Journal of Adhesion and Interface (접착 및 계면)

The Society of Adhesion and Interface, Korea (한국접착및계면학회)
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Evaluation of Adhesion Property with Pot Life and Curing Humidity of GFRC and Epoxy Adhesive

유리섬유강화 복합재료와 에폭시 접착제의 가사시간과 경화습도에 따른 접착 강도 평가

  • Yoo, Ji-Hoon (Department of Materials Science and Engineering, Gyeongsang National University) ;
  • Shin, Pyeong-Su (Department of Materials Engineering and Convergence Technology, Research Institute for Green Energy Convergence Technology, Gyeongsang National University) ;
  • Kim, Jong-Hyun (Department of Materials Engineering and Convergence Technology, Research Institute for Green Energy Convergence Technology, Gyeongsang National University) ;
  • Lee, Sang-Il (Institute of Offshore Wind Energy, Kunsan National University) ;
  • Park, Joung-Man (Department of Materials Science and Engineering, Gyeongsang National University)
  • 유지훈 (경상대학교 나노신소재공학부 고분자공학과) ;
  • 신평수 (경상대학교 나노신소재융합공학과, 그린에너지융합연구소) ;
  • 김종현 (경상대학교 나노신소재융합공학과, 그린에너지융합연구소) ;
  • 이상일 (군산대학교 해상풍력연구원) ;
  • 박종만 (경상대학교 나노신소재공학부 고분자공학과)
  • Received : 2020.06.10
  • Accepted : 2020.06.29
  • Published : 2020.06.30
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Abstract

Epoxy adhesive was mainly used to combine different composite materials. Epoxy adhesive was a typical thermosetting resin that can be bonded by changing from a linear structure to a three-dimensional network structure by curing reaction of epoxy and hardener. The curing conditions of epoxy adhesive were different with different types of hardener such as mixing ratio, curing time, and temperature. These curing conditions affected to the adhesive property of epoxy adhesive. In industry, it was difficult to proceed the applying epoxy adhesive and combining two parts immediately. The adhesive property decreased by humidity and pre-curing of epoxy adhesive in waiting time between two processes. In this paper, the glass fiber reinforced composite (GFRC) was combined with epoxy adhesive and adhesion property between epoxy adhesive and GFRCs was evaluated using single lap shear test. The different waiting times and humidity conditions were applied to epoxy adhesive in room temperature and adhesive property decreased as the waiting time increased. In small amount of humidity, the adhesive property increased because a small amount of moisture in the surroundings accelerated the curing reaction. In certain amount of humidity, however, the adhesion property decreased.

각각의 다른 복합재료를 연결하는 데 주로 에폭시 접착제가 사용되고 있다. 에폭시 접착제 대표적인 열경화성 수지로서 에폭시와 경화제의 경화 반응을 통해 선형구조에서 3차원의 망상 구조로 변하게 되어 접착을 한다. 경화제의 종류에 따라 비율 및 경화 조건 등이 변하며, 이러한 조건에 따라 물성이 달라진다. 접착공정이 대형화 됨에 따라 접착제를 바르고 즉시 접착하지 못하기 때문에, 대기시간동안 습도 및 온도 등 외부환경에 영향을 받아 접착제의 접착력 저하로 이어지게 된다. 본 논문에서는 유리섬유강화 복합재료에 에폭시 접착제를 사용하여 접착하였고, 단일 랩 전단 시험을 통하여 가사시간에 따른 에폭시 접착제의 접착강도를 평가하였다. 가사시간에 따른 접착력 변화를 확인하기 위하여, 복합재료에 에폭시 접착제를 바르고 상온에서 각 시간에 따라 대기한 후 접착하였다. 단일 랩 전단 강도를 통하여 일정시간 이상 가사시간을 오래 둘 수록 접착강도가 감소한다는 것을 확인하였다. 습도조건에 따른 접착력 변화를 확인하기 위하여, 경화습도 조건을 항온항습기로 조절하여 경화 시켰고, 습도조건에 따른 접착 강도를 단일 랩 전단 시험을 통해 접착력을 평가하였다. 적은 양의 수분은 에폭시 접착제의 경화 반응을 가속시켜 접착 강도를 증가시켰으나, 일정 이상의 과도한 수분은 오히려 접착강도를 감소시킴을 확인하였다.

Keywords

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