• 제목/요약/키워드: Exothermic Curing

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유리섬유 강화 후판 복합재료의 경화공정 해석 (Cure simulation for a thick glass/epoxy laminate)

  • 오제훈;이대길
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.53-58
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    • 2000
  • During the curing process of thick glass/epoxy laminates, a substantial amount of temperature lag and overshoot at the center of the laminates is usually experienced due to the large thickness and low thermal conductivity of the glass/epoxy composites. Also, it requires a longer time for full and uniform consolidation. In this work, temperature, degree of cure and consolidation of a 20mm thick unidirectional glass/epoxy laminate were investigated using an experiment and a 3-dimentional numerical analysis considering the exothermic reaction. From the experimental and numerical results, it was found that the experimentally obtained temperature profile agreed well with the numerical one and the cure cycle recommended by the prepreg manufacturer should be modified to prevent a temperature overshoot and to obtain full consolidation.

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수용성 페놀-포름알데히드 수지의 열안정성 및 경화거동 (Thermal Stability and Cure Behavior of Waterborne Phenol-Formaldehyde Resin)

  • 윤성봉;김진우;조동환
    • 접착 및 계면
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    • 제7권1호
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    • pp.16-22
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    • 2006
  • 본 연구에서는 페놀수지 SMC 제조에 사용되는 수용성 레졸형 페놀-포름알데히드 수지의 열안정성과 경화 발열반응 피크의 변화에 미치는 경화온도 및 경화시간의 영향을 열중량분석기와 시차주사열량계를 사용하여 조사하였다. 수용성 페놀-포름알데히드 수지의 중량감소는 주로 $200^{\circ}C,\;400^{\circ}C$ 그리고 $500^{\circ}C$ 부근에서 세 단계로 발생하였다. 경화된 수지의 $750^{\circ}C$에서 탄화수율은 약 62%~65%이었다. 수용성 페놀수지의 열안정성은 경화온도와 경화시간이 증가할수록 증가하였다. 경화시 발열반응은 약 $120^{\circ}C{\sim}190^{\circ}C$ 사이에서 진행되며, 발열피크의 최대점은 약 $165^{\circ}C{\sim}170^{\circ}C$ 사이에서 관찰되었다. 발열반응 곡선의 형태와 발열피크의 최대점은 주어진 경화온도와 경화시간에 의존하였다. 경화되지 않은 수지에 포함되어 있는 $H_2O$ 및 휘발성분을 제거하기 위하여 경화 또는 성형 전에 적어도 $100^{\circ}C$ 이상에서 약 60분 이상의 열처리가 요구되었다. $130^{\circ}C$에서 120분 동안의 경화는 수용성 페놀-포름알데히드 수지의 발열피크를 사라지게 하며, $180^{\circ}C$에서 60분 동안이 후경화는 수지의 열안정성을 더욱 향상시켜 주었다.

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Curing Behavior of Phenolic Resin with Humid Atmosphere on The Porous $ZrO_2$ ceramics

  • 윤상현;김장훈;김주영;이준태;이희수
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.57.1-57.1
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    • 2011
  • The effects of relative humidity on the properties of the porous $ZrO_2$ ceramics were investigated in terms of the curing behavior of phenolic resin as a binder. The $ZrO_2$ powders containing 5wt% of phenolic resin were conditioned in a consistent chamber condition at a temperature of $50^{\circ}C$ and different humidity levels (25, 50, 75, and 95%) for 1 h. The exposure of humid atmosphere caused changes of density and microstructure in the green bodies. The higher level the powders were exposed to the humid atmosphere, the lower green density was obtained and the more irregular microstructure was observed due to aggregation by the curing of phenolic resin. After firing, the porosity of specimens has risen from 35.7% to 38.1% and Young's modulus has declined in response to the variation of green density. These results could be explained by the degree of resin cure which was associated with the area under the exothermic peak enclosed by a baseline of DSC thermogram curve. Also, the curing behavior of phenolic resin according to relative humidity has been confirmed by decrease of ether groups which have interacted with the phenolic-OH group and the hexamine as a curing agent. Consequently, it could be demonstrated that increase the relative humidity during fabrication of porous $ZrO_2$ diminished the compaction and properties of specimens after firing owing to curing of phenolic resin.

