반응성 실리콘고무로 개질된 에폭시 수지개발
The Development and Characteristics of Reactive Silicone Rubber Modified Epoxy Resins
- 주제(키워드) Epoxy resin , silicone rubber , epoxy soybean oil , nanoclay
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이재욱
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000061238
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
에폭시 수지는 기계적, 화학적, 전기적인 모든 특성이 우수하여. 전기전자재료, 우주항공 복합재료 등으로 널리 사용되고 있는 우수한 범용소재이나, 소재가 취성(brittleness)인 특성을 갖고 있어 이를 개선하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 최근에는 실록산과의 에폭시와의 코폴리머화의 연구가 많이 진행되고 있으나, 실록산과의 코폴리머화는 반응과정이 복잡하고 현장에서 즉시 적용하여 활용하기에는 여러가지 공정을 거쳐야만 하고 매우 복잡하고 까다로운 관리가 수행되어야 한다. 그러나, 본 연구는 상용화된 반응성 아민기를 함유하고 있는 액상 실리콘 수지를 선정하여, 단순한 혼합공정으로 지환형 에폭시수지와 반응시켜 실록산 세그먼트를 갖는 개질된 에폭시 수지를 개발하고, 산무수물 경화제, 이미다졸 반응촉진제, 나노클레이와 마이크로 충진재를 강화시켜 가혹한 옥외 오염된 환경에서도 내화학성과 내트래킹이 우수한 내오손용 옥외용 전기절연소재로의 확대 가능성을 제시하였다. 에폭시 수지의 유연성 개질은 실리콘고무의 함량이 10wt%일 때 인장과 굴곡물성이 최대값을 갖으며, 실리콘고무로 개질된 에폭시 수지는 미개질 에폭시 수지보다 반응열이 낮고 경화반응이 빠르다. 한편, 에폭시 대두유를 첨가시킨 에폭시 수지는 실리콘고무로 개질된 에폭시 수지보다 기계적 물성의 개선효과가 낮고 내열안정성이 낮고 반응속도가 느리다. 나노클레이는 Cloisite 30B의 함량을 1wt% 강화시켰을 때, 충격강도의 저하없이 적당한 내열안정성을 유지하 면서 기계적 강도를 향상시킬 수 있었고, 마이크로 충진재와 함께 배합하였을때, 수지 점도가 증가하여 평가시편에 잔류기포가 관찰 되었으나, 내화학성과 내트래킹이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다. 에폭시 수지의 반응경화거동은 DSC로 조사하였고, DSC의 동적 경화분석과 등온경화분석 결과는 유사한 결과가 나타났고, 반응속도 식은 modified Kamal’s model과 잘 부합하였다. 본 연구를 통해서 반응성 실리콘고무를 지환형 에폭시수지에 소량 첨가하면 유연성과 내후성이 우수할 뿐만 아니라 가공성이 개선된 반응성 실리콘 고무로 개질된 에폭시 수지를 얻을 수 있다고 판단된다.
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