Composites Research

  • 제17권6호
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  • Pages.44-51
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  • 2004
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  • 2288-2103(pISSN)
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  • 2288-2111(eISSN)
한국복합재료학회 (The Korean Society for Composite Materials)
권호 표지

DGEBF/선형아민 계에서의 경화제 주쇄에 포함된 에틸기에 결합된 질소원자 개수에 따른 물성변화 연구

Property Changes due to Numbers of Nitrogen Atom Bonded at Ethyl Group, Included in Main Chain of Curing Agents of DGEBGF/Linear Amino Systems

  • 명인호 (국방품질연구소 서울분소) ;
  • 이재락 (한국화학연구소 화학소재연구단)
  • 발행 : 2004.12.01
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초록

에폭시 경화계에서 말단 관능기가 같은 선형아민 경화제의 주쇄에 포함된 에틸기에 결합된 질소원자 개수가 반응특성 및 열적, 기계적특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 빈용 에폭시수지인 DCEBF (diglycidyl ether of bisphenol F)를 DETA (diethylenetriamine), TETA (triethylenetetraamine) 그리고 TEPA (tetraethylenepentaamine)와 1:1 당량비로 경화하였다. 이 연구에서 DGEBF/아민계에서 경화제 주쇄의 질소원자 거수에 의하여 반응특성 및 열적성질, 기계적특성에 중대하게 영향을 미쳤다. 즉, 주쇄의 질소원자 개수가 작을수록 반응열이 많고 최대발열온도가 낮아졌다. 경화물의 경우 밀도와 최대반응전환률은 주쇄의 질소원자 개수와는 큰 관계가 없으나, 굴곡탄성률과 인장탄성률은 주쇄의 질소원자 개수가 작을 수록 크다. 그 외의 열안정성, 부피수축률(%), 유리전이온도, 인장강도, 굴곡강도는 주쇄의 질소원자 개수와는 일견 무관한 불규칙한 경향을 보인다. 이는 최대반응전환률(%)의 차이가 이러한 특성에 영향을 미치는 것을 나타낸다.

To determine the effect of numbers of nitrogen atom bonded at ethyl group included in main chain of linear amine curing agents of epoxy-cure systems on the thermal and mechanical properties, standard epoxy resin DGEBF was cured with DETA, TETA and TEPA in a stoichiometrically equivalent ratio. From this work, the effect of curing agents of the DGEBF/amine systems oil the thermal and mechanical properties was significantly influenced by numbers of nitrogen atom of curing agents. The results showed that heat of reaction increased, and maximum exothermic temperature decreased with the decrease of numbers of nitrogen atom. In case of cured systems, density and maximum conversion(%) had no relation to numbers of nitrogen atom, but flexural modulus and tensile modulus increased with the decrease of numbers of nitrogen atom in main chain. Thermal stability, shrinkage(%), Tg, tensile and flexural strength showed irregular tendency having nothing to do with numbers of nitrogem atom at a sight. This findings imply that the differences in the maximum conversion(%) about the chain length of curing agents affect the thermal and mechanical properties.

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참고문헌

  1. H. F. Mark, N. M. Bikales, C. G. Overberger, G. Menges and J. I. Kroschwitz, Encyclopedia of Polymer Science and Engineering. 2nd ed. Vol. 6, John Wiley & Sons, New York, 1986, pp. 225-382
  2. S. H. Goodman, Handbook of Thermoset Plastics, Vol. 5, Noyes Publications, New York, 1986, pp. 132-182
  3. I. T. Smith, Polymer, Vol. 2, 1961, pp. 95
  4. J. R. Lee, J. H. Kim, K. S. Lee, and S. G. Lee, J. Kor. Soc. for Comp. Mat.. Vol. 14, 1990, pp. 590
  5. W. J. Schultz, International Encyclopedia of Composites, ed. By S. M. Lee, Vol. 2, VCH Pub. Inc., New York, 1990, pp. 77
  6. M. R. Kamal and B. Huang, Handbook of Polymer Degradation, ed. By S. H. Hamid, M. B. Amin, and A. G. Maadhah, Marcel Dekker Inc., New York, 1992, pp. 127-168
  7. Y. G. Lin, H. Sautereau, and J. P. Pascault, J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed., Vol. 24, 1986, pp. 2171
  8. X. Wang and J. K. Gillham, J. Appl. Polym. Sci., Vol. 43, 1991, pp. 2267
  9. T. P. Skourlis and R. L. Mccullough, J. Appl Polym. Sci., Vol. 62, 1996, pp. 481
  10. J. K. Gillham and J. B. Enns, TRIP, Vol. 2, 1994, pp. 406
  11. J. B. Enns, The cure of thermosetting epoxy/amine systems, Chap. 5, University Microfilms International, Ann Arbor, Michigan, 1982
  12. K. P. Pang and J. K. Gillham, J. Appl. Polym. Sci., Vol 37, 1989, pp. 1969
  13. J. R. Lee, and J. H. Kin, J. Kor. Soc. for Comp. Mat., Vol. 1, 1988, pp. 10
  14. D. T. Turner, 'Fractographic Effect of Glassy Organic Networks, in Characterization of Highly Cross-linked Polymers,' ed. By S. S. Labana and R. A. Dickie, ACS Symp., Series 243, 1984
  15. J. R. Lee, J. Y. and Park, J. M. Lee, J. Kor. Soc. for Comp. Mat., Vol. 7, 1994, pp. 26