Composites Research

The Korean Society for Composite Materials (한국복합재료학회)
권호 표지

Enhanced Interfacial Adhesion of Carbon Fibers by Poly (arylene ether phosphine oxide) Coatings

Poly(arylene ether phosphine oxide) 코팅에 의한 탄소섬유의 계면 접착성 향상 연구

  • 김익천 (광주과학기술원 신소재공학과) ;
  • 강현민 (광주과학기술원 신소재공학과) ;
  • 육종일 (국방과학연구소) ;
  • 윤태호 (광주과학기술원 신소재공학과)
  • Published : 1999.08.01
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Abstract

Interfacial shear strength (IFSS) of poly(arylene ether phosphine oxide) (PEPO) coated carbon fibers was evaluated via microdroplet test and compared with results obtained from carbon fibers coated with poly(arylene ether sulfone) (PES), Udel$^{\circledR}$ P-1700 and Ultem$^{\circledR}$ 1000. Interfacial adhesion between thermoplastics and uncoated carbon fibers was also measured in order to understand the adheion mechanism. PEPO coated carbon fibers showed the highest IFSS, followed by PES, Udel and Ultem coated fibers. A similar trend was observed for thermoplastic/uncoated fibers. SEM analysis indicated that only PEPO coated fiber exhibited cohesie failure in the vinylester resin, while others showed failure at or near the interface of polymer coating and vinylester resin. The enhanced interfacial adhesion by PEPO coating could be attributed to the strong interaction of P = 0 moiety to the fiber as well as to the vinylester resin.

Poly(arylene ether phosphine oxide)(PEPO)로 코팅된 탄소섬유의 계면접착력을 microdroplet 시험으로 측정하였으며, 이 결과를 poly(arylene ether sulfone) (PES), Udel$^{\circledR}$ P-1700 and Ultem$^{\circledR}$ 1000으로 코팅된 탄소섬유의 결과와 비교하였다. 또한 코팅에 사용된 고분자와 탄소섬유와의 계면접착력을 탄소섬유와 고분자의 접착 메카니즘을 규명하기 위하여 측정하였다. PEPO로 코팅된 탄소섬유가 가장 높은 계면접착력을 보였으며, Udel, PES 그리고 Ultem 고분자 코팅 순으로 감소하였다. 고분자와 탄소섬유의 계면접착력 또한 비슷한 경향을 보였다. SEM 분석결과 PEPO로 코팅된 탄소섬유에서는 비닐에스터 수지 내에서 파괴가 일어난 것으로 보여지나, 다른 고분자로 코팅된 탄소섬유에서는 계면 또는 계면에서 가까운 곳에서 파괴가 일어난 것으로 판단된다. PEPO 코팅에 의한 계면접착력 향상은 PEPO내에 존재하는 P=O 때문으로 사료된다.

Keywords

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