Ethylene Vinyl Acetate/Expanded Graphite Nanocomposited by Silution Intercalation: Preparation, Characterization, and Properties', J. Mater. Sci., 43, 702 (2008) 

  50. J. J. George, R. Sengupta, and A. K. Bhowmick, 'Influence of Functionalization of Multi-Walled Carbon Nanotubes on the Properties of Ethylene Vinyl Acetate Nanocomposites', J. Nanosci. Nanotech., 8, 1913 (2007) 

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