• 제목/요약/키워드: cure kinetics

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에폭시 수지계 의료용 고분자 재료의 특성 연구 - Kissinger 식과 Ozawa 식에 의한 DGEBA/MDA/PGE-DMU 계의 경화특성 - (Characteristics of Medical Polymer Based on Epoxy Resin System -Cure Characteristics for DGEBA/MDA/PGE- DMU System by Kissinger and Ozawa Equations-)

  • 김장훈;이재영;김상욱;심미자
    • 한국재료학회지
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    • 제11권9호
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    • pp.727-732
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    • 2001
  • The cure kinetics of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)/4,4'- methylene dianiline (MDA) system with synthesized phenyl glycidyl ether-dimethylurea (PGE-DMU) was studied by Kissinger and Ozawa equations with DSC analysis in the temperature range of $20~300^{\circ}C$ To investigate the reaction mechanism between epoxy group of PGE and urea group of DMU, FT-lR spectroscopy analysis was used. The epoxide group of PGE reacted with the urea group of DMU and formed a hydroxyl group which acted as a catalyst on the cure reaction of other epoxide and amine groups. The activation energy of DGEBA/MDA system without PGE-DMU was 46.5 kJ/mol and those of the system with 5 and 10 phr of PGE- DMU were 43.4 and 37.0 kJ/mol, respectively. Ozawa method also showed the same tendency.

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열경화성 DGEBA/MDA/SN/HQ 매트릭스의 경화반응 속도 (Cure Kinetics of DGEBA/MDA/SN/HQ Thermosetting Matrix)

  • 이재영;심미자;김상욱
    • 한국재료학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.667-672
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    • 1995
  • DGEBA (diglycidyl ether of bisphenol A )/MDA(4,4'-methylene dianiline)/SN(succinonitrile)계와 DGEBA/MDA/SN/HQ(hydroquinone)계의 경화반응 속도론을 Kissinger equation 및 Fractional life 법에 의해 85~15$0^{\circ}C$에서 DSC를 이용하여 연구하였다. 경화반응 온도가 높아짐에 따라 반응속도는 증가하는 반면, 반응차수는 거의 일정하였다. 또한 촉매로 HQ를 첨가한 계가 첨가하지 않은 계보다 반응속도는 크게 증가했으며, 활성화 에너지 값은 약 20% 정도 감소하였다 또한, 경화반응 시작온도는 3$0^{\circ}C$ 정도 낮아졌다.

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양이온 열잠재성 개시제에 의한 에폭시/페놀 수지 브랜드 시스템의 경화 동력학.열안정성 및 유변학적 특성 (Cure Kinetics, Thermal Stabilities and Rheological Properties of Epoxy/phenol Resin Blend System Initiated by Cationic Thermal Latent Catalyst)

  • 박수진;서민강;이재락
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.135-142
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    • 1999
  • 열잠재성 개시제인 N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate (BPH)를 에폭시 수지에 페놀-노볼락 수지의 혼합비가 각각 0, 5, 10, 20 그리고 40 wt.%로 구성된 혼합물에 1 wt.% 첨가 시킨 후 혼합 조성비에 따른 경화 동력학, 열안정성 그리고 유변학적 특성에 관하여 연구하였다. 열잠재특성은 동적 DSC를 이용하여 반응 온도에 대한 전화량을 구하여 측정하였다. 본 양이온 BPH 시스템은 에폭시-페놀 경화 시스템의 열잠재성 개시제로서 유용하다는 것이 입증되었다. 페놀-노볼락 수지의 농도 증가는 브랜드 시스템의 잠재온도 감소와 경화 활성화 에너지($E_a$) 증가를 나타내었다. 브랜드 시스템의 열안정성과 유변학적 특성은 TGA와 rheometer를 사용한 등온 실험을 통하여 각각 조사하였다. 결과로서, TGA를 이용하여 구한 열안정성과 분해 활성화 에너지($E_t$) 그리고 rheometer에 의한 gel time과 가교 활성화 에너지($E_c$)는 페놀-노볼락 수지가 20~40 wt.% 조성범위에서 혼합될 때 증가하였다. 이는 페놀 수지내의 수산기 그룹, 에폭시 수지내의 에폭사이드환 그리고 BPH간의 3차원 가교 반응에 기인한다.

