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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.14, No.7, 943-952, November, 2003
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과불화기를 함유한 글리시딜에테르의 경화특성 및 표면특성
Curing Properties and Surface Properties of Glycidylether Containing Perfluorinated Group
서용걸†, 김영운, 정근우, 김동표1, 남경임
  • 한국화학연구원 응용화학연구부, 대전 305-600
  • 1충남대학교 공과대학 정밀공업화학과, 대전 305-764
Yong-geol Seo†, Young-Wun Kim, Keunwo Chung, Dong-Pyo Kim1, and Kyeong Im Nam
  • Applied Chemistry & Engineering Division, Korea Research Institute of Chemical Technology, Yusung, Daejeon 305-600, Korea
  • 1Department of Fine Chemical Engineering, & Chemistry, Chungnam National University, 220 Kung-Dong, Daejeon 305-764, Korea
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초록
과불화기를 함유한 여러 가지 F(CF2)m(CH2)n-OH, 과 에피클로로히드린의 친핵성 치환 반응을 통하여 과불화 글리시딜 에테르를 합성하였고 FT-IR과 1H-NMR 스펙트라로 구조를 확인하였다. 합성한 과불화 글리시딜 에테르와 디-에폭시 화합물 및 경화제의 종류에 따라 열경화 특성, 발수성능 및 용매에 대한 장기 저장 성능 등을 평가하였다. 발수성능은 di-epoxy와 경화제의 구조에는 큰 차이를 나타내지 않았으며 과불화기에 결합된 메틸렌기에 따라 76° ~ 126°의 접촉각을 나타내어 메틸렌기가 길수록 발수성능이 우수하였다. 60 ℃에서 24 h 경화한 필름의 장기 저장성능을 공기 중, 헥산 및 물에서 14일 보관 후 평가한 결과, 공기 중에서 보관한 필름의 접촉각은 초기의 접촉각과 별 차이가 없었으며 헥산 및 물에 저장한 필름의 접촉각은 약 8% 감소하였다. 또한, 코팅 표면의 XPS분석 결과, F(1s) 원자가 표면에 가장 많이 존재하여 과불화기가 코팅 면 바깥으로 배열됨을 알 수 있었다.
A series of perfluorinated glycidyl ethers were synthesized by nucleophilic substitution reaction between F(CF2)m(CH2)n-OH and epichlorohydrin. And the structures were characterized by 1H-NMR, FT-IR, and GC. The perfluoro glycidyl ethers were cured with several di-epoxys and amine curing agents. The cured epoxys were characterized by thermal properties through DSC, water-repellency with contact angle and storage stabilities in the air, water, and hexane. The water-repellent properties depended on the length of methylene units, showing the range of 76 ℃ (shorter methylene unit) to 126° (longer methylene unit), but no effects of the structures of di-epoxys and curing agents were observed. In the case of the epoxy cured for 24 h at 60 ℃, the storage stabilities of water-repellent in the air were very stable. However, those properties after storage for 14 days in the water and hexane solvent were unstable by 8% reduction in initial properties. From the results of XPS, the atom of F(1s) was abundantly located in the surface of the cured epoxy.
Keywords:perfluorinated glycidyl ether;epoxy;water-repellency;storage stabilities;XPS
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