불포화 폴리에스터(UPE), 비닐에스터(VE) 및 그 블렌드의 경화 거동에 미치는 촉매 반응촉진제 그리고 블렌드 조성의 영향을 시차주사열량(DSC) 분석법을 이용하여 조사하였다. 이들 수지의 DSC 열분석도는 각 변수에 크게 의존하였다. 115$^{\circ}C$에서 나타나는 작은 발열 피크는 주로 UPE/VE 블렌드를 구성하고 있는 UPE 성분에 의한 것이며, 134~138$^{\circ}C$ 사이에서 나타나는 큰 피크는 주로 VE 성분에 기인한 것이다. 또한 각 블렌드를 고온 18$0^{\circ}C$와 수십초의 빠른 경화 조건에 노출시킨 후 측정한 DSC 열분석도 결과는 고속에서 블렌드의 열성형 공정을 이해하는데 유용한 정보를 제공하여 준다. UPE에 대한 이전의 연구 결과와 유사하게, 수지 흐름시간의 측정 결과는 UPE/VE 블렌드에서도 세 영역치 경화 단계가 존재하고 있음을 제시해주었다. 즉, 유도단계, 전이단계, 거대 젤 형성단계, 경화된 UPE의 열안정성과 굴곡 특성은 UPE에 VE측 블렌딩함으로써 조성비에 따라 두드러지게 향상되었다.
불포화 폴리에스터(UPE), 비닐에스터(VE) 및 그 블렌드의 경화 거동에 미치는 촉매 반응촉진제 그리고 블렌드 조성의 영향을 시차주사열량(DSC) 분석법을 이용하여 조사하였다. 이들 수지의 DSC 열분석도는 각 변수에 크게 의존하였다. 115$^{\circ}C$에서 나타나는 작은 발열 피크는 주로 UPE/VE 블렌드를 구성하고 있는 UPE 성분에 의한 것이며, 134~138$^{\circ}C$ 사이에서 나타나는 큰 피크는 주로 VE 성분에 기인한 것이다. 또한 각 블렌드를 고온 18$0^{\circ}C$와 수십초의 빠른 경화 조건에 노출시킨 후 측정한 DSC 열분석도 결과는 고속에서 블렌드의 열성형 공정을 이해하는데 유용한 정보를 제공하여 준다. UPE에 대한 이전의 연구 결과와 유사하게, 수지 흐름시간의 측정 결과는 UPE/VE 블렌드에서도 세 영역치 경화 단계가 존재하고 있음을 제시해주었다. 즉, 유도단계, 전이단계, 거대 젤 형성단계, 경화된 UPE의 열안정성과 굴곡 특성은 UPE에 VE측 블렌딩함으로써 조성비에 따라 두드러지게 향상되었다.
The effects of catalyst, accelerator and blend composition on the cure behavior of unsaturated polyester resin (UPE), vinyl ester resin (VE) and their blends were studied using differential scanning calorimetry(DSC). The DSC thermograms strongly depend on each variable. The result shows that the sma...
The effects of catalyst, accelerator and blend composition on the cure behavior of unsaturated polyester resin (UPE), vinyl ester resin (VE) and their blends were studied using differential scanning calorimetry(DSC). The DSC thermograms strongly depend on each variable. The result shows that the small exothermic peak at 115$^{\circ}C$ is due mainly to the UPE component in the UPE/VE blends and the large one at 134~138 $^{\circ}C$ is due mainly to the VE component. The results also indicate that the change of the DSC thermogram measured after each blend was exposed to high temperature 18$0^{\circ}C$ and the fast curing conditions of a few tens seconds provide useful information on understanding the thermal processing of a blend at high speed. The measurements of resin flow time represent that there are three distinct stages of cure in the UPE/VE blends: induction, transition and macro-gelation stages, as similarly reported for UPE by others earlier. The thermal stability and flexural properties of the cured UPE are significantly improved by blending it with the VE, depending on the composition.