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광중합 시 수종의 심미적 수복재와 이장재의 사용에 따른 치수내 온도변화 (TEMPERATURE CHANGES IN THE PULP ACCORDING TO VARIOUS ESTHETIC RESTORATIVE MATERIALS AND BASES DURING CURING PROCEDURE)

  • 장혜란;이형일;이광원;이세준
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제26권5호
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    • pp.393-398
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    • 2001
  • Polymerization of light-activated restorations results in temperature increase caused by both the exothermic reaction process and the energy absorbed during irradiation. Within composite resin, temperature increases up to 2$0^{\circ}C$ or more during polymerization. But, insulation of hard tissue of tooth lowers this temperature increase in pulp. However, many clinicians are concerned about intrapulpal temperature injury. The purpose of this study was to evaluate temperature changes in the pulp according to various restorative materials and bases during curing procedure. Caries and restoration-free mandibular molars extracted within three months were prepared Class I cavity of 3$\times$6mm with high speed handpiece fissure bur. 1mm depth of dentin was evaluated with micrometer in mesial and distal pulp horns. Pulp chambers were filled with 37.0$\pm$0.1$^{\circ}C$ water to CEJ. Chromium-alumina thermocouple was placed in pulp horn below restorative materials for evaluating of temperature changes. This thermocouple was connected to temperature-recording device(Multiplication analyzer MX, 6.000, JAPAN). Temperature changes was evaluated from initial 37.$0^{\circ}C$ after temperature changes to 37.$0^{\circ}C$. Tip of curing unit was placed in the center of prepared cavity separated 1mm from restorative materials. Curing time was 40s. The restorative materials were used with Z 100, Fuji II LC, Compoglass flow and bases were used with Vitrebond, Dycal. Resrorative materials were placed in 2mm. The depth of bases were formed in 1mm and in this upper portion, resin of 2mm depth was placed. This procedure was performed 10 times. The results were as follows. 1. All the groups showed that the temperature in pulp increased as curing time increased 2. The temperature increase of glass ionomer was significantly higher than that of Resin and Compomer during curing procedure (P<0.05). 3. The temperature increase in glass ionomer base was significantly higher than that of Calcium hydroxide base during Resin curing procedure (P<0.05).

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DGEBA/선형 아민경화제의 주쇄에 포함된 질소 및 탄소원자 개수에 따른 물성 변화 연구 (Chemo-mechanical Analsis of Bifunctional Linear DGEBA/Linear Amine Resin Casting Systems)

  • 명인호;정인재;이재락
    • 폴리머
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    • 제24권2호
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    • pp.201-210
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    • 2000
  • 에폭시 수지의 삼차원 망목상 구조 형성에 관한 근본적이고 화학구조에 바탕을 둔 미세구조 및 물성 발현에 대한 연구의 일환으로, 말단 관능기가 같은 아민 경화제의 주쇄에 포함된 질소 및 탄소원자의 개수가 반응특성, 열적 특성, 그리고 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 열적 특성을 측정하기 위하여 DSC, TGA, TMA 분석을, 기계적 특성 및 파단특성 분석을 위하여 인장 시험, 삼점 굴곡시험, 광학현미경 분석을 행하였다. 그 결과, 주쇄의 사슬길이가 짧을수록 반응열이 크고 최대 발열온도와 열안정성이 낮아졌다. 또한 최대 반응전환율은 주쇄의 사슬길이가 길어질수록 증가하였다. 경화물의 경우 밀도는 주쇄의 사슬길이와는 큰 관계가 없으나, 인장탄성율은 주쇄의 사슬길이가 짧을수록 크고, 인장강도는 그와 반대의 경향을 보인다. 그 외의 shrinkage, 유리전이온도, 굴곡탄성율, 굴곡강도는 주쇄의 사슬길이와는 일견 무관한 불규칙한 형태를 보였다. 이는 최대 반응전환율의 차이가 이러한 특성에 큰 영향을 미치는 것을 나타낸다. 굴곡 파단특성은 최대 반응전환율과 밀접한 관계를 나타내었다.

