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Polymer(Korea), Vol.23, No.2, 281-287, March, 1999
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DGEBA/Cycloaliphatic 에폭시 블렌드 시스템의 열안정성 및 경화 동력학
Thermal Stabilities and Cure Kinetics of DGEBA/Cycloaliphatic Epoxy Blend System
곽근호, 박수진, 이재락, 홍성권
초록
열안정성 및 경화 동력학에서 DGEBA와 Cycloaliphatic 에폭시 (CAE) 블렌드 조성비의 영향을 각각 TGA와 동적 DSC를 통하여 연구하였다. 본 실험에서 1 mol%의 N-benzyl-pyrazinium hexafluoroantimonate (BPH)를 이온성 경화 개시제로 사용하였다. DGEBA-CAE 시스템의 TGA 분석 결과 열분해 개시 온도 (initial decomposition temperature, IDT), 최대 중량 감소 시의 온도 (temperature of mazimum weight loss, Tmax), 그리고 적분 열분해 진행 온도량이 증가할수록 증가하였다. 이는 긴 반복 단위. bulk한 side group, 수산기의 존재, 안정한 aromatic ring의 구조 그리고 에폭시 수지 내 수산기와 BPHRKS 반응성의 증가와 같은 영향 등으로 설명될 수 있다. Ozawa 식으로부터 구한 경화 활성화 에너지는 CAE의 함량이 증가할수록 감소하여 결과적으로 높은 반응성을 나타내었다. 이은 CAE수지의 고유한 화학적 구조와 낮은 점도에 기인하는 것이다. 결과적으로 본 시스템에서 40 mol%의 CAE 조성이 열적으로나 가공성 면에서 적합한 혼합비임을 알 수 있었다.
The effects of different DGEBA and cycloaliphatic epoxy blend composition ratios on the thermal stabilities and cure kinetics were respectively studied by TGA and dynamic DSC. In this work, 1 mol% N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate(BPH)was used as an ionic initiator for cure. From TGA results of DGEBA-CAE system, the thermal stabilities based on the initial decomposition temperature(IDT), temperature of maximum weight loss(Tmax)and integral procedural decomposition temperature (IPDT) increased with increasing the DGEBA composition. These results could be explained by means of increasing the long repeat unit, bulk side-group, stable aromatic ring stuctures, and increasing the reactivity between the -OH functional group of epoxy and BPH. The cure activation energies obtained from Oxawa equation decreased with increasing the CAE composition, resulting in high reactivity. This is due to the inherent chemical structure and low viscosity of CAE resin. Consequently. th 40 mol% OF CAE composition was optimum for the thermal and processing conditions in theis system.
Keywords:DGEBA;cycloaliphatic epoxy;decomposed activation energy;Ozawa equation;cure activation energy
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