The effects of catalyst, accelerator and blend composition on the cure behavior of unsaturated polyester resin (UPE), vinyl ester resin (VE) and their blends were studied using differential scanning calorimetry(DSC). The DSC thermograms strongly depend on each variable. The result shows that the small exothermic peak at 115$^{\circ}C$ is due mainly to the UPE component in the UPE/VE blends and the large one at 134~138 $^{\circ}C$ is due mainly to the VE component. The results also indicate that the change of the DSC thermogram measured after each blend was exposed to high temperature 18$0^{\circ}C$ and the fast curing conditions of a few tens seconds provide useful information on understanding the thermal processing of a blend at high speed. The measurements of resin flow time represent that there are three distinct stages of cure in the UPE/VE blends: induction, transition and macro-gelation stages, as similarly reported for UPE by others earlier. The thermal stability and flexural properties of the cured UPE are significantly improved by blending it with the VE, depending on the composition.
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문제 정의
따라서, 본 연구의 목적은 인발성형의 주요 수지로 사용되고 있는 UTE의 열안정성과 기계적 물성을 향상시 키기 위한 기초연구로서 UPE와 VE 블렌드의 성형조건 의 주요 정보를 제공하여 주는 열경화 거동에 미치는 촉매 및 반응촉진제 함량과 블렌드 조성의 영향을 조 사하고, 인발성형의 열적 조건과 유사한 고온/고속 열 처리조건 하에서 블렌드 수지의 경화 상태를 관찰하는 것이다. 또한 경화된 블렌드 수지의 열안정성과 굴곡 특성을 UPE 및 VE와 각각 비교하였다.
본 연구에서는 조성에 다른 UPE/VE 블렌드의 경화 거동을 조사하기에 앞서 UPE와 VE 각각에 대한 경화 거동을 시차주사열량계를 사용하여 관찰하였다. UPE와 VE 각각의 발열 피크 변화에 미치는 촉매 및/또는 반 응촉진제의 영향을 조사하였다.
Figure 5는 세 조성의 UPE/VE 블렌드 수지가 180 ℃의 오븐 내에서 10~30초 사이에 진행되도록 하는 비교적 빠른 경화 조건에 열처리된 후 측정 온도에 대하여 얻은 DSC thermogram에 대한 결과이다. 이 실험은 인발성형 과정에서 수지가 노출될 수 있는 고온/고속의 성형조건이나 쉬트나 스트립 (strip) 형상의 섬유 강화 복합재료를 제조하는데 요구될 수 있는 수 지의 경화 조건을 모사하기 위한 것이다. Figure 5(A), (B) 및 (C)의 각 곡선(a)에서 보여주는 'non-cured, 시편의 결과는 Figure 3의 각 결과와 동일한 것이다.
제안 방법
열중량 분석. 0.2%의 촉매가 함유된 UPE, 촉매와 반 응촉진제가 각각 0.5, 0.2% 함유된 VE, 그리고 이들로 구성된 UPE/AE 블렌드의 조성이 50:50, 60:40, 그리고 70:30이 되도록 열중량 분석용 시편을 준비하였다 각각의 시료를 실리콘 몰드에 부어 오븐에서 충분히 경 화시 켜 제조한 시편을 저속 다이아몬드 톱(IsometTM Buehler Co.)을 사용하여 약 20 mg의 정사각형 모양으로 절단한 후 열중량분석법 (thermogravimetric analysis: TGA 951, Du Pont)을 통해 열안정성을 조사하였다. 승온속도는 10 ℃/min이 었으며, 80 cc/min의 질소가 유입되는 분 위기에서 측정하였다.
5%가 각각 사용되었다. UPE/VE 블렌드의 경우에는 0.2%의 촉매가 포함된 UPE와 0.5%의 촉매와 0.2%의 반응촉진제가 함유된 VE를 각각 50:50, 60:40 그리고 70:30의 조성비가 되도록 준비하여 분석에 사용하였다. 또한, 이들 세 조성의 블렌드 수지는 각각 20 mg 씩 유 리섬유 직물에 함침시켜 180 ℃에서 건조오븐 내에서 10~30초 사이의 시간 변화를 주면서 비교적 신속하게 열처리한 후 상대적으로 고온/고속 조건에서의 시편을 준비한 후 DSC를 사용하여 경화 상태를 관찰하였다.
