Role of F/P Ratio on Curing Behavior for Phenolic Resol and Novolac Resins by FT-IR

FT-IR 분석에 의한 레졸과 노블락 페놀 수지의 경화거동에 미치는 F/P 몰비

The curing behavior of a phenolic resin (F/p: 1.3, 1.9, 2.5 for resol resin, F/P: 0.5, 0.7, 0.9 for novolac resin) has been studied by FT-IR spectroscopy. In this study is to synthesis of resol and novolac type phenolic resin with different F/P molar ratios and to compare the level of cure at different curing temperature conditions ($130^{\circ}C$, $160^{\circ}C$, $180^{\circ}C$ for resol resin, $160^{\circ}C$, $170^{\circ}C$, $180^{\circ}C$ for novolac resin) for 3, 5, 7, 10, 20, and 60 (min.), respectively. The conversion (${\alpha}$) was determined by the ratio of the peak area with time to the peak area of non-baked phenolic QH ($3300cm^{-1}$) at spectra. It is concluded that the initial curing rate of resol and novolac resin was increased as the molar ratio of formaldehyde/phenol increased and as the curing temperature of resin increased. According to the analysis was by the homogenous first-order model, the initial curing rate of resol and novolac resin was increased as the molar ratio of formaIdehyde/phenol increased at specific curing temperature.

포름알데히드/페놀의 몰비에 따른 레졸과 노블락 수지의 경화거동을 FT-IR 분석법으로 연구하였다. 일정한 경화온도(레졸 수지: $130^{\circ}C$, $160^{\circ}C$, $180^{\circ}C$, 노블락 수지: $160^{\circ}C$, $170^{\circ}C$, $180^{\circ}C$)에서 경화시간(3, 5, 7, 10, 20, 60분)에 따른 경화 정도를 비교하였다. 경화정도(conversion, ${\alpha}$)는 경화되지 않은 수지의 FT-IR 스펙트라 $3300cm^{-1}$에 나타나는 OH 피크의 면적을 기준으로 각각 주어진 경화시간의 OH 피크 면적 비율로 구하였다. 그 결과 포름알데히드/페놀의 몰비와 경화 온도가 증가함에 따라서 레졸과 노블락 수지의 초기 경화는 증가하였다. 특정한 경화 온도에서 integral method 분석에 의한 결과 포름알데히드/페놀의 몰비가 증가함에 따라서 레졸과 노블락 수지의 초기 경화는 증가하였다.