고형분 70% 아크릴수지를 합성하기 위해 n-butyl methacrylate(BMA), methyl methacrylate(MMA), 2-hydroxyethyl methacrylate(2-HEMA) 및 acetoacetoxyethyl acrylate(AAEA)와 caprolactone acrylate(CLA)를 사용하여 공중합체의 유리전이온도(Tg)를 50 ℃로 조정하여 합성하였으며, 합성한 아크릴수지의 점도와 분자량은 수산기가(OH values)의 증가에 따라 증가되었다. 높은 고형분의 아크릴수지 합성에 적합한 반응개시제는 di-tert-amyl peroxide 이었으며, 최적의 합성조건은 반응 개시제 5 wt%, 연쇄이동제 4 wt%, 반응온도 140 ℃에서 적하시간은 4시간이었다. 합성수지의 구조는 FT-IR과 1H-NMR spectroscopy로 확인하였고, 수평균 분자량은 1900~2600, 분자량 분포도 1.4~2.1을 얻었다. 합성한 아크릴수지와 무황변성 폴리이소시아네이트인 hexamethylene diisocyanate trimer(Desmodur N-3300)의 NCO/OH 당량비를 1.2/1.0으로 조절하여 아크릴-우레탄 투명도료를 제조하였다. 도료의 물리적 특성으로 점도, 부착성, 건조시간, 가사시간, 연필경도 및 광택을 비교 검토한 결과 부착성, 건조시간, 가사시간, 연필경도 및 광택이 양호한 결과를 나타내었고, 특히 CLA를 10 % 도입한 도료는 부착성이 우수하고 낮은 점도와 높은 경도를 나타내었다.

For the fabrication of the Si negative electrode in Li-ion batteries (LIBs) containing the cross-linking polymer binder, in this work, the urethane acrylate (UA) oligomer was synthesized via a simple synthetic process. The cross-linked poly(urethane acrylate) (CPUA)/carbone black (CB)/Si composite (CPUA/CB/Si composite) was fabricated through reactions between their reactive vinyl segments in the UA oligomer. Interestingly, the CPUA/CB/Si composite showed better cycle performance than the poly(vinylidene fluoride) (PVdF)/CB/Si composite (PVdF/CB/Si composite) and the polyurethane (PU)/CB/Si composite (PU/CB/Si composite). The CPUA/CB/Si composite had the best lithiation of about 2586 mAh g-1. The UA oligomer showed a good compatibility with the electrode materials and current collector after and before a curing process.

본 연구에서는 캐비테이션에 의한 부식에 강한 도료를 개발하기 위하여 고탄성의 우레탄 수지에 내마모 성능을 향상시키기 위한 첨가제로서 Multi wall과 Single wall type의 Carbon nano tube(CNT)와 Spherical과 Fiber type의 Graphite 나노 입자를 첨가하여 물성과 캐비테이션에 대한 저항성, 작업성 등을 비교 평가하였다. 나노 입자로서 Graphite에서는 캐비테이션 저항성(t50)이 Spherical type(t50 182min)보다는 Fiber type(t50 292min)이 높은 캐비테이션 저항성을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한 CNT에서는 Single wall type의 캐비테이션 저항성(t50 286min)이 Multi wall보다는 더 높은 것으로 관찰되었다. 나노 입자중에서 가격 및 캐비테이션 저항성을 감안하면 가장 최적의 나노 입자는 Fiber type의 Graphite로 관찰되었다. 도료의 작업성 평가에서 수동 작업에 의해 제작된 표면은 매끈한 표면을 가지고 있으나 Spray 작업에 의해 제작된 표면은 표면이 균일하지 않으며 Spray시 발생된 Dust가 표면에 고착된 형태로 관찰되었다.

본 연구에서는 캐비테이션에 의한 부식에 강한 도료를 개발하기 위하여 고탄성의 우레탄 수지에 내마모 성능을 향상시키기 위한 첨가제로서 Polypropylene glycol(PPG), Polycarbonate diol(PCD), Polycaprolactone polyol(PCL-1), Polycaprolactone-tetramethylene glycolether(PCL-2) 등 4가지 종류의 Polyol을 첨가하여 제조한 도료의 물성과 캐비테이션 저항성을 평가하였다. 합성된 도료의 물성을 비교한 결과 Polyol 중에서는 PCD을 첨가한 경우 경도와 내마모성이 높아 캐비테이션 저항성이 높을 수 있는 물성을 가진 것으로 나타났으나 고점도를 가지고 있어서 도료화에 어려움이 있을 것으로 예상되어 점도가 낮은 도료를 위하여 PCL-1을 적절한 첨가제로 선정하였다. PCL-1이 첨가된 도료의 캐비테이션 저항성을 평가한 결과 저항성이 높은 것으로 나타났고 SEM을 이용하여 표면 분석을 통한 기공의 침식현상을 관찰하였다.

