• 제목/요약/키워드: latent thermal initiator

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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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잠재성 양이온 경화제로서 methylanilinium 염에 의해 개시된 에폭시 수지의 경화 동력학 및 열적 특성 (Cure Kinetics and Thermal Properties of Epoxy Resin Initiated by Methylanilinium Salts as a Latent Cationic Curing Agent)

  • 김택진;박수진;이재락
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.34-37
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    • 2000
  • The effect of novel N-crotyl-N,N-dimethyl-4-methylanilinium hexafluroantimonate (CMH) curing agent on cure behavior and thermal properties of DGEBA epoxy cationic system was investigated. From DSC measurements of DGEBA/CMH system, it was shown that this system exhibits an excellent thermal latent characteristic in a given temperature and reveals complex cure behavior as indicated by multiple exotherms. The conversion and conversion rate of DGEBA/CMH system increased with increasing the concentration of initiator due to high activity of CMH. Viscoelastic properties during gel formation of DGEBA with CMH were investigated by rheological techniques under isothermal condition. The gel time obtained from the modulus crossover. point t(G')=G", was affected by high curing temperature and concentration of CMH, resulting in high degree of network formation in cationic polymerization. The thermal stabilities were discussed in terms of the activation energy for decomposition and thermal factors determined from TGA measurements.ents.

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잠재성 양이온 경화제인 Methylanilinium염에 의해 개시된 에폭시 수지의 경화 거동 (Cure Behaviors of Epoxy Resin Initiated by Methylanilinium Salts as Latent Cationic Curing Agent)

  • 박수진;김택진;이창진;이재락;박정규
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.168-176
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    • 2001
  • 새로운 열잠재성 개시제로서 N-crotyl-N,N-dimethyl-4-methylanilinium hexafluoroan-timonate (CMH) 촉매가 diglycidylether of bisphenol A (DGEBA) 에폭시 양이온 중합계의 열적, 유변학적 특성 및 열정성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. DSC에 의한 DGEBA/CMH 경화계의 열분석 결과, 본 경화계는 일정 온도까지 우수한 잠재성을 지닌 반응 기구임을 확인할 수 있었으며, 특히 개시제의 함량이 증가할수록 CMH의 높은 활성에 의해 DGEBA의 전환율 및 경화반응 속도가 증가하였다. 유변학적 특성은 레오미터를 사용하여 등온 조건 하, 저장 탄성율(G'), 손실 탄성율(G") 그리고 damping factor (tan $\delta$)를 구한 후 이들 데이터로부터 겔화 시간을 측정하였다. 실험 결과 경화 온도 및 CMH의 증가에 따른 활성의 차이로 인하여 에폭시 양이온 중합의 네트워크 구조 형성에 영향을 미쳐 겔화 시간이 단축됨을 알 수 있었다. 형성된 네트워크 구조의 열안정성은 TGA 분석을 통해 분해 활성화 에너지 및 열안정성 인자 등의 측정으로 고찰하였다.찰하였다.

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열잠재성 촉매에 의한 에폭시/폴리우레탄 블랜드계의 경화거동, 유변학적 및 기계적 물성에 관한 연구 (Studies on Cure Behaviors and Rheological and Mechanical Properties of Epoxy/Polyurethane Blend System initiated by Latent Thermal Catalyst)

  • 강준길;권수한;박수진
    • 대한화학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.233-240
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    • 2002
  • 본 연구에서는 잠재성 양이온 개시제 (N-benzyl pyrazinium hexafluoroantiminate, BPH)를 이용한 에폭시/폴리우레탄 블랜드계의 혼합조성에 따른 경화거동과 유변학적 특성 그리고 기계적 물성 변화에 대하여 연구하였다. 블랜드계의 반응성은 DSC를 이용하여 반응 온도에 따른 전환률을 구하여 측정하였으며, 유변학적 특성은 레오미터를 이용한 등온 실험을 통하여 측정하였고, 가교 활성화에너지(Ec)는 겔화 시간과 경화 온도를 이용하여 Arrhenius 방정식으로 구하였다. 한편, 경화된 시편의 기계적 물성은 충격강도 실험을 통하여 측정하였다. 실험결과, 블랜드계의 열잠재성 촉매로 사용된 BPH는 어떤 공개시제 없이도 우수한 촉매 특성을 나타내었다. 본 블랜드계의 가교 활성화에너지 및 충격강도는 PU가 30 wt% 첨가되었을 때 최대를 나타내었는데, 이는 EP와 PU간의 수소결합으로 인한 치밀한 가교밀도의 증가 때문이라고 사료된다.

