에폭시 수지에 천연 재료를 첨가하여 제품을 만들 경우 환경적, 경제적 이점이 있다. 콩기름의 경우 불포화 지방산의 함량이 높기 때문에 상용적 에폭시화 방법에 의해 쉽게 에폭시화 지방산으로 변형이 가능하다. 에폭시화 콩기름은 일반적인 에폭시 수지를 대체할 수 있는데 이는 일반적인 에폭시 수지와 거의 비슷한 특성을 가지기 때문이다. 섬유구조를 가지는 셀룰로오스 나노크리스탈은 우수한 기계적 특성을 가지고 있으며 ...
에폭시 수지에 천연 재료를 첨가하여 제품을 만들 경우 환경적, 경제적 이점이 있다. 콩기름의 경우 불포화 지방산의 함량이 높기 때문에 상용적 에폭시화 방법에 의해 쉽게 에폭시화 지방산으로 변형이 가능하다. 에폭시화 콩기름은 일반적인 에폭시 수지를 대체할 수 있는데 이는 일반적인 에폭시 수지와 거의 비슷한 특성을 가지기 때문이다. 섬유구조를 가지는 셀룰로오스 나노크리스탈은 우수한 기계적 특성을 가지고 있으며 고분자에 이를 강화제로 첨가하게 될 경우 고분자의 물리적 특성이 향상된다. 그러므로 이 연구에서는 콩기름과 과산화초산 수용액의 에폭시화 반응을 통하여 에폭시화 콩기를을 제조하였다. FTIR을 이용하여 에폭시화 여부를 확인하였다. 에폭시화 콩기름과 DGEBA을 각기 다른 비율로 혼합하고 당량비에 맞춰 에틸렌 다이아민을 경화제로 첨가하여 경화를 시켰다. 나노복합재료 또한 친환경 에폭시 매트릭스에 셀룰로오스 나노크리스탈을 첨가하여 제조하였다. DSC, UTM, izod impact tester, DMA 그리고 TGA를 이용하여 제조된 친환경 에폭시 시스템과 나노복합재료의 물리적 특성을 측정하였다. FE-SEM을 이용하여 나노복합재료의 파단면을 확인하였다. 에폭시화 콩기름이 함유된 친환경 에폭시의 기계적 물성이 DGEBA에 비해 더 좋은 물성을 나타냄을 보였다. 또한, 셀룰로오스 나노크리스탈이 첨가된 나노복합재료의 물리적 물성 향상에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.
에폭시 수지에 천연 재료를 첨가하여 제품을 만들 경우 환경적, 경제적 이점이 있다. 콩기름의 경우 불포화 지방산의 함량이 높기 때문에 상용적 에폭시화 방법에 의해 쉽게 에폭시화 지방산으로 변형이 가능하다. 에폭시화 콩기름은 일반적인 에폭시 수지를 대체할 수 있는데 이는 일반적인 에폭시 수지와 거의 비슷한 특성을 가지기 때문이다. 섬유구조를 가지는 셀룰로오스 나노크리스탈은 우수한 기계적 특성을 가지고 있으며 고분자에 이를 강화제로 첨가하게 될 경우 고분자의 물리적 특성이 향상된다. 그러므로 이 연구에서는 콩기름과 과산화초산 수용액의 에폭시화 반응을 통하여 에폭시화 콩기를을 제조하였다. FTIR을 이용하여 에폭시화 여부를 확인하였다. 에폭시화 콩기름과 DGEBA을 각기 다른 비율로 혼합하고 당량비에 맞춰 에틸렌 다이아민을 경화제로 첨가하여 경화를 시켰다. 나노복합재료 또한 친환경 에폭시 매트릭스에 셀룰로오스 나노크리스탈을 첨가하여 제조하였다. DSC, UTM, izod impact tester, DMA 그리고 TGA를 이용하여 제조된 친환경 에폭시 시스템과 나노복합재료의 물리적 특성을 측정하였다. FE-SEM을 이용하여 나노복합재료의 파단면을 확인하였다. 에폭시화 콩기름이 함유된 친환경 에폭시의 기계적 물성이 DGEBA에 비해 더 좋은 물성을 나타냄을 보였다. 또한, 셀룰로오스 나노크리스탈이 첨가된 나노복합재료의 물리적 물성 향상에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.
Incorporating natural materials to epoxy resin products provides environmental and economic benefits. Soybean oil has high content of unsaturated fatty acid that can be easy transformed into epoxide fatty acid by conventional epoxidaion. Epoxidized soybean oil (ESO) can replace commercial epoxy resi...
Incorporating natural materials to epoxy resin products provides environmental and economic benefits. Soybean oil has high content of unsaturated fatty acid that can be easy transformed into epoxide fatty acid by conventional epoxidaion. Epoxidized soybean oil (ESO) can replace commercial epoxy resins because it has almost same properties compared to commercial epoxy resins. Cellulose nanocrystals (CNCs), having a fiber morphology, have excellent mechanical properties and incorporating them to a polymer can enhance physical properties of the polymer. Therefore, in this study, ESO was prepared by epoxidation of soybean oil with peroxyacetic acid solution. The ESOs were analyzed by FTIR. The ESO was mixed with diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) at different ratios and then cured with stoichiometric amount of ethylene diamine. Nanocomposites were also made by incorporating CNC to the green epoxy matrix. Physical properties of each green epoxy system and nanocomposites were investigated by DSC, UTM, izod impact tester, DMA and TGA. Fracture surfaces of the nanocomposites were investigated by FE-SEM. The green epoxy with ESO showed better mechanical properties than neat DGEBA. Also, the nanocomposites with CNC showed reinforcement effects in enhancing the physical properties.
Incorporating natural materials to epoxy resin products provides environmental and economic benefits. Soybean oil has high content of unsaturated fatty acid that can be easy transformed into epoxide fatty acid by conventional epoxidaion. Epoxidized soybean oil (ESO) can replace commercial epoxy resins because it has almost same properties compared to commercial epoxy resins. Cellulose nanocrystals (CNCs), having a fiber morphology, have excellent mechanical properties and incorporating them to a polymer can enhance physical properties of the polymer. Therefore, in this study, ESO was prepared by epoxidation of soybean oil with peroxyacetic acid solution. The ESOs were analyzed by FTIR. The ESO was mixed with diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) at different ratios and then cured with stoichiometric amount of ethylene diamine. Nanocomposites were also made by incorporating CNC to the green epoxy matrix. Physical properties of each green epoxy system and nanocomposites were investigated by DSC, UTM, izod impact tester, DMA and TGA. Fracture surfaces of the nanocomposites were investigated by FE-SEM. The green epoxy with ESO showed better mechanical properties than neat DGEBA. Also, the nanocomposites with CNC showed reinforcement effects in enhancing the physical properties.
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