PURPOSES: The purpose of this study is to evaluate physical properties, durability, fatigue resistance, and long-term performance of poly-urethane concrete (PU) which can be possible application of thin layer on long-span orthotropic steel bridge and to check structural stability of bridge structure. METHODS : Various tests of physical properties, such as flexural strength, tensile strength, bond strength and coefficient of thermal expansion tests were conducted for physical property evaluation using two types of poly urethane concrete which have different curing time. Freezing and thawing test, accelerated weathering test and chloride ion penetration test were performed to evaluate the effect of exposed to marine environment. Beam fatigue test and small scale accelerated pavement test were performed to assess the resistance of PU against fatigue damage and long-term performance. Structural analysis were conducted to figure out structural stability of bridge structure and thin bridge deck pavement system. RESULTS: The property tests results showed that similar results were observed overall however the flexural strength of PUa was higher than those of PUb. It was also found that PU materials showed durability at marine environment. Beam fatigue test results showed that the resistances of the PUa against fatigue damage were two times higher than those of the PUb. It was found form small scale accelerated pavement test to evaluate long-term performance that there is no distress observed after 800,000 load applications. Structural analysis to figure out structural stability of bridge structure and thin bridge deck pavement system indicated that bridge structures were needed to increase thickness of steel deck plate or to improve longitudinal rib shape. CONCLUSIONS: It has been known that the use of PU can be positively considered to thin layer on long-span orthotropic steel bridge in terms of properties considered marine environment, resistance of fatigue damage and long-term performance.

Antistatic acrylic resin is made from n-butyl methacrylate, methyl methacrylate, dimethyl amino ethyl methacrylate(DMAEMA), 2-ethyl hexyl methacrylate, hydroxy ethyl methacrylate, 2,2'-azobis iso-butyronitrile by synthesis. To achieve a lowest surface resistance of antistatic acrylic resin was applied to a variety of synthesis processes. The acrylic resin has been determined from the value of surface resistance and -then the antistatic acrylic resin including dimethyl amino ethyl methacrylate of the 10%, 20% and 30% is synthesized. Finally, dimethyl sulfate(DMS) on a variety of weight ratios is added to antistatic acrylic resin. When DMAEMA / DMS weight ratio is 1/1, antistatic acrylic resin isn't haze the lower the surface resistance. Compared to the traditional antistatic agent, all aspects of the physical properties is outstanding.

아스팔트 콘크리트 포장 파손 중 40cm-50cm 지름과 5cm-10cm 깊이를 갖는 움푹 파이는 형태의 포장 파손을 포트홀(pothole)이라고 한다. 포트홀 파손 발생 메커니즘은 아스팔트 혼합물에 수분이 침투하고, 아스팔트 바인더와 골재의 점착력이 침투한 수분에 의하여 약화되어 발생한다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장의 포트홀은 주로 장마 기간에 많이 발생하지만 최근 들어 지구 온난화의 영향으로 겨울철 강우 또는 강설의 증가와 제설제의 영향으로 겨울과 봄에도 많이 발생하고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 포장에 발생한 포트홀 파손을 효율적으로 상온에서 보수할 수 있는 보수 재료에 대하여 25℃에서 간접인장강도시험을 수행하고, 5회 동결융해 반복 후 간접인장강도시험을 수행하여 인장강도비(TSR, Tensile Strength Ratio)를 산정하였다. 이때 사용된 우레탄 개질 아스팔트 포트홀 보수재는 목표 공극률 4%대의 혼합물을 사용하였으며, 비교대상 상온 보수재는 사전 혼합된 형태로 사용되고 있는 기성 제품 2종류를 선정하였다. 각각의 포트홀 보수재는 양면 50회 다짐을 수행하여 공시체를 제작하였다. 동결융해 조건은 KS F 2398에 따라서 영하 18℃에서 16시간 방치한 후 60℃ 항온수조에서 24시간 담그는 것을 동결융해 1회로 보고 5회 반복한 후 간접인장강도시험을 수행하였다. 5회 동결융해 반복시험 후 인장강도비가 우레탄 개질 아스팔트 포트홀 보수재의 경우 35%이며, 비교 대상 상온 포트홀 보수재는 각각 67%와 66%로 나타났다. 우레탄 개질 아스팔트 보수재의 인장강도비가 다른 두 혼합물보다 50%정도 인장강도비가 작은 것으로 나타났지만 5회 동결융해 반복 시험 후 25℃의 인장강도값의 경우 비교 대상인 상온포트홀 보수재가 개발중인 상온 포트홀 보수재보다 각각 36%와 12%로 매우 작은 것으로 나타났다.

