DGEBF/방향족아민 경화계의 벤젠링 사이에 위치한 Methy1기와 Sulfone기가 유발하는 물성변화에 대한 연구
Chemo-Mechanical Analysis of Bifunctional Linear DGEBF/Aromatic Amine Resin Casting Systems
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초록
방향족아민 경화제의 벤젠링 사이의 관능기 변화가 반응특성, 기계적특성 및 열적특성에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 범용 에폭시수지인 DGEBF와 방향족아민 경화제 DDM, DDS 각각을 1:1의 당량비로 혼합하여 동일한 조건으로 경화하였다. 그 결과 에폭시수지 경화물의 특성은 경화제의 벤젠링 사이의 관능기 구조에 따라 매우 큰 영향을 받았다. 즉, 벤젠링 사이에 길이가 길고 bulky한 술폰기를 포함한 DDS는 반응성, 열안정성, 밀도, shrinkage(%), 선팽창계수, 인장탄성율, 인장강도, 굴곡탄성율, 굴곡강도의 값이 벤젠링 사이에 메틸기를 가지는 DDM 경화물계 보다 높게 나타났지만, epoxide기의 전환율, 유리전이온도의 값은 낮게 나타냈다. 이것은 술폰기의 강한 전기음성도와 메틸기의 전기 양성적인 repulsive한 성질의 차이에 의한 영향인 것으로 판단된다. 굴곡 파단면의 관찰 결과는 DDS 경화물계의 각개 grain이 불규칙적으로 분포되어 있음을 확연하게 보여준다.
Abstract
To determine the effect of chemical structure of aromatic amine curing agents on thermal and mechanical properties, standard epoxy resin DGEBF (diglycidylether of bisphenol F) was cured with diaminodiphenyl methane (DDM) and diaminodiphenyl sulphone (DDS) in a stoichiometrically equivalent ratio. From this work, the effect of aromatic amine curing agents on the thermal and mechanical properties is significantly influenced by the chemical structure of curing agents. In contrast, the results show that the DGEBF/DDS system having the sulfone structure between the benzene rings had higher values in the thermal stability, density, shrinkage (%), thermal expansion coefficient, tensile modulus and strength, flexural modulus and strength than the DGEBF/DDM system having methylene structure between the benzene rings, whereas the DGEBF/DDS system presented low values in maximum exothermic temperature, conversion of epoxide, and grass transition temperature. These results are caused by the relative effects of sulfone group having strong electronegativity and methylene group having (+) repulsive property. The result of fractography shows that the grain distribution of DGEBF/DDS system is more irregular than that of the DGEBF/DDM system.
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