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- 저자 : 엄세연(Se Yeon Eom) (검색결과 3 건)
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Mercaptan 경화제에 의한 저온속경화 에폭시의 경화거동에 관한 연구
엄세연(Se Yeon Eom),서상범(Sang Bum Seo),이기윤(Kee Yoon Lee) 한국고분자학회 2013 폴리머 Vol.37 No.2
본 연구에서는 DGEBA(diglycidyl ether of bisphenol A)를 사용한 에폭시/mercaptan 경화제의 경화 반응 거동을 에폭시/아민 유도체형 경화제와 비교하여 연구하였다. 경화 반응 거동은 DSC 분석에 의해 승온 및 등온의 조건에서 경화되는 과정을 연구하였다. DSC의 승온 실험에서는 Kissinger 법을 이용하였으며, 등온 실험에서는 Kamal의 속도모델을 이용하여 분석하였다. 결과적으로 활성화 에너지는 아민 유도체형 경화제를 사용하였을 때 약 40 kcal/mol이고, mercaptan 경화제를 사용하였을 때 약 28에서 19 kcal/mol로 -SH 관능기가 증가할수록 감소하였다. 에폭시/아민 유도체형 경화제는 약 90℃ 이상에서 경화 반응이 개시되는 반면, 에폭시/mercaptan 경화제에서는 경화 반응 개시 온도가 약 80℃ 이내로 낮아지고, 반응 속도가 상승하여 반응 시간이 10분 이내로 단축되었다. 또한 에폭시/mercaptan 경화제계는 자기 촉매 반응 모델을 따르는 것을 확인하였고 약 20∼40%의 경화도에서 최대 반응 속도를 나타내었다. The curing behaviors of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) with mercaptan hardener were studied by the comparison with amine-adduct type hardener. Curing behaviors were evaluated by DSC at dynamic and isothermal conditions. In the DSC, the dynamic experiments were based on the method of Kissinger`s equation, and the isothermal experiments were fitted to the Kamal`s kinetic model. Activation energy of epoxy/amine-adduct type hardener was ca. 40 kcal/mol. As the functional group of mercaptan hardener, -SH increased, on epoxy/mercaptan hardeners, the activation energies decreased from 28 to 19 kcal/mol. Epoxy/amine-adduct type hardener was initiated at 90℃ or higher. However, epoxy/mercaptan hardeners reduced the initiation temperatures below 80℃ and shortened the durations of curing reaction within 10 min. We found out that the reaction kinetics of epoxy with mercaptan hardener followed the autocatalytic reaction models, and the maximum reaction rates were shown at the conversions of 20∼40%.
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젤화 촉매의 종류 및 함량에 따른 경질 폴리우레탄 폼의 반응거동에 관한 연구
엄세연(Se Yeon Eom),이형일(Hyeong Il Lee),이기윤(Kee Yoon Lee) 한국고분자학회 2015 폴리머 Vol.39 No.2
본 연구에서는 아민계 젤화 촉매 dimethylcyclohexyl amine(DMCHA)과 칼륨계 젤화 촉매 potassium octoate(PO)가 경질 폴리우레탄 발포체의 반응거동에 미치는 영향에 대해 연구하였다. Polymeric 4,4"-diphenyl methane diisocyanate, 폴리에스터 폴리올, 실리콘 유화제, 발포제 그리고 젤화 촉매를 사용하여 경질 폴리우레탄 발포체를 제조하였다. DMCHA 촉매의 함량이 0에서 2.0 g으로 증가함에 따라 반응 시간이 약 330초에서 약 35초로 감소하였고, 발열 반응으로 최대 반응온도는 약 217에서 약 234℃로 증가하였다. PO 촉매의 함량이 0에서 2.5 g으로 증가할수록 반응시간은 약 79초에서 약 38초로 감소함을 보였고, 특히 젤 타임, 택 프리 타임의 단축에 기여하였으며, 최대 반응온도가 약 182에서 약 271℃로 증가하였다. 단열 온도 상승법을 이용하여 전환율을 구하였고, 반응식의 상수들을 계산하였다. 