Thermal Stability and Mechanical Interfacial Properties of DGEBA/PMR-15 Blend System Initiated by Cationic Latent Thermal Catalyst

잠재성 양이온 개시제를 이용한 DGEBA/PMR-15 블렌드계의 열안정성 및 기계적 계면 특성에 관한 연구

In this work, the cure behaviors of the DGEBA/PMR-15 blends initiated by N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate (BPH) as a cationic latent catalyst were performed in DSC and DMA analyses. And, the thermal stabilities were carried out by TGA analysis and their mechanical interfacial properties of blends were measured in the context of critical stress intensity factor ($K_{IC}$). As a result, the curing activation energy ($E_a$) determined from Ozawa's equation in DSC and the relaxation activation energy ($E_r$) from DMA were increased with increasing PMA-15 content. Also, the thermal stabilities obtained from the integral procedural decomposition temperature (IPDT) and the glass transition temperature ($T_g$) were highly improved with increasing the PMR-15 content, which were probably due to the high heat resistance. And, the $K_{IC}$ showed a similar behavior with $E_a$, which was attributed to the improving of the interfacial adhesion or hydrogen bondings between intermolecular chains.

본 연구에서는 DSC와 DMA를 이용하여 잠재성 양이온 개시제인 BPH에 의해 개시된 DGEBA/PMR-15 블렌드계의 경화거동에 대해 연구하였다. 본 블렌드계의 열안정성과 기계적 계면 특성은 TGA 분석과 임계 응력 세기 인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였다. 본 실험 결과, DSC 측정을 통하여 Ozawa 방정식으로부터 구한 경화 활성화 에너지($E_a$)와 DMA 측정을 통하여 구한 relaxation 활성화 에너지($E_r$)는 PMR-15의 함량이 증가함에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 적분 열분해 온도(IPDT)와 유리전이온도($T_g$)로 알아본 열안정성은 PMR-15의 우수한 내열성으로 인해 PMR-15의 함량이 증가함에 따라 크게 증가하였다. 기계적 계면 특성인 $K_{IC}$ 또한 경화 활성화 에너지와 같은 경향을 나타내는 것을 알 수 있었는데, 이는 블렌드계의 분자들간의 수소 결합 또는 계면 결합력이 증가되었기 때문인 것으로 사료된다.