UV-경화형 고분자의 물성 테스트 실험

소개

광화학 반응을 이용해서 개로운 소재 개발을 위한 연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 광중합 반응은 빛의 조사에 의해서 일어나는 중합반응이다. TPO용액은 UV 수지에 첨가 되어 중합 반응을 시작하게 하는 물질이다. MEK용액은 용매로서의 역할을 수행한다. 본 실험에 사용된 경화제1은 UV에 의해 고분자가 Network polymer가 되게 하기 위한 아크릴계 oligomer이며 광중합성 Monomer와 가교 반응하여(cross-linking)구조를 갖게되는 역할이다. DBTL(d)은 열경화 촉매제이다. MHHPA(e)는 에폭시 경화제이다.

목차

1. Introduction
2. Experiment
3. Result
4. Discussion
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

1. Introduction
광화학 반응을 이용해서 개로운 소재 개발을 위한 연구가 매우 활발히 진행되고 있으며, 특히 고분자화학에서 광중합, 광분해, 광가교등의 광을 이용한 감광성 고분자 분야에서는 이미 많은 성과를 거두고 있다. 저온에서도 경화가 가능하고 경화 속도 빠르다. 또한 도료의 성능 및 경화특성이 우수하고 표면 광택, 경도가 좋다. 하지만 도료의 가격이 기존 도료에 비해 아직 고가이며 자외선 조사 설비등이 구비되어 있어야 한다. 평면이 아닌 각진 부분이나, 요철 부분의 경화가 어렵다.

중합 반응은 관능성 단량체, 올리고마 및 폴리머의 중합에 에너지원으로 전자복사 및 빛 (약 250~400nm사이의 자외선)을 이용한 것이다. 광개시제가 빛을 흡수하여 반응성을 나타낸 후 단량체 또는 올리고머와 반응하여 중합을 개시하고 빛의 강도를 변화시킴으로써 분자량 분포를 조절할 수 있다. 또한 빛이 조사된 부부에만 반응이 순간적으로 행하여지므로, 광 영상화, 잉크, 광경화성 수지 제조 등의 중요한 산업구성 요소로서 넓게 적용된다.

광중합 반응은 빛의 조사에 의해서 일어나는 중합반응이다. 순수 광중합과 광증감 중합으로 나누는데, 어느 것이나 자외선 또는 가시광선이 사용된다. 고분자 화합물 구조에서 반복단위의 기초가 되는 비교적 분자량이 작은 화합물(단위체)에 빛을 조사하면 단위체가 빛을 흡수, 활성화되어 연쇄적으로 중합반응이 일어난다. 이것이 순수 광중합인데, 예를 들면 아크릴산메틸에 자외선을 조사하면 폴리아크릴산메틸이 된다. 또 중합하고자 하는 것에 소량의 다른 물질(광증감제)을 가하였다가 빛을 조사하면, 이 물질이 빛을 흡수, 활성화되어 중합반응을 시작한다. 이 반응이 광증감중합이다.

다리겹합은 사슬 모양으로 결합해 있는 어떤 원자와 원자 사이에 다리를 걸치듯이 형성되는 결합이다. 가교결합 또는 교차결합이라고도 한다. 에틸렌옥시드, 글루코스 등에서의 에테르결합이 그 예이다. 또 케라틴 등의 단백질은 시스틴에 의한 S－S－의 다리결합이 폴리펩티드 사슬을 그물구조로 만든다. 고무를 가황할 때도 황원자가 다리결합을 이룬다.

참고자료

· 유재원, 김대수, “우레탄-아크릴 수지의 UV 경화 및 기계적 특성”, 화학공학과 충북대학교 (1998)
· 양지우, 서아영, 이철우, “광개시제, 올리고머 그리고 Talc 함량에 따른 아크릴계 코팅제의 UV경화 및 박리특성 (2013)
· 김인범, 이명천, “자외선 경화형 점착제의 접착 및 재박리 특성”, 생명화학공학과 동국대학교 (2008)