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DGEBF/선형아민 계에서의 경화제 주쇄에 포함된 에틸기에 결합된 질소원자 개수에 따른 물성변화 연구 (Property Changes due to Numbers of Nitrogen Atom Bonded at Ethyl Group, Included in Main Chain of Curing Agents of DGEBGF/Linear Amino Systems)

  • 명인호;이재락
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.44-51
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    • 2004
  • 에폭시 경화계에서 말단 관능기가 같은 선형아민 경화제의 주쇄에 포함된 에틸기에 결합된 질소원자 개수가 반응특성 및 열적, 기계적특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 빈용 에폭시수지인 DCEBF (diglycidyl ether of bisphenol F)를 DETA (diethylenetriamine), TETA (triethylenetetraamine) 그리고 TEPA (tetraethylenepentaamine)와 1:1 당량비로 경화하였다. 이 연구에서 DGEBF/아민계에서 경화제 주쇄의 질소원자 거수에 의하여 반응특성 및 열적성질, 기계적특성에 중대하게 영향을 미쳤다. 즉, 주쇄의 질소원자 개수가 작을수록 반응열이 많고 최대발열온도가 낮아졌다. 경화물의 경우 밀도와 최대반응전환률은 주쇄의 질소원자 개수와는 큰 관계가 없으나, 굴곡탄성률과 인장탄성률은 주쇄의 질소원자 개수가 작을 수록 크다. 그 외의 열안정성, 부피수축률(%), 유리전이온도, 인장강도, 굴곡강도는 주쇄의 질소원자 개수와는 일견 무관한 불규칙한 경향을 보인다. 이는 최대반응전환률(%)의 차이가 이러한 특성에 영향을 미치는 것을 나타낸다.

ZrO2-C계 침지노즐 제조시 상대습도에 따른 바인더용 페놀수지의 영향 (Effect of Phenolic Resin According to Relative Humidity on Submerged Entry Nozzle with ZrO2-C System in Fabrication Process)

  • 윤상현;김장훈;김주영;이희수;구영석
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.293-297
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    • 2011
  • The thermodynamic behavior of phenolic resin was investigated to verify the relation between the properties of porous ceramics with $ZrO_2$-C system for submerged entry nozzle and the characteristics of phenolic resin with various relative humidity. The green and the sintered density were decreased between 25% and 50% relative humidity, whereas they were gradually enhanced above 50% relative humidity. The highest value of apparent porosity was 20.1% and the minimum compressive strength was 69MPa in the specimen using the powder exposed to 50% relative humidity. As a result of thermal analysis for phenolic resin, the shift of endothermic peak to low temperature and the reduction of exothermic peak were observed, and the peaks corresponded to melting and curing of phenolic resin, respectively. The melting and the curing of phenolic resin generate the change of green density, and it can affect the properties of submerged entry nozzle.

Azomethine 기를 가지는 신소재 액정 에폭시 (LCE)와 지방족 아민의 경화반응 (Curing Reaction of Noble Liquid Crystalline Epoxy (LCE) with Azomethine/Aliphatic Amine)