비노출형 도막방수재 도포 후 누름콘크리트 타설 시기에 따른 도막방수재의 물리적 특성과 바탕면 조건, 도막두께 및 보강포 사용유무에 따른 내피로성을 검토하였는데, 누름콘크리트 타설 시기가 짧을수록 변색이 심하였고, 도막두께가 두꺼운 반면 인장성능이 낮았다. 내피로 성능은 3 mm의 도막두께에서는 파단되지 않았으나 1, 2 mm는 모두 파단 되었고 부직포로 보강한 경우의 내피로성능이 상대적으로 우수한 것으로 나타났다.

Several researches of durability are proceeded domestically and internationally based on this circumstances and apply various integrity evaluation techniques and reinforcement methods of reinforced concrete structures to maintain the durability. Application of building coating materials on building external is effective as a popular material method to maintain durability of reinforced concrete structures as design.

The physical properties of sidewalk pavement material made by combining rectangular chips with urethane resin were reviewed through both an indoor test and an on-site test. To obtain the chips, forest tree by-products were crushed and then passed through a 10mm sieve. The materials that remained in the 2.36 mm sieve are the above mentioned chips. For the indoor test, the mixing ratios of urethane resin to chips, by mass, were set as 30%, 40%, 50%, 75% and 100%, respectively. Then, the mixture obtained by mixing with forced mixing type mixer was formed in an iron mold. Tests for tensile strength, elasticity and permeability coefficient were performed 7 days after forming. For the on-site test, the cross-section of the sidewalk pavement material consisted of sand filter layer, crushed stone subbase, permeable concrete base and surface layer of the forest tree chip mixture. For the surface layer, the mass ratios of urethane resin to the forest tree chip were determined to be 40%, 60% and 80%, respectively. The physical property test like the one performed in the indoor test and the skid resistance test was performed over 7 days after the completion of trial construction. According to the result of the tests, the tensile strength, GB/SB coefficients and permeability coefficient were 0.1 to 0.7MPa, 15 to 43% and 0.3 to 0.5mm/sec, respectively, depending on the mixing ratio. In addition, the skid resistance coefficient was 75BPN with the mass ratio of the urethane resin to the forest tree chips of 80%. Furthermore, it was found through the on-site test that a pavement surface with excellent surface smoothness could be obtained through the application of a construction method using an electric heat roller. It was also confirmed that the mixing ratio of urethane resin to forest trees chips needed to be 60% or more.

최근 도로 파손 발생 이전에 유지관리 차원에서 최소 비용으로 최대 효과를 볼 수 있는 예방적 유지보수공법에 대한 관심이 증가하고 있다. 예방적 유지보수공법 중에서 많이 사용되는 것이 표면처리공법으로 유화 아스팔트 바인더 또는 개질 유화 아스팔트 바인더가 사용되고 있다. 일반적으로 유화 아스팔트 바인더는 상온 시공이 가능하지만 공용 수명이 짧은 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 유화 아스팔트 계열 바인더의 단점을 보완하기 위하여 우레탄으로 개질된 아스팔트 바인더를 개발하고자 하며, 우레탄 개질 아스팔트 바인더 주재에 대한 저장 안정성 및 점도 실험을 수행하였다. 실험 결과 프로세스 오일의 양은 아스팔트 바인더 혼합물 중량에 대하여 30% 이상 필요한 것으로 나타났다. 아로마계, 나프탄계 및 파라핀계의 프로세스 오일을 혼합한 아스팔트 바인더 혼합물과 이소시아네이트를 혼합 할 경우 재료 분리가 발생했다. 재료 분리가 발생하지 않은 주재에 대한 점도 시험 결과 TDI(Toluene Diisocyanate)를 첨가하여 주재를 생산하는 것이 MDI(Diphrnyl Methane Diisocyanate)를 첨가한 경우보다 점도 기준을 만족시키는데 유리한 것으로 나타났다.