[논문]랜덤상태의 E-유리 단섬유 강화 불포화 폴리에스터 기반 수지 복합재료의 물성 - E-유리 단섬유의 길이와 함량 및 적층수의 영향 -

박진명; 박영광; 이영희; 서대경; 이장훈; 김한도

doi:10.5764/tcf.2015.27.3.165

랜덤상태의 E-유리 단섬유 강화 불포화 폴리에스터 기반 수지 복합재료의 물성 - E-유리 단섬유의 길이와 함량 및 적층수의 영향 -
Properties of Randomly Oriented Chopped E-glass Reinforced Unsaturated Polyester Based Resin Composite -Effect of Length/Content of E-Glass Fiber and Number of Stacking- 원문보기

韓國染色加工學會誌 = Textile coloration and finishing, v.27 no.3, 2015년, pp.165 - 174

박진명 (부산대학교 유기소재시스템공학과) , 박영광 (부산대학교 유기소재시스템공학과) , 이영희 (부산대학교 유기소재시스템공학과) , 서대경 (DYETEC연구원) , 이장훈 (DYETEC연구원) , 김한도 (부산대학교 유기소재시스템공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

To develop automobile parts, the unsaturated polyester based matrix resin(PR)/reinforcement(randomly oriented chopped E-glass fiber, GF) composites were prepared using sheet molding compound(SMC) compression molding. The effects of GF length(0.5, 1.0 1.5 and 2.0inch)/content (15, 20, 25, 30wt%) and number of ply(3, 4 and 5) on the specific gravity and mechanical properties of PR/GF composites were investigated in this study. The optimum length of GF was found to be about 1.0inch for achieving improved mechanical properties(tensile strength and initial modulus). The tensile strength and initial modulus of composites increased with increasing GF content up to 30wt%, which is favorable content range for SMC. The specific gravity, tensile strength/initial modulus, compressive strength/modulus, flexural strength/modulus and shear strength increased with increasing the number of ply up to 5, which is the maximum number of ply range for SMC. The effectiveness of ply number increased in the flexural strength > shear strength > compressive strength > tensile strength.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 자동차용 부품 소재로 사용하기 위한 기초 연구로서 불포화 폴리에스터를 기지재로 사용하고 랜덤하게 배열된 E-유리 단섬유를 강화재로 사용하여 SMC 공정으로 유리 섬유 강화 고분자 복합재료를 제조할 때 E-유리 섬유의 길이와 함량 및 적층수가 섬유강화 복합재료의 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하였다.

제안 방법

본 연구는 자동차용 부품소재로 사용하기 위하여 불포화 폴리에스터 기반 수지와 랜덤 상태의 E-유리 단섬유를 강화재로 사용하여 SMC 공정으로 복합재료를 제조하였다. 이 때 E-유리 단섬유의 길이(0.
본 연구는 자동차용 부품소재로 사용하기 위하여 불포화 폴리에스터 기반 수지와 랜덤 상태의 E-유리 단섬유를 강화재로 사용하여 SMC 공정으로 복합재료를 제조하였다. 이 때 E-유리 단섬유의 길이(0.5, 1.0, 1.5, 2.0inch), 함량(15, 20, 25, 30wt%) 및 적층수(3, 4, 5ply)가 비중 및 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 불포화 폴리에스터 기반 수지에 대한 E-유리 단섬유의 분산은 섬유 길이가 1.

대상 데이터

섬유강화 복합재료를 만들기 위해 기지재로 불포화 폴리에스터 수지(NORSODYNE VUP-1510, CCP COMPOSITES KOREA, specific gravity 1.13, acid value 17-30mgKOH/g, viscosity 1500-2000mPa, solid content 65-69%)를, 강화재로 E-유리 섬유(R66A, Owens Corning Korea, 4800TEX, solid 1.20%, moisture Max 0.15%)를 사용하였다.