반응속도상수 k0는 DMCHA 촉매의 양이 증가할수록 큰 값을 갖는 것을 확인하였고, PO 촉매의 경우 촉매량 증가와 큰 관계없이 유사한 값을 나타냈다. The reaction behavior of rigid polyurethane foams were studied on the effects of gelling catalysts of amine type, such as; dimethylcyclohexyl amine (DMCHA) and of potassium type, such as; potassium octoate (PO). Rigid polyurethane foams were provided with polymeric 4,4"-diphenylmethane diisocyanate, polyester polyol, silicone surfactant, blowing agent and a few gelling catalysts. As the contents of catalyst, DMCHA increased from 0 to 2.0 g, the reaction time decreased from ca. 330 to ca. 35 sec and due to the exothermic reaction, the maximum temperature increased from ca. 217 to ca. 234℃, respectively. As the contents of PO increased from 0 to 2.5 g, the reaction time decreased from ca. 79 to ca. 38 sec and the maximum temperature increased from ca. 182 to ca. 271℃, respectively. The kinetic parameters were calculated and the conversions were based on the temperature rising method of adiabatic process. As the content of DMCHA increased, the rate constant k0 increased. But in the case of PO catalyst, k0 did hardly depend upon its amount, and showed us similar reaction rate constants.
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Mercaptan 경화제에 의한 저온속경화 에폭시의 열적 기계적 물성
이기윤(Kee Yoon Lee),김원영(Won Young Kim),엄세연(Se Yeon Eom),서상범(Sang Bum Seo) 한국고분자학회 2013 폴리머 Vol.37 No.5
본 연구에서는 DGEBA(diglycidyl ether of bisphenol A)와 mercaptan 경화제계의 경화 후 열에 의한 팽창특성과 역학 거동을 에폭시/아민 유도체형 경화제계와 비교하여 연구하였다. 열팽창계수와 역학거동은 각각 TMA (thermo mechanical analysis)와 역학 거동은 DMA(dynamic mechanical ananlysis)를 이용하여 분석하였다. 아민 유도체형 경화제를 사용한 에폭시 경화물의 유리전이온도와 열팽창계수는 각각 82.6 ℃와 71.2 ppm/℃의 값을 나타냈다. Mercaptan 경화제를 사용한 에폭시 경화물의 경우 -SH 관능기가 증가할수록 유리전이온도는 급격히 감소하였다가점차 증가하여 약 80 ℃ 이상의 값을 갖는 경향을 보였고, 유리전이온도 이하에서 열팽창률은 약 80 ppm/℃에서 최대200 ppm/℃까지 증가하였다가 약 100 ppm/℃로 다시 감소하는 경향을 보였다. 아민 유도체형 경화제를 사용한 에폭시 경화물은 약 1.5 mol/cm3의 가교밀도를 나타냈고, mercaptan 경화제를 사용한 에폭시 경화물은 약 1.0 mol/cm3에서 약 1.7 mol/cm3로 관능기가 증가할수록 가교밀도가 증가했다. 또한 30 ℃에서 2700 MPa 이상의 저장 탄성률을가질 수 있음을 확인하였다. The thermal expansion and mechanical properties of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) with mercaptan hardeners were studied by a comparative method with an amine-adduct type hardener. Thermal expansion and dynamic mechanical properties were measured by thermo mechanical analysis (TMA) and dynamic mechanical ananlysis (DMA),respectively. The Tg and the coefficient of thermal expansion (CTE) of epoxy/amine-adduct type hardener system were 82.6 ℃ and 71.2 ppm/℃, respectively. As the number of -SH functional group of mercaptan hardener increased, the Tg rapidly decreased and gradually increased up to ca. 80 ℃ and the CTE under the Tg rapidly increased to ca. 200 ppm/℃ from 80 ppm/℃ and decreased to ca. 100 ppm/℃. The crosslinking density of epoxy with amine-adduct type hardener was ca.1.5 mol/cm3, while that of epoxy with mercaptan hardeners increased from 1.0 to 1.7 mol/cm3, as the number of -SH functional group increased. The storage modulus can increase up to 2700MPa at 30 ℃.
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