| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교) |
| 권호 | 29권 2호, p.261 |
| 발표분야 | 복합재료 |
| 제목 | Mechanical Properties of Bisphenol-F/Bisphenol-A Mixtures Filled with Elastomer-Coated Silica |
| 초록 | Bisphenol계 에폭시와 phenol계 경화제 수지로 구성되는 충진계 조성물의 실리카 표면처리에 따른 기계적 물성에 대하여 고찰하였다. 기저수지로 bisphenol F와 bisphenol A 계 에폭시를 3 : 7의 중량비로 혼합하여 사용하였으며, 탄성체로서 에폭시계 실리콘 오일이 피복된 실리카를 55 wt.% 충전한 에폭시 수지 조성물의 굴곡 강도 및 굴곡 탄성율을 만능시험기(Universal test machine)를 이용하여 측정하였다. 실리카에 피복된 실리콘 오일의 양을 측정하기 위하여 열질량분석기(Thermogravimetric analysis)를 이용하여 650℃까지 측정하여 실리콘 오일의 무게 분율을 측정하였으며, 피복 수준(t/r, 피복두께/평균입경)으로 나타내기 위해 피복된 실리콘 오일의 양과 밀도 및 실리카의 평균입도를 이용하여 이론적으로 실리콘 오일의 피복 두께를 구하였다. 이러한 피복 두께 분포를 주사전자현미경(Scanning electron microscope)과 입도분석기(Particle size analyzer)를 이용하여 비교 확인하였다. 그림 1에는 표면 처리 전후 실리카의 SEM morphology를 나타내었다. 피복된 실리콘 오일의 무게 분율을 피복 수준으로 표시하는 이유는 피복두께를 입자크기에 무관하게 표현할 수 있기 때문이다1. 실리카에 피복된 실리콘 오일의 무게분율은 표면 처리 시간에 따라 일정 무게 분율까지는 증가하였으나, 처리시간의 증가에 따라 더 이상의 증가는 보이지 않았다. 실리카 표면에 탄성체인 실리콘 오일을 피복시키기 위하여 실란 커플링제를 사용하였으며, 실리콘 오일과 커플링제를 동량 적용했을 때 피복 효율이 가장 우수함을 그림 2의 결과로 확인할 수 있었다. 굴곡 강도는 수지에 직접 실리콘 오일을 분산시킨 복합체, 탄성체가 피복된 실리카를 충진한 복합체, 실란 커플링제만으로 처리한 실리카를 충진한 복합체의 순서로 증가하였으며. 실리콘 오일의 두께증가에 따라 감소하였으며, 굴곡 탄성율 또한 굴곡 강도와 동일한 경향을 나타내었다. 복합재료의 경우 크랙의 진행이 주로 충진제와 기저수지의 계면을 통해 이루어지므로 커플링 처리만을 한 실리카와 기저 수지와의 우수한 계면 결합력으로 인해 강도가 향상2되는 것을 확인할 수 있었다. 참고문헌 1. Y. Nakayama, J. Appl. Polym. Sci., 32, 4865(1986) 2. J. D. Miller, H. Ishida and F. J. Maurer, J. Mat. Sci., 24, 2555(1989) |
| 저자 | 장용균1, 오경근1, 김종성2, 심정섭2, 김진모2, 윤호규1 |
| 소속 | 1고려대, 2(주)제일모직 전자재료사업부 |
| 키워드 | 실리콘 오일; 표면처리; 실란 커플링제; 굴곡 강도 |