  • 김상욱
    • 한국재료학회지
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    • 제11권9호
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    • pp.786-791
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    • 2001
  • $\alpha$,$\omega$-Bis(4-glycidyloxybenzylidene-4-aminophenyl)methane (BGBAM) was synthesized from the initial materials, 4-hydroxylbenzaldehyde (HBA), 4,4'-methylenedianiline (MDA) and epichlorohydrin. The DSC trace for BGBAM shows two endotherms associated with the liquid crystalline phase transition around $104.2^{\circ}C$ and the isotropic transition around $171.2^{\circ}C$, and it also has a broad exotherm in the range of $178~300^{\circ}C$ due to the anionic homopolymerization of BGBAM. DSC curve for the curing of BGBAM with hexamethylene diamine (HMD) shows an endothermic peak around $93^{\circ}C$ attributed to the melting of BGBAM. It also has three exothermic peaks around $128.4^{\circ}C$ and $180.2^{\circ}C$ associated with the epoxide-amine reaction and weak peak in the range of $200~263^{\circ}C$ related to the anionic homopolymerization between the unreacted epoxide groups. The activation energy values of cure reaction by Kissinger method are 66.5, 67.3 and 90.6 kJ/mol for $T_{pl},\; T_{p2}\; and \;T_{p3},\; respectively$. The kinetic parameters by isoconverional method are similar value to those from Kissinger method.

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에폭시/폴리옥시프로필렌 디아민계의 경화 반응속도 및 동역학 특성 분석 (Cure Kinetics and Dynamic Mechanical Properties of an Epoxy/Polyoxypropylene Diamine System)

  • 황광춘;이종근
    • 폴리머
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    • 제35권3호
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    • pp.196-202
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    • 2011
  • 비즈페놀 A 에폭시 수지와 폴리옥시프로필렌 디아민 경화제계의 경화 반응속도를 시차주사열량계을 이용하여 승온 및 등온 경화조건에서 조사하였다. 승온실험에서는 Ozawa와 Kissinger법을 이용하여 다양한 가열속도에서 얻어진 발열피크의 이동으로부터 활성화 에너지를 구하였다. 또한 등온실험에서 얻어진 데이터는 자촉매 효과를 고려한 Kamal의 속도모델로 분석하였으며, 그 결과 경화반응 초기의 속도우세 구간에서 실험데이터와 잘 맞았다. 반응 후기의 확산우세 구간에서는 확산효과를 적용하여 경화의 전체과정을 기술하였다. 또한 동역학분석을 이용하여 경화 후 저장 탄성률과 가교점간의 평균분자량을 측정하였다.

DGEBF/방향족아민 경화계의 벤젠링 사이에 위치한 Methyl기와 Sulfone기가 유발하는 물성변화에 대한 연구 (Chemo-Mechanical Analysis of Bifunctional linear DGEBF/Aromatic Amino Resin Casting Systems)

  • 이재락;명인호
    • Composites Research
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    • 제18권4호
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    • pp.14-20
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    • 2005
  • 방향족아민 경화제의 벤젠링 사이의 관능기 변화가 반응특성, 기계적특성 및 열적특성에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 범용 에폭시수지인 DGEBF와 방향족아민 경화제 DDM, DDS 각각을 1:1의 당량비로 혼합하여 동일한 조건으로 경화하였다. 그 결과 에폭시수지 경화물의 특성은 경화제의 벤젠링 사이의 관능기 구조에 따라 매우 큰 영향을 받았다. 즉, 벤젠링 사이에 길이가 길고 bulky한 술폰기를 포함한 DDS는 반응성, 열안정성, 밀도, shrinkage($\%$), 선팽창계수, 인장탄성율. 인장강도, 굴곡탄성율, 굴곡강도의 값이 벤젠링 사이에 메틸기를 가지는 DDM 경화물계 보다 높게 나타났지만, epoxide기의 전환율, 유리전이온도의 값은 낮게 나타냈다. 이것은 술폰기의 강한 전기음성도와 메틸기의 전기 양성적인 repulsive한 성질의 차이에 의한 영향인 것으로 판단된다. 굴곡 파단면의 관찰 결과는 DDS 경화물계의 각개 grain이 불규칙적으로 분포되어 있음을 확연하게 보여준다.