성능/효과

E-유리 단섬유(1.0inch)의 함량이 30wt%까지 증가함에 따라서 비중, 인장강도, 초기탄성률은 거의 일정한 비율로 증가함을 알 수 있었다. 또한 적층수가 증가할수록 비중, 인장강도, 초기탄성률, 압축강도, 압축 탄성률, 굽힘강도, 굽힘 탄성률 및 전단강도는 증가하는 경향을 나타내었다.
본 연구에서는 불포화 폴리에스터 기반 수지의 유리 섬유강화 복합재료의 경우 E-유리 단섬유의 길이 1.0inch, E-유리 단섬유 함유량 30wt%, 적층수 5ply일 때에 가장 우수한 물성(인장강도 45.7MPa,초기 탄성률 13.5GPa, 압축강도 73.8MPa, 압축 탄성률 8.4GPa, 굴곡강도 88.0MPa, 굴곡 탄성률 5.8GPa,전단강도 12.25MPa)을 나타내는 것을 알 수 있었다. 그리고 이러한 소재는 큰 하중의 지지가 요구되지 않는 자동차의 일반 부품소재용으로 사용할 수 있는 충분한 물성을 지닌 것을 알 수 있었다.
강도 및 탄성률의 증가율은 3-4ply 구간에서 보다 4-5ply 구간에서 더 높게 나타남을 알 수 있었다. 적층수에 따른 강도에 대한 영향에서는 굴곡강도>전단강도>압축강도>인장강도의 순으로 보다 높게 나타남을 알 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	복합재료의 기재재 및 강화재의 형태에 따른 분류는?	복합재료는 크게 분산상인 강화재(reinforcement)와 매트릭스상(연속상)인 기지재(matrix)로 구성되어 있다. 기지재에 따라 고분자, 금속 및 세라믹(polymer, metal, ceramic) 복합재료로 분류되며, 강화재의 형태에 따라서 층, 입자 및 섬유(layers, particles, fibers) 강화복합재료로 분류된다. 고분자 복합재료 중에서 대표적인 섬유강화 플라스틱(fiber reinforced plastic, FRP) 복합재료(composite)는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 등과 같은 섬유 강화재와 불포화 폴리에스터 및 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지를 기지재로 구성되어 있다.
	기지재의 종류와 생산 제품의 형상에 따라 복합재료를 성형하는 방법에는 어떠한 것들이 있는가?	복합재료의 성형 방법은 주로 그 기지재의 종류와 생산 제품의 형상에 따라서 전혀 다른 공정들이 채택된다. 복합재료의 성형 방법에는 (1)가장 기본적으로 널리 사용되는 오픈 몰드(open mold) 성형법: 핸드레이업(hand lay-up)/스프레이업(spray-up) 성형법, (2)고속 대량 생산에 사용되는 콤프레션 몰딩(compression molding) 성형법: 시트 몰딩 컴파운드(sheet molding compound, SMC)/BMC(bulk molding compound) 성형법, (3)빠른 경화 반응으 로 생산성이 높은 성형방법인 RTM(resin transfer molding)/RIM(reaction injection molding)/RRIM (reinforced reaction injection molding), (4)긴 tu -be, rod 및 channel 등의 제품을 제조하는데 활용되는 펄트루전(pultrusion) 성형법, (5)필라멘트 와인딩(filament winding) 성형법, (6)오토클레이브 (autoclave) 성형법 등이 있다4-7) . SMC는 불포화 폴리에스터와 스티렌모노머, 저수축제, 충진제, 증점제, 라디칼 개시제, 촉매, 이형제 등이 배합된 페이스트(paste)에 약 25.
	복합재료의 구성은 어떻게 되는가?	복합재료는 크게 분산상인 강화재(reinforcement)와 매트릭스상(연속상)인 기지재(matrix)로 구성되어 있다. 기지재에 따라 고분자, 금속 및 세라믹(polymer, metal, ceramic) 복합재료로 분류되며, 강화재의 형태에 따라서 층, 입자 및 섬유(layers, particles, fibers) 강화복합재료로 분류된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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