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자료유형
학술저널
저자정보
Park, Byung-Dae (Department of Wood Science and Technology, Kyungpook National University) Kadla, John F. (Department of Wood Science, The University of British Columbia)
저널정보
한국목재공학회 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 목재공학 제40권 제2호
발행연도
2012.1
수록면
110 - 122 (13page)

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This study investigated the effects of layered clay on the thermal curing behavior and tensile properties of resole phenol-formaldehyde (PF) resin/clay/cellulose nanocomposites. The thermal curing behavior of the nanocomposite was characterized using conventional differential scanning calorimetry (DSC) and temperature modulated (TMDSC). The addition of clay was found to accelerate resin curing, as measured by peak temperature ($T_p$) and heat of reaction (${\Delta}H$) of the nanocomposite’ curing reaction increasing clay addition decreased $T_p$ with a minimum at 3~5% clay. However, the reversing heat flow and heat capacity showed that the clay addition up to 3% delayed the vitrification process of the resole PF resin in the nanocomposite, indicating an inhibition effect of the clay on curing in the later stages of the reaction. Three different methods were employed to determineactivation energies for the curing reaction of the nanocomposite. Both the Ozawa and Kissinger methods showed the lowest activation energy (E) at 3% clay content. Using the isoconversional method, the activation energy ($E_{\alpha}$) as a function of the degree of conversion was measured and showed that as the degree of cure increased, the $E_{\alpha}$ showed a gradual decrease, and gave the lowest value at 3% nanoclay. The addition of clay improved the tensile strengths of the nanocomposites, although a slight decrease in the elongation at break was observed as the clay content increased. These results demonstrated that the addition of clay to resole PF resins accelerate the curing behavior of the nanocomposites with an optimum level of 3% clay based on the balance between the cure kinetics and tensile properties.
#cellulose #clay #cure kinetics #nanocomposite #resole phenolic resin #modulated differential scanning calorimetry #tensile properties

목차

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참고문헌 (42)

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Alonso, M. V. / 2004 / Determination of curing kinetic parameters of lignin-phenol- formaldehyde resol resins by several dynamic differential scanning calorimetry methods / Thermochim 419:161~167 google schola Byun, H. Y / 2001 / Synthesis and Characterization of resol type phenolic resin/layered silicate nanocomposite / Chem. Mater 13:4221~4226 google schola Cheng, Q. / 2009 / Poly(vinyl alcohol) nanocomposite reinforced with cellulose fibrils isolated by high intensity ultrasonication / Composites: Part A 40:218~224 google schola Choi, M. H / 2000 / Morphology and curing behaviors of phenolic resin-layered silicate nanocomposite prepared by melt intercalation / Chem. Mater 12:2977~2983 google schola Choi, M. H / 2003 / Mechanical and thermal properties of phenolic resin-layered silicate nanocomposite synthesized by melt intercalation / J. Appl. Polym. Sci 90:2316~2321 google schola

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