본 연구에서는 조성에 다른 UPE/VE 블렌드의 경화 거동을 조사하기에 앞서 UPE와 VE 각각에 대한 경화 거동을 시차주사열량계를 사용하여 관찰하였다. UPE와 VE 각각의 발열 피크 변화에 미치는 촉매 및/또는 반 응촉진제의 영향을 조사하였다. 그 결과는 UIE와 VE 에 대한 이전의 유사 연구 결과와 일치하였다.
따라서, 본 연구의 목적은 인발성형의 주요 수지로 사용되고 있는 UTE의 열안정성과 기계적 물성을 향상시 키기 위한 기초연구로서 UPE와 VE 블렌드의 성형조건 의 주요 정보를 제공하여 주는 열경화 거동에 미치는 촉매 및 반응촉진제 함량과 블렌드 조성의 영향을 조 사하고, 인발성형의 열적 조건과 유사한 고온/고속 열 처리조건 하에서 블렌드 수지의 경화 상태를 관찰하는 것이다. 또한 경화된 블렌드 수지의 열안정성과 굴곡 특성을 UPE 및 VE와 각각 비교하였다.
2%의 반응촉진제가 함유된 VE를 각각 50:50, 60:40 그리고 70:30의 조성비가 되도록 준비하여 분석에 사용하였다. 또한, 이들 세 조성의 블렌드 수지는 각각 20 mg 씩 유 리섬유 직물에 함침시켜 180 ℃에서 건조오븐 내에서 10~30초 사이의 시간 변화를 주면서 비교적 신속하게 열처리한 후 상대적으로 고온/고속 조건에서의 시편을 준비한 후 DSC를 사용하여 경화 상태를 관찰하였다. 모든 시차주사열량 분석 측정에 사용된 승온속도는 10 ℃/ min 이 었으며, 약 75 cc/min의 질소가 유입되는 조건에서 행하였다.
열경화성 고분자 수지의 수지 흐름 및 젤화 시간에 대한 정보는 수지의 성형조건을 결정하는데 중요한 척도 가 된다. 본 실험에서는 블렌드 수지의 보관수명을 고 려해서 UPE와 VE 수지의 촉매와 반응촉진제의 함량 을 다양하게 변화시켜가면서 수지 흐름시간을 측정하 였으나 본고에서는 Figure 2에 보여주는 결과만 소개하였다. 성형공정 및 물성을 고려할 때, UPE/VE 블렌드 수지는 UPE에 MEKP가 0.
굴곡 특성 측정. 열안정성 조사에 사용되었던 UPE, VE 그리고 조성별 UPE/VE 블렌드 수지에 대한 굴곡 특성을 '간능시험기 (universal testing machine: Instron 4467) 를 사용하여 조사하였다. 측정 시편은 각 수지 조성에 따른 성분들이 균일하게 혼합되도록 약 20분 동안 교 반시킨 후 상온의 진공건조기 내에서 약 30분 간 기포 를 제거하고 실리콘 몰드에 수지를 붓고 건조오븐 내 55 ℃에서 8시간, 80 ℃에서 1 시간, 그리고 110 ℃에서 2시간 동안 단계적으로 완전히 경화시켰다.
UPE:VE = 50:50, 40:60 그리고 30:70 (중량기준). 이들 함량의 선택 은 VE에 의한 특성 향상과 UPE에 의한 경화 속도조절 및 블렌드 수지의 가격을 종합적으로 고려하여 결정하였다. 실험에 사용된 UPE 및 VE 수지는 항상 냉동 보 관되었으며, 수분의 흡수를 방지하기 위하여 밀폐된 상 태로 상온과 평형이 되도록 충분히 놓아둔 후 사용하였다.
각 블렌드 조성비에 따른 수지 흐름시간 변화에 대한 조사 결과는 열경화성 수지의 전형적인 세 단계 경화 영역이 존재함을 보여주었다. 즉, 유도단계인 영역 T, 전이단계인 영역 'II', 그리고 거대 젤 형성단계인 영역 에 미치는 블렌드 조성비의 영향을 확인하였다. 또한, 180 ℃에서 짧은 시간에 행하는 고온/고속 경화 조 건은 블렌드의 UPE 성분에 의한 경화보다도 VE 성분 에 의한 경화에 더 많은 영향을 준다는 것을 제시하였다.