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이관능성 에폭시/폴리썰폰 블렌드의 경화 동력학 및 유변학적 특성에 관한 연구 (Studies on Cure Kinetics and Rheological Properties of Difunctional Epoxy/Polysulfone Blend System)

  • 박수진;김현철;이재락
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.177-185
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    • 2001
  • 본 연구에서는 이관능성 에폭시인 diglycidylether of bisphenol A (DGEBA)/polysulfone (PSF) 블렌드를 시차 열분석기와 레오미터를 이용하여 경화 동력학과 유변학적 특성에 대해 연구하였다. DSC 측정 결과, 최대 발열 피크와 half-width 방법을 사용하여 구한 경화 활성화 에너지 (E$_{a}$ )는 PSF의 함량이 30wt%까지는 증가하였으나, 그 이상의 첨가에서는 감소하였다. 그리고, 전화량($\alpha$)과 전환 속도(d$\alpha$/dt)는 PSF의 함량이 증가함에 따라 감소함을 보였다. 본 연구에서의 유변학적 특성은 레오미터를 이용하여 등온 조건하에서 검토하였고, 겔화 시간과 경화 온도를 이용한 Arrhenius 방정식을 적용하여 가교 활성화 에너지 (E$_{c}$)를 검토한 결과, E$_{a}$ 와 유사한 경향을 나타내었다. 이는 높은 점도를 지닌 PSF의 첨가로 인한 DGEBA와 PSF의 상분리 현상 때문이라 사료된다.다.

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비등온 TGA를 이용한 ACM 고무복합재료의 열분해 거동 연구 (Non-isothermal TGA Study on Thermal Degradation Kinetics of ACM Rubber Composites)

  • 안원술;이형석
    • Elastomers and Composites
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    • 제48권2호
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    • pp.161-166
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    • 2013
  • 비등온 TGA 실험방법을 이용하여 가교 사이트가 서로 다른 chlorine cure-site ACM 고무와 carboxylic cure-site ACM 고무 두 종류에 대하여 열분해 거동을 연구하였다. 분해 반응이 최대인 점의 온도는 모든 승온 속도에서 carboxylic cure-site ACM 고무의 열분해 특성이 상대적으로 더 안정함을 보여 주었다. Kissinger의 해석 방법에 의한 활성화에너지는 chlorine cure-site ACM 및 carboxylic cure-site ACM 고무에 대하여 각각 118.6 및 105.5 kJ/mol로 나타났으며, Flynn-Wall-Ozawa의 해석방법에서의 전환율 0.1~0.2 범위의 평균과 유사한 값을 나타내었다. 반응차수 해석으로부터 두 시험편 모두 일반적인 고무와 유사한 다중 복합반응에 의하여 열분해 반응이 진행됨을 알 수 있었다.

Studies on Cure Behaviors, Dielectric Characteristics and Mechanical Properties of DGEBA/Poly(ethylene terephthalate) Blends

  • Park, Soo-Jin
    • Macromolecular Research
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    • 제17권8호
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    • pp.585-590
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    • 2009
  • The cure behaviors, dielectric characteristics and fracture toughness of diglycidylether of bisphenol-A (DGEBA)/poly(ethylene terephthalate) (PET) blend system were investigated. The degree of conversion for the DGEBA/PET blend system was measured using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The cure kinetics were investigated by measuring the cure activation energies ($E_a$) with dynamic differential scanning calorimetry (DSC). The dielectric characteristic was examined by dielectric analysis (DEA). The mechanical properties were investigated by measuring the critical stress intensity factor ($K_{IC}$), critical strain energy release rate ($G_{IC}$), and impact strength test. As a result, DGEBAIPET was successfully blended. The Ea of the blend system was increased with increasing PET content to a maximum at 10 phr PET. The dielectric constant was decreased with increasing PET content. The mechanical properties of the blend system were also superior to those of the neat DGEBA. These results were attributed to the increased cross-linking density of the blend system, resulting from the interaction between the epoxy group of DGEBA and the carboxyl group of PET.

고출력 LED 인캡슐런트용 실리콘 레진의 경화공정중 잔류응력 발달에 대한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Residual Stress Evolution during Cure Process of Silicone Resin for High-power LED Encapsulant)

  • 송민재;김흥규;강정진;김권희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.219-225
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    • 2011
  • Silicone resin is recently used as encapsulant for high-power LED module due to its excellent thermal and optical properties. In the present investigation, finite element analysis of cure process was attempted to examine residual stress evolution behavior during silicone resin cure process which is composed of chemical curing and post-cooling. To model chemical curing of silicone, a cure kinetics equation was evaluated based on the measurement by differential scanning calorimeter. The evolutions of elastic modulus and chemical shrinkage during cure process were assumed as a function of the degree of cure to examine their effect on residual stress evolution. Finite element predictions showed how residual stress in cured silicone resin can be affected by elastic modulus and chemical shrinkage behavior. Finite element analysis is supposed to be utilized to select appropriate silicone resin or to design optimum cure process which brings about a minimum residual stress in encapsulant silicone resin.