Thermally Induced Cationic Polymerization of Glycidyl Phenyl Ether Using Novel Xanthenyl Phosphonium Salts

  • Gupta, Mukesh Kumar;Singh, Raj Pal
    • Macromolecular Research
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    • 제17권4호
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    • pp.221-226
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    • 2009
  • The present study firstly describes the synthesis of novel, thermo-latent initiators based on xanthenyl phosphonium salts with different counter anions and phosphine moieties and secondly examines their efficiency in the bulk polymerization of glycidyl phenyl ether(GPE). The polymerization was performed with phosphonium salt initiators($I_{SbF6}$, $I_{PF6}$, $I_{AsF6}$ and $I_{BF4}$) at ambient temperature to $200^{\circ}C$ for 1 h. The order of initiator activity was $I_{SbF6}>I_{PF6}>I_{AsF6}>I_{BF4}$. To examine the effect of the phosphine moiety on the initiator activity, polymerization was carried out with $I_{SbF6}(Ph_{3}P)$ and $II_{SbF6}(Bu_{3}P)$ at ambient temperature to $170^{\circ}C$ for 1 h. The order of reactivity was $I_{SbF6}>II_{SbF6}$. In general, the conversion percentage increased with increasing polymerization temperature. The thermal stability of these salts was measured by thermo gravimetric analysis(TGA). The solubility of phosphonium salts in various organic solvents and epoxy monomers was also investigated.

치환기 변화에 따른 열잠재성 양이온 촉매의 합성과 잠재특성 연구 (Synthesis and Latent Characteristics of Thermal Cationic Latent Catalysts by Change of Substituent)

  • 박수진;허건영;이재락;심상연;서동학
    • 폴리머
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    • 제25권4호
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    • pp.558-567
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    • 2001
  • 피라진염의 치환기를 변화시킨 열잠재성 양이온 촉매를 합성하고, 이관능성 에폭시(diglycidylether of bisphenol-A, DGEBA)에 개시제로서 1 wt% 촉매를 혼합하여 동적 DSC방법을 이용한 경화 거동과 열잠재 특성에 대해 연구하였다. 그 결과 합성된 촉매들은 에폭시 시스템에서 우수한 열잠재성을 가지고 있음을 확인하였다. 치환기의 염기도(basicity)가 높을수록 경화온도와 활성화 에너지는 높아지고 활성은 낮아졌는데 이는 활성과 경화거동이 링 스트레인(ring strain) 및 도입된 치환기의 염기도(basicity)에 의해 조절되기 때문인 것으로 사료된다. 결론적으로, 전자공여 그룹인 메틸기를 도입한 촉매의 활성은 경화시 개시단계에서 염기도 증가로 인한 피라진의 이탈능과 벤질 양이온의 안정성이 감소되었기 때문에 낮아졌으며, 전자수용 그룹인 시아노기를 도입한 촉매의 활성은 유기효과와 공명에 인해서 벤질 양이온의 안정성이 증가됨으로써 높아졌다.

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열잠재성 개시제에 의한 에폭시/폴리우레탄 블렌드의 경화거동 및 파괴인성 (Cure Behaviors and Mechanical Interfacial Properties of Epoxy/Polyurethane Blends Initiated by Latent Thermal Catalyst)

