Interfacial Characteristics of Epoxy Composites Filled with γ-APS Treated Natural Zeolite

γ-APS로 표면처리된 천연 제올라이트/에폭시 복합재료의 계면특성

  • 이재영 ((주)한양유화 기술연구소) ;
  • 이상근 ((주)한양유화 기술연구소) ;
  • 김상욱 (서울시립대학교 화학공학과)
  • Received : 2001.08.11
  • Accepted : 2001.08.30
  • Published : 2001.09.26

Abstract

Epoxy composites filled with natural zeolite was prepared to investigate the effects of silane coupling agent, ${\gamma}$-APS (${\gamma}$-aminopropyltriethoxysilane)on the surface free energy, tensile properties and interfacial morphology. The value of Lifshitz-van der Waals component, ${\gamma}{\frac{LW}{SV}}$ for polar was $19.22mJ/m^2$ and increased, while that of Lewis acid-base component, ${\gamma}{\frac{AB}{SV}}$ for polar was $15.27mJ/m^2$ and decreased with the increasing content of ${\gamma}$-APS treatment. It is due that the surface of the zeolite is more coated by hydrophobic of alkyl group than hydrophilic amine or hydroxyl group. The tensile strength and Young's modulus of epoxy system were improved by the treatment with ${\gamma}$-APS due to the strong interface bonding, which was confirmed by SEM.

${\gamma}$-APS (${\gamma}$-aminopropyltriethoxysilane)로 표면처리된 천연제올라이트와 에폭시 수지 복합 재료의 표면 자유 에너지, 인상강도 및 계면 모폴로지에 대해 연구하였다. 표면처리하지 천연제올라이트의 표면 자유에너지 성분 중에서 무극성 성분인 Lifshitz-van der Waals 성분, ${\gamma}{\frac{LW}{SV}}$$19.22mJ/m^2$이었고, 극성 성분인 Lewis acid-base 성분, ${\gamma}{\frac{AB}{SV}}$$15.27mJ/m^2$이 있다. ${\gamma}$-APS의 처리농도가 증가함에 따라 ${\gamma}{\frac{LW}{SV}}$값은 증가하였지만 ${\gamma}{\frac{AB}{SV}}$는 감소하였으며, 이는 ${\gamma}$-APS의 소수성 성분인 알킬기의 영향이 친수성 기인 아민이나 수산기의 영향보다 커지기 때문이다. 인장강도와 Young율은 ${\gamma}$-APS 처리에 의해 개선되었으며, SEM 분석에 의해 계면특성이 향상되었음을 확인하였다.

Keywords