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저온 경화형 에폭시 매트릭스 수지의 경화거동 및 화학유변학에 대한 연구
윤병철(Byung Chul Yoon),이성재(Seong Jae Lee),나효열(Hyo Yeol Na),염호열(Hyo Yeol Yeom) 한국고분자학회 2014 폴리머 Vol.38 No.2
우수한 성능을 지닌 대형 구조의 섬유강화 고분자(FRP) 복합재료 제품을 제조하기 위해 저온 경화형 프리프레그 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 저온 경화형 프리프레그 제조에 적합한 매트릭스 수지를 확보하기 위하여 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉진제로 구성된 저온 경화형 에폭시 수지 조성물의 경화거동 및 화학유변학을 고찰하였다. 경화반응 특성은 시차주사열량분석법과 유변물성측정법을 활용하여 승온 및 등온 조건에서 분석하였다. 연구 결과 매트릭스 수지로 제안된 저온 경화형 에폭시 수지 조성물은 80 oC에서 3시간에 경화시킬 수 있었고, 80과 90 oC에서의 젤화 시간은 각각 120분과 20분인 것으로 나타났다. 저온 경화형 수지를 경화시킨 수지 경화물의 열적, 기계적 물성은 고온 경화형 수지 경화물의 물성과 거의 동등하였다. Low temperature cure prepregs are being developed for use in the preparation of large-structured fiber-reinforced polymer (FRP) composites with good performance. Cure behavior and chemorheology of low temperature cure epoxy resin system, based on epoxy resin, curing agent, and accelerators, were investigated to provide a matrix resin suit-able for the prepreg preparation. Characteristics of cure reaction were studied in both dynamic and isothermal conditions by means of differential scanning calorimetry and rheometry. The low temperature cure epoxy resin system suggested in this study as a matrix resin was curable at 80℃ for 3 h, and showed the gel times of 120 and 20 min at 80 and 90℃, respectively. Thermal and mechanical properties of the cured sample were almost the same as high temperature cure counterparts.
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