[A+레포트] 에폭시 수지의 합성 예비레포트(7페이지)

문서 내 토픽

• 1. 에폭시 수지의 역사

  에폭시수지는 50년 전에 실용화가 되였으며 그간의 여러 연구과정을 거처 일부 산업에 사용 되였으나 사용이 미미 하였다. 1960대 초에야 이르러 산업응용분야를 개척하였으며 에폭시 특성이 우수하여 일부 군사용 응용되기 시작하였고 본격적인 사용량은 산업전반적인 발전이 거듭된 70년대라고 표해야 할 것이다.

• 2. 에폭시 수지의 정의

  에폭시란 희랍어의 '넘어서'또는 '사이에'란 뜻과 영어의 '산소'의 합성어로서, 산소를 사이에 둔 화합물을 말하며, 라는 구조를 갖는 화합물의 총칭이다. 즉 에폭시 수지는 구성하고 있는 분자의 화학적인 단위로서 반드시 에폭시결합을 갖고 있으며 제법으로 에피클로로히드린과 비스페놀 A를 중합하여 만들지며 일반적인 에폭시 수지는 고분자(polymer)로 표현하기엔 분자량이 작으며 올리고머라(고분자 보다 분자량이 적은 단량체) 표현하는 것이 바람직 할 것이다.

• 3. 에폭시 수지의 분자 구조

  여기서 n은 1~4로 수지의 중합(polymerization)도를 나타내며 실용적인 n의 수는 최대 15까지이다.

• 4. 에폭시 수지의 장점

  경화물의 전기적 기계적 특성이 매우 우수하다. 경화시 중량변화율이 낮아 정밀 성형이 가능하다. 경화후 비틀림이나 변형이 없어 내구성이 우수하다. 경화후 응력변화에 대한 저항력이 강하다. 내열성, 내약품성 , 내수성 내마모성등이 우수하다. 경화제를 혼합하지 않으면 경화가 일어나지 않아 주제/ 경화제가 혼합되지 않은 상태에서는 장기간 보관이 가능하다. 일반적인 착색제와 혼형성이 좋아 다향한 색상표현이 가능하다. 용도에 따라 적합한 상태로 Formulation 할 수 있다.

• 5. 에폭시 수지의 단점

  주제 경화제 혼합하여야 하는 불편함이 있다. 경화시 응력에 대한 변화가 일어 날 수 있다 (수축 등). 옥외 사용시 황변현상(Yellowing)이 일어 날 수 있다. (최근 cycloalyphatic epoxy 사용으로 극복할 수 있다). 경화시간이 기다리는 불편함이 있다. 결정성 Polymer 나 비극성 플라스틱 (PE,PP,Silicon,)에 접착력이 떨어진다. 외기 온도에 따른 경화속도 변화가 크다.

• 6. 실험 시약

  비스페놀 A, 에피클로로하이드린, 4,4-다이아미노페닐 메탄, N,N-다이메틸아닐린, 무수프탈산, NaOH, 피리딘, 페놀프탈레인, HCl, 증류수, 메틸레드

• 7. 실험 도구

  3구 플라스크, 비이커, 핫플레이트, 오일베스, 세척도구, 피펫, 세이프티장비

• 8. 실험 방법

  250ml 3구 플라스크에 비스페놀-A 0.2mol, 증류수 150ml, NaOH 0.375mol를 넣는다. 10분간 서서히 50도까지 승온시킨다. 에피클로로하이드린 0.314mol을 투입시킨다. 20분간 서서히 95도 까지 승온, 40분간 온도를 유지시킨다. 투명한 상등액 층과 가라앉는 수지층으로 층분리가 되면 상등액을 피펫으로 제거하고 90도의 증류수를 투입 및 교반을 강하게 하여 슬러지 상태가 되도록 세척을 실시한다. 0.1N HCl 용액에 메틸레드 지시약의 색이 변색되지 않을 때까지 세척을 실시한다. 수지를 150도까지 가열하여 수분을 제거하면 투명한 수지를 얻을 수 있다. 수지를 접시에 부어서 굳힌다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 주제2: 에폭시 수지의 정의

  에폭시 수지는 에폭시기(epoxy group)를 포함하는 열경화성 수지를 말합니다. 에폭시기는 두 개의 탄소 원자와 한 개의 산소 원자로 이루어진 3원고리 구조를 가지고 있습니다. 에폭시 수지는 이 에폭시기와 다양한 경화제(hardener)의 반응을 통해 경화되어 단단한 고분자 구조를 형성합니다. 에폭시 수지는 접착력, 내화학성, 내열성 등이 우수하여 접착제, 코팅제, 복합재료 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

• 2. 주제4: 에폭시 수지의 장점

  에폭시 수지는 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다. 첫째, 우수한 접착력으로 인해 금속, 플라스틱, 세라믹 등 다양한 소재에 대한 접착이 가능합니다. 둘째, 내화학성과 내열성이 뛰어나 부식 환경이나 고온 환경에서도 안정적으로 사용할 수 있습니다. 셋째, 경화 과정에서 수축이 적어 치수 안정성이 높습니다. 넷째, 전기 절연성이 우수하여 전자 부품 및 전기 절연 분야에 활용될 수 있습니다. 다섯째, 내충격성과 내마모성이 뛰어나 기계 부품 제작에 적합합니다.

• 3. 주제6: 실험 시약

  에폭시 수지 실험을 위해 필요한 주요 시약은 다음과 같습니다. 에폭시 수지, 경화제, 용매(아세톤, 에탄올 등), 촉매, 첨가제 등입니다. 에폭시 수지의 종류와 경화제의 선택, 배합비 등에 따라 다양한 조합의 시약이 사용될 수 있습니다. 또한 실험 목적에 따라 추가적인 시약이 필요할 수 있습니다. 시약 선택 및 취급 시 안전 수칙을 준수하는 것이 중요합니다.

• 4. 주제8: 실험 방법

  에폭시 수지 실험의 일반적인 방법은 다음과 같습니다. 첫째, 에폭시 수지와 경화제를 적절한 배합비로 혼합합니다. 둘째, 혼합물을 몰드에 부어 경화시킵니다. 셋째, 경화된 시편을 꺼내어 물성 평가를 진행합니다. 물성 평가 항목으로는 경도, 인장강도, 접착력, 열분석 등이 있습니다. 넷째, 실험 결과를 분석하여 에폭시 수지의 특성을 파악합니다. 이 과정에서 배합비, 경화 조건, 첨가제 등의 영향을 확인할 수 있습니다. 실험 방법은 실험 목적에 따라 다양하게 변형될 수 있습니다.