Thermal Properties and Fracture Toughness of Bisphenol-Based DGEBA/DGEBS Epoxy Blend System

In this study, the bisphenol-based DGEBA/GEBS blend systems were studied in cure kinetics, thermal stabilities, and fracture toughness of the casting specimen. The content of DGEBA/DCEBS was varied in 100 : 0, 90 : 10, 80 : 20, 70 : 30, and 60 : 40 wt%. The cure activation energies ($E_a$) of the blend systems were determined by Ozawa's equation. The thermal stabilities, including initial decomposed temperature (IDT), temperatures of maximum rate of degradation ($T_{max}$), and integral procedural decomposition temperature (IPDT) of the cured specimen were investigated by thermogravimetric analysis (TGA). For the mechanical interfacial properties of the specimens, the critical stress intensity factor ($K_{IC}$) test was performed and their fractured surfaces were examined by using a scanning electron microscope (SEM). As a result, $E_a$, IPDT, and $K_{IC}$ show maximum values in the 20 wt% DGEBS content compared with the neat DGEBA resins. This was probably due to the fact that the elevated networks were farmed by the introduction of sulfonyl groups of the DCEBS resin.

Bisphenol계 DGEBA/DGEBS 에폭시 블렌드 시스템의 열적 특성 및 파괴인성

본 논문에서는 비스페놀계 2관능성 에폭시 수지 DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 경화거동, 열안정성, 그리고 파괴인성 특성을 고찰하였다. DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 함량비율을 100 : 0, 90 : 10, 80 : 20, 70 : 30, 그리고 60 : 40 wt%까지 변화시켰으며, DSC에 의한 열분석을 통하여 Ozawa식으로 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 계산하였으며, TGA 열분석을 사용하여 열분해 개시 온도(IDT), 최대 무게 감량시 온도($T_{max}$), 그리고 적분 열분해 진행 온도(IPDT) 등 열안정성 인자를 고찰하였다. 경화된 시편의 파괴인성 특성은 크랙성장 저항을 나타내는 임계응력세기 인자 ($K_{IC}$) 실험을 통하여 알아보았으며, 주사전자현미경 (SEM)을 사용하여 시편의 파단 특성을 조사하였다. 실험 결과 DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 $E_a$, IPDT, 그리고 $K_{IC}$는 DGEBS 함량이 20 wt%인 경우 최대값을 나타내었는데, 이는 설폰기의 도입으로인한 치밀한 네트워크 구조의 형성때문이라 사료된다.