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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.15, No.5, 493-498, August, 2004
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팽창흑연/에폭시 복합재료의 열적 및 기계적 계면 특성
Thermal and Mechanical Interfacial Properties of Expanded Graphite/Epoxy Composites
박수진†, 김기석, 이재락
  • 한국화학연구원 화학소재연구부, 대전 305-600
Soo-Jin Park†, Ki-Seok Kim, and Jae-Rock Lee
  • Advanced Materials Division, Korea Research Institute of Chemical Technology, Yusong, Daejeon 305-600, Korea
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초록
팽창흑연/이관능성 에폭시(DGEBA) 복합재료는 용융 혼합법에 의하여 제조하였고, 제조된 팽창흑연/DGEBA 복합재료의 열적 및 기계적 계면 특성에 관하여 조사하였다. 팽창흑연의 첨가에 의한 복합재료의 파단면과 구조적 특성은 각각 주사전자현미경(SEM)과 X선 회절분석기(XRD)를 이용하여 관찰하였다. SEM 관찰로서 용융 혼합법에 의하여 팽창흑연은 DGEBA에 고르게 분산된 것을 확인할 수 있었다. 복합재료의 열적 특성은 시차열량 주사계(DSC), 열중량 분석기(TGA), 그리고 시차 열분석기(DTA)를 이용하여 조사하였다. 또한 기계적 계면 특성은 임계 응력 세기인자(KIC)로 측정하였다. 실험 결과, 복합재료의 경화 온도와 열안정성은 팽창흑연의 첨가에 의해 증가하였으며, KIC는 1 phr에서 최대값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이는 팽창흑연의 다수의 다공성 및 산처리에 의한 팽창흑연의 -OH및 -COOH 관능기와 DGEBA간의 강한 상호작용에 의한 것으로 판단된다.
Expanded graphite/diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) composites were prepared by melt mixing method, and the composites were investigated in terms of thermal and mechanical interfacial properties. The fractured surface and structure feature of the composites were examined by measurements of XRD and SEM, respectively. SEM observation showed that the graphites were homogeneously dispersed with the DGEBA in this system. Thermal properties of the composite were examined by DSC, TGA, and DTA measurements. Fracture toughness was determined by critical stress intensity factor (KIC). The curing temperature and thermal stability were increased with addition of expanded graphites and the maximum KIC value of the composites was found at 1 phr of expanded graphites. The results were due to the multi-pore feature of expanded graphites and interaction between DGEBA and the OH and COOH groups of expanded graphites.
Keywords:epoxy resin;expanded graphites;thermal stability;mechanical interfacial properties
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