$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

발포제에 따른 산무수물계 에폭시 폼의 압축강도 및 포밍특성 분석
Investigation of Compressive Strength and Foaming Characteristics of Acid Anhydride Epoxy Foam by Foaming Agent 원문보기

Composites research = 복합재료, v.31 no.4, 2018년, pp.133 - 138  

권동준 (Polymer Resin Team, Hybrid New Material Division, Korea Dyeing and Finishing Technology Institute) ,  김종현 (Department of Materials Engineering and Convergence Technology, Research Institute for Green Energy Convergence Technology, Gyeongsang National University) ,  박성민 (Polymer Resin Team, Hybrid New Material Division, Korea Dyeing and Finishing Technology Institute) ,  권일준 (Polymer Resin Team, Hybrid New Material Division, Korea Dyeing and Finishing Technology Institute) ,  박종만 (Department of Materials Engineering and Convergence Technology, Research Institute for Green Energy Convergence Technology, Gyeongsang National University)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

구조용 폼의 용도는 난연, 단열 기능이외에 구조적인 목적으로 공극부위를 충진시키는 용도로 사용되고 있다. 경량 소재 개발을 위해 CFRP와 구조용 폼이 이용되고 있으며, PUR, PIR, PVC, PET와 같은 대표적인 폼이 존재한다. 본 연구에서는 구조용 폼의 특성 중 강도 강화를 위한 목적으로 에폭시 폼을 개발하고자 하였다. 에폭시 조성 중 산무수물계 경화제는 기존의 폴리올과 반응을 하기 때문에 산무수물계 에폭시 수지에 발포제를 이용할 경우 폼이 형성되는지, 형성된다면, 압축특성과 포밍 형태를 관하는 연구를 진행하였다. 에폭시 폼을 형성시키기 위한 발포제의 종류에 따른 영향 및 발포재의 농도에 따라 변화되는 폼밍의 결과 차이를 분석하였으며, 산무수물계 수지의 조성차이에 따른 폼의 압축강도를 평가하였다. 궁극적으로 에폭시 폼을 최적의 발포제 선정으로 구조적 강도가 높은 폼을 형성시킬 수 있음을 확인하였으며, 기존의 구조용 폼 소재에 비해 높은 압축강도 및 비압축 강도를 가짐을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Polymer foams were used to fill the void in the structure in addition to flame retardant and heat insulation. Polymer foams such as polyurethane, polyisocyanurate, poly(vinyl chloride), polyethylene terephthalate were used to weight lighting materials. In this study, epoxy foam was used to improve m...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 1(a)와 같이 화학 구조적으로 프탈릭 산무수물계 구조가 폴리올과 반응하여 이서 폴리올을 제조할 수 있다는 점과 Fig. 1(b)나 (c)의 결과(YD128:KBH1089)와 같이 산무수물계 수지는 경화 단계에서 기공 발생이 쉽게 이루어지는 경험적 결과를 바탕으로 산무수물계 에폭시를 이용하여 구조용 폼을 형성시키고자 연구하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 복합재료로 이용되고 있는 산무수물계 에폭시 수지에 발포제를 넣어 에폭시 폼을 제조에 관련된 기초 연구를 진행하였다. 발포제의 종류에 따라 에폭시 수지로 포밍이 적합한지 포밍의 형상과 압축강도를 통해 최적의 발포제를 선정하였다.
  • 본 연구는 구조용 폼으로 사용하기 위한 에폭시 폼에 대한 제조 및 포밍의 가능성을 평가한 관찰 논문이다. 산무수물계 에폭시 수지에 발포제를 이용하여 폼의 형상이 발생됨을 확인할 수 있었으며, ACA 발포제를 2 wt% 이상 사용하는 것이 효과적인 발포 상태를 나타내었다.
  • 산무수물계 에폭시는 를 이용하여 구조용 폼을 형성시키고자 연구하였다. 에폭시 수지는 국도화학의 제품을 이용하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
구조용 폼은 대부분은 어떤 형태를 가지고 있는가? 구조용 폼에 대한 종류가 다양하게 존재하지만, 공통적으로 폼 소재이기 때문에 셀을 형성하고 있다. close cell의 형태를 가지고 있는 경우가 더 많으며, 발포 공정에 대한 셀의 생성, 성장, 안정화 과정을 통해 셀의 크기와 셀의 형태, 조성이 이루어진다. 이때 가장 중요한 변수가 되는 것은 소재 자체의 자유에너지에 의한 영향이라고 설명할 수 있다.
에폭시를 기반으로 폼을 제조할 때 장점은? 에폭시를 기반으로 폼을 제조할 수 있게 된다면, 기존의 복합재료와 에폭시/에폭시 결합을 유도하기 때문에 접착력이 높을 수 있으며, 에폭시 자체가 기존의 폼 소재에 비해 강직한 소재이기 때문에 구조적, 계면안정성 적으로도 효과적인 폼 소재가 될 가능성이 높다[20,21]. 에폭시 폼은 현재 제조사가 적은 편이며, 폼에 대한 유통기한과 수요와 공급 문제로 많은 개발이 진행되지 않았다.
발포제의 분해로 발생하는 기체는? 대부분의 폼 소재는 발포제의 영향으로 발포가 이루어질 수 있다. 발포제의 분해로 인해 CO2, H2O, NH3, N2O, N2 등이 발생되며, 이러한 기체 발생량에 따라 발포 특성에 영향을 미친다고 설명할 수 있다[13-15]. 발포제는 물리발포제와 화학발포제로 나눌수 있고, 환경문제로 인해 화학발포제 중에서 유기발포제를 주로 사용하고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (21)

  1. Choi, W.H., Shin, J.H., Song, T.H., Lee, W.J., and Kim, C.G., "Design and Fabrication of Stratified Microwave Absorbing Structure Consisted of Glass/epoxy-resistive Sheet-foam", Composites Research, Vol. 27, 2014, pp. 225-230. 

