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Clean Technology, Vol.16, No.4, 245-253, December, 2010
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대구경 파이프용 필라멘트 와인딩을 위한 UV 경화시스템
UV -Curing System for the Filament Winding of Large Diameter Pipe
최재원, 김세일, 정용찬1, 전병철2, †
  • 수원대학교 신소재공학과, 445-743 경기도 화성시 봉담읍 와우리 산 2-2
  • 1수원대학교 화학과, 445-743 경기도 화성시 봉담읍 와우리 산 2-2
  • 2인제대학교 나노공학부, 621-749 경상남도 김해시 어방동 607
Jae Won Choi, Seil Kim, Yong-Chan Chung1, and Byoung Chul Chun2, †
  • Department of Polymer Engineering, The University of Suwon, San 2-2 Wawoo-ri, Hwasung-shi, Kyonggi-do 445-743, Korea
  • 1Department of Chemistry, The University of Suwon, San 2-2 Wawoo-ri, Hwasung-shi, Kyonggi-do 445-743, Korea
  • 2School of Nano Engineering, Inje University, 607 Eobang-dong, Gimhae, Gyungnam 621-749, Korea
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초록
대구경 강관 표면 보호를 위해 사용되는 필라멘트 와인딩 공정에 불포화 폴리에스터 (unsaturated polyester: UP)를 이용한 자외선 (ultraviolet) 경화 방법을 적용하고자，UP를 이용한 최적의 UV 경화 조건을 찾아보았다. 기존의 유기계 과산화물을 개시제로 사용한 열경화방법에서는 개시제의 불안정성,휘발성 유기물 발생, 혈에 약한 대상물질의 변형 등 문제점이 발생하므로 이에 대한 개선책으로 UV 경화방법을 시도하였다. UV 경화에 사용되는 다양한 개시제중에서 비교적 침투력이 높아서 두꺼운 고분자증형성이 가능한 개시제 2 종(Irgacure 819 및 Darocure 1173)을 선정하여 이들의 조합비율에 따라 경화된 UP 고분자에 대한열역학적, 기계적 물성을 비교분석하여 우수한 경화조건 (개시제 함량 1.5 phr, 혼합 비율 1: 1.2, UV 램프로는 갈룹램프)을 찾아내었다. 또한 UP 광경화수지의 경도, 충격강도, 굴곡강도 향상을위해 유리섬유를 수지 내에 적층하여 복합재료를 제조하고 이틀의 특성을 비교한 결과 충격강도가 매우 향상되었다.
Optimum conditions for UV -radiated photopolymerization of unsaturated polyester that could be used as protecting layer of large diameter pipe were investigated in this paper. UV photopolymerization method was selected to solve the problems, arising when thermal polymerization by organic peroxide was used, such as the instability of peroxide initiator, the evolution of volatile organic compound, and thermal deformation of product. Two of the photo-initiators (Irgacure 819 and Darocure 1173) well known for its penetrating ability deep into the polymer layer were selected, and the optimum conditions for photopolymerization (1.5 phr initiator content, 1: 1.2 initiator ratio, Ga lamp for UV source) were found from the thermal and mechanical test results of the resultant UP polymers. In addition, composite materials containing UP polymer and glass fiber were tested for hardness, impact strength, and flexural strength to find that the impact strength of composite significantly improved.
Keywords:Photo polyrnerization;Unsaturated polyester;Filament winding;Photo initiator
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