VOC Free Epoxy Resin/Dicyandiamide 경화물의 배합비 변화에 따른 물리적 특성 및 열적특성 분석 (The Physical and Thermal Properties Analysis of the VOC Free Composites Comprised of Epoxy Resin, and Dicyandiamide)

서지정보

· 발행기관 : 한국청정기술학회
· 수록지 정보 : Clean Technology / 21권 / 1호 / 76 ~ 82페이지
· 저자명 : 김대연, 박영일, 김영철, 임충선, 김순천

초록

휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds, VOC)이 없는 접착제가 환경 보호 및 산업체 종사자의 건강을 보호하기위해산업계에서 많은 관심을 받고 있으며, 본 논문에서는 에폭시 수지를 용매처럼 사용하여 유기용매를 사용하지 않아 유해 물질을 발생시키지 않으면서 상온에서 보관성이 좋은 잠재성 접착소재의 조성물 배합비에 관한 연구를 수행하였다. 바인더재료인 에폭시 수지에 다양한 경화제 함량을 사용하여 기계적 강도, 열적 특성, 충격 특성 및 전단강도 실험을 진행하여 에폭시 수지 대비 경화제의 최적 조성비를 파악하는 실험을 실시하였다. 에폭시 경화물 시험편의 탄성계수, 인장강도, 신율 등의 기계적 강도는 만능시험기(universal testing machine, UTM)로 측정하였고, 각 조성물의 충격저항성 및 접착 강도 또한 충격시험기(izod impact tester)와 UTM으로 측정하였다. 인장강도, 탄성계수, 신율 및 충격 강도에서는 화학양론비에 근접한에폭시 수지 대비 0.9당량의 경화제 함량 조성물에서 다른 함량 조건에 비해 우수한 결과를 보여주었으며, 동역학분석기(dynamic mechanical analysis, DMA)를 통한 열적 특성 조사에서는 0.7 당량의 경화제 함량 조성물에서 가장 높은 tanδ 값이관찰되었다. 주사전자현미경을 이용한 에폭시-경화제 경화물의 파단면 모폴로지 관찰에서는 경화제 함량증가에 따라 파단면에서 crack에 의한 물결모양의 미세한 선들이 증가함을 보여주었다. 경화물의 시험시편 실험 결과를 통해서 0.9 당량의 경화제 함량 경화물이 기계적 강도가 우수하고 0.7 당량 조성물의 경화 시험편이 열적 및 접착 강도 측면에서 뛰어남을 알 수있었다. 또한 잠재성 경화제를 사용한 조성물의 점도 변화를 측정하여 상온에서의 저장 안정성이 뛰어남을 확인하였다.

영어초록

Volatile organic compounds (VOC) free adhesives have been interested by many scientists and engineers due to environmentalregulations and the safety of industrial workers. In this work, a series of composites composed with bisphenol A epoxyresin used as solvent, dicyandiamide, and promoter were prepared to investigate the most appropriate molar ratio for steel-steel adhesion.
The cured test specimen of each composite were measured with universal testing machine (UTM) to figure out mechanical propertiessuch as tensile strength, Young’s modulus, and elongation. Furthermore, the lap shear strength of the specimen was tested with UTMwhile impact resistance was measured with Izod impact tester. The composite whose molar ratio of epoxy resin to curing agent is1 : 0.9 (sample 3), showed better tensile strength, coefficient of elastic modulus, elongation, and impact strength than other compositesdid. The highest tanδ from dynamic mechanical analysis (DMA) was observed from sample 2 (epoxy resin: dicy = 1 : 0.7)while sample 3 showed slightly lower tanδ than that of 2. The morphology of the fracture surface of the cured composites fromSEM showed that the number of subtle lines on the surface caused by impact increase as the contents of amine curing agent accrete.
Furthermore, the viscosity change of sample 5 (epoxy resin: dicy = 1 : 1.3) was observed to confirm its storage stability.

참고자료

· 없음