  2. Kim, Y.S., and Chang, S.H., "A Study on the Micro-deformation of Plain Weave Carbon/epoxy Composite-polymer Foam Sandwich Structures during Curing", Composites Research, Vol. 17, 2004, pp. 28-36. 

  3. Gianchandani, P.K., Casalegno, V., Salvo, M., Bianchi, G., Ortona, A., and Ferraris, M., "SiC Foam Sandwich Structures Obtained by Mo-wrap Joining", Materials Letters, Vol. 221, 2018, pp. 240-243. 

  4. Xie, Y., Li, J., Lu, Z., Jiang, J., and Niu, Y., "Effects of Bentonite Slurry on Air-void Structure and Properties of Foamed Concrete", Construction and Building Materials, Vol. 179, 2018, pp. 207-219. 

  5. Prociak, A., Kuranska, M., Cabulis, U., Ryszkowska, J., Leszczynska, M., Uram, K., and Kirpluks, M., "Effect of Biopolyols with Different Chemical Structures on Foaming of Polyurethane Systems and Foam Properties", Industrial Crops & Products, Vol. 120, 2018, pp. 262-270. 

  6. Mostafa, A., Shankar, K., and Morozov, E.V., "Effect of Shear Keys Diameter on the Shear Performance of Composite Sandwich Panel with PVC and PU Foam Core: FE Study", Composite Structures, Vol. 102, 2013, pp. 90-100. 

  7. Bedell, M., Brown, M., Kiziltas ,A., Mielewski, D., Mukerjee, S., and Tabor, R., "A Case for Closed-loop Recycling of Post-consumer PET for Automotive Foams", Wast Management, Vol. 71, 2018, pp. 97-108. 

  8. Aliha, M.R.M., Linul, E., Bahmani, A., and Marsavina, L., "Experimental and Theoretical Fracture Toughness Investigation of PUR Foams under Mixed Mode I+III Loading", Polymer Testing, Vol. 67, 2018, pp. 75-83. 

  9. Wang, Y.C., and Foster, A., "Experimental and Numerical Study of Temperature Developments in PIR Core Sandwich Panels with Joint", Fire Safety Journal, Vol. 90, 2017, pp. 1-14. 

  10. Hu, Y., Fang, Q.Z., Sha, B.L., and Zhao, M., "Effect of the Large Cells on the Fatigue Properties of Closed-cell Aluminum Alloy Foam", Composite Structures, Vol. 200, 2018, pp. 59-68. 

  11. Duarte, I., Vesenjak, M., Krstulovic-Opara, L., and Ren, Z., "Crush Performance of Multifunctional Hybrid Foams Based on an Aluminium Alloy Open-cell Foam Skeleton", Polymer Testing, Vol. 67, 2018, pp. 246-256. 

  12. Shunmugasamy, V.C., and Mansoor, B., "Aluminum Foam Sandwich with Density-graded Open-cell Core: Compressive and Flexural Response", Materials Science & Engineering A, Vol. 731, 2018, pp. 220-230. 

  13. Hu, D., Gu, Y., Liu, T., and Zhao, L., "Microcellular Foaming of Polysulfones in Supercritical $CO_2$ and the Effect of Co-blowing Agent", Journal of Supercritical Fluids, Vol. 18, 2018, pp. 30134-30137. 

  14. Nistor, A., Topiar, M., Sovova, H., and Kosek, J., "Effect of Organic Co-blowing Agents on the Morphology of $CO_2$ Blown Microcellular Polystyrene Foams", Journal of Supercritical Fluids, Vol. 17, 2017, pp. 30294-30302. 

  15. Long, Y., Yuan, S., Wang, Y., and Xie, X., "Polyurethane Foaming with Engineered $CO_2$ -releasing Nanoparticles: From the Thickening Effect to the Industrial Applications of the Blowing Agents", Polymer, Vol. 143, 2018, pp. 69-78. 

  16. Wu, H., Zhao, G., Wang, G., Zhang, W., and Li, Y., "A New Core-back Foam Injection Molding Method with Chemical Blowing Agents", Materials and Design, Vol. 144, 2018, pp. 331-342. 

  17. Long, Y., Zheng, L., Gu, Y., Lin, H., and Xie, X., "Carbon Dioxide Adduct from Polypropylene Glycol Grafted Polyethyleneimine as a Climate-friendly Blowing Agent for Polyurethane Foams", Polymer, Vol. 55, 2014, pp. 6494-6503. 

  18. Mohamed Aqhil Ahmed, M.A., and Safiulla, M., "Evaluation of Apparent Shear Modulus of Multilayer PUF Cored Sandwich Beams Using Novel Experimental Technique", Materials Today: Proceedings, Vol. 5, 2018, pp. 429-435. 

  19. Birman, V., "Wrinkling of Functionally Graded Sandwich Structures Subject to Biaxial and In-plane Shear Loads", Journal of Applied Mechanics, Vol. 84, 2017, JAM-17-1320. 

  20. Stefani, P.M., Perez, C.J., Alvarez, V.A., and Vazquez, A., "Microcellulose Fibers-filled Epoxy Foams", Journal of Applied Polymer Science, Vol. 109, 2008, pp. 1009-1013. 

  21. Zhong, F., He, J., and Wang, X., "Microstructure and Properties of Epoxy Foams Prepared by Microwave", Journal of Applied Polymer Science, Vol. 112, 2009, pp. 3543-3547. 

LOADING...
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로