  • 박수진;석수자;강준길;권수한
    • Elastomers and Composites
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    • 제39권1호
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    • pp.42-50
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    • 2004
  • 본 연구는 열잠재성 개시제인 N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate (BPH)로 개시되어진 이관능성 에폭시인 diglycidylether of bisphenol A (DGEBA)와 변성 polyurethane (PU) 블렌드의 PU의 함량에 따른 경화거동과 파괴인성을 연구하였다. 블렌드의 경화거동은 시차주사 열량계(DSC)와 near-IR 을 통해 관찰하였고, 파괴인성은 임계응력 세기인자($K_{IC}$)와 임계 변형에너지 방출속도($G_{IC}$)를 측정하였다. 실험 결과, 경화 활성화에너지($E_a$)와 전환율(${\alpha}$)은 PU의 함량이 10 phr에서 최고값을 나타냈으며, $K_{IC}$는 전환율과 유사한 경향을 나타냄을 확인하였다. 이는 PU의 이소시아네이트기와 DGEBA의 하이드록실기 사이의 수소 결합이 증가함에 따라 블렌드의 가교밀도가 증가했기 때문으로 판단되어 진다.

잠재성 경화제를 이용한 Cycloaliphatic/DGEBA계 에폭시 블렌드 시스템의 유변학적 특성 및 경화 동력학 (Rheological Properties and Cure Kinetics of Cycloaliphatic/DGEBA Epoxy Blend System Initiated by Cationic Latent Curing Agent)

  • 곽근호;박수진;이재락;김영근
    • 유변학
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    • 제10권4호
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    • pp.227-233
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    • 1998
  • 잠재성 경화제인 N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate(BPH)를 Cycloaliphatic계 에폭시 (CAE)/DGEBA계 에폭시의 혼합물에 1 mol% 첨가 시킨 후 혼합 조성비에 따른 유변학적 특성과 경화 동력학에 대해 연구하였다. 잠재특성은 등온 DSC를 이용하여 각각 $150^{\circ}C$$50^{\circ}C$의 반응 온도에 대한시간의 함수로서 전화량을 구하여 측정하였다. 블렌드 시스템의 유변학적 특성은 레오미터를 사용한 등온 실험을 통하여 storage modulus (G'), loss modulus (G") 그리고 damping factor (tan$\delta$)를 구한 후 이들 데이터로부터 겔화 시간을 측정하였다. 겔화 시간과 경화 온도를 Arrenius equation에 적용시킨 결과 가교 활성화 에너지 ($E_c$)를 구할 수 있었으며 겔화 시간과 활성화 에너지 모두 DGEBA의 함량이 증가할수록 증가하였다. 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 동적 DSC를 이용하여 Kissinger method에 의해 구하였는데 활성화 에너지는 CAE의 함량이 증가할수록 감소함으로써 높은 반응성을 나타내었는데, 이는 짧은 반복 단위와 단순한 곁사슬기 그리고 반응 매질 내의 점도 등에 기인한다.기인한다.

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에폭시 레진의 경화방법에 따른 이방성 전도필름의 접합신뢰성 및 열적기계적 특성 변화 (A Study on the Thermo-mechanical Characteristics and Adhesion Reliability of Anisotropic Conductive Films Depend on the Curing Methods of Epoxy Resins)

  • 길만석;서경원;김재한;이종원;장은희;정도연;김수자;김정수
    • 폴리머
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    • 제34권3호
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    • pp.191-197
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    • 2010
  • 이방성 전도필름(ACF)의 경화방법을 개선하기 위하여 이미다졸계 경화제 대신에 저온에서도 경화가 빠른 열잠재성 양이온 개시제형 경화제를 사용한 에폭시 수지의 경화를 연구하였다. 경화특성의 분석을 위해 유리전이온도, 저장모듈러스, 열팽창계수를 포함한 열적기계적 특성을 조사하였으며 열사이클, 고온고습 신뢰성을 관찰하였다. 열잠재성 양이온 개시제형 경화제를 사용한 ACF가 이미다졸계 경화제를 사용한 경우보다 경화속도는 빨랐으며, 열팽창계수는 낮았고, $T_g$가 높아서 고온안정성도 우수하였다. 또 낮은 온도와 빠른 경화에도 불구하고 안정적인 접속 저항을 유지하여 높은 신뢰성을 나타내었다. 본 연구를 통하여 에폭시 경화방법은 ACF의 열적기계적 특성과 신뢰성에 큰 영향을 미치는 중요한 인자임을 확인하였다.