UPE와 VE의 조성비에 따른 블 렌드 수지의 흐름시간을 측정하였다. 흐름시간은 바늘 내경이 1.4 mm인 주사기를 사용하여 각각 5 mL의 수지 가 일정한 각도로 기울어져 있는 표면이 균일하고 깨 끗한 glass plate 위를 일정거리 통과하는데 소요되는 시간을 실온에서 측정하였다. 시험에 사용된 UPE의 촉매 함량은 0.
대상 데이터
재료. UPE는 (주)세원화성에서 제조 공급된 스타이렌 단량체를 약 35% 포함하고 있는 orthophthalic계 UP-G R235를 사용하였다. UPE에서 반응촉진제는 사용되지 않았고 공급받은 UPE에는 수지의 젤화 시간을 조정하기 위하여 상업적으로 소량의 반응억제제가 첨가되어 있다.
4 mm인 주사기를 사용하여 각각 5 mL의 수지 가 일정한 각도로 기울어져 있는 표면이 균일하고 깨 끗한 glass plate 위를 일정거리 통과하는데 소요되는 시간을 실온에서 측정하였다. 시험에 사용된 UPE의 촉매 함량은 0.2 wt%이고, VE의 촉매 함량은 0.5 wt% 그리고 반응촉진제의 함량은 0.2 wt%이었다.
이들 함량의 선택 은 VE에 의한 특성 향상과 UPE에 의한 경화 속도조절 및 블렌드 수지의 가격을 종합적으로 고려하여 결정하였다. 실험에 사용된 UPE 및 VE 수지는 항상 냉동 보 관되었으며, 수분의 흡수를 방지하기 위하여 밀폐된 상 태로 상온과 평형이 되도록 충분히 놓아둔 후 사용하였다.
VE는 역시 (주) 세원화성에서 제조 공급된 bisphenol A계 SR-825L을 사용하였다. 촉매로는 UPE에서와 동일한 MEKP를 반응촉 진제로는 cobalt-naphthenate를 사용하였다. Figure 1에 본 연구에 사용된 UPE 및 VE 그리고 촉매와 반응촉진제 의 화학구조를 도시하였다.
UPE에서 반응촉진제는 사용되지 않았고 공급받은 UPE에는 수지의 젤화 시간을 조정하기 위하여 상업적으로 소량의 반응억제제가 첨가되어 있다. 촉매제로는 MEKP를 사용하였다. VE는 역시 (주) 세원화성에서 제조 공급된 bisphenol A계 SR-825L을 사용하였다.
데이터처리
Load celle 3 ton이 었다. 굴곡 강도와 굴곡 탄성율 은 10개의 시편에 대한 측정값으로부터 평균하여 결정 하였다
이론/모형
측정 시편은 각 수지 조성에 따른 성분들이 균일하게 혼합되도록 약 20분 동안 교 반시킨 후 상온의 진공건조기 내에서 약 30분 간 기포 를 제거하고 실리콘 몰드에 수지를 붓고 건조오븐 내 55 ℃에서 8시간, 80 ℃에서 1 시간, 그리고 110 ℃에서 2시간 동안 단계적으로 완전히 경화시켰다. ASTM D-790 에 의거하여 3점 굴곡 시험을 수행하였으며, 이때 span- to-depth 비는 16이었다. Crosshead 속도는 2.
시차주사열량 분석. UPE, VE 및 조성에 따른 UPE/VE 블렌드의 경화 거동을 시차주사열량 분석법(differential scanning calorimetry: DSC 910, Du Pont)을 사용하여 조사 하였다. 측정 전에 각각 무게기준으로 0.
모든 시차주사열량 분석 측정에 사용된 승온속도는 10 ℃/ min 이 었으며, 약 75 cc/min의 질소가 유입되는 조건에서 행하였다. 각 thermogram에 대한 엔탈피는 Thermal Solution™ (TA Instruments, Inc.) 프로그램을 이용하여 발 열 피크의 integration 방법으로 계산하였다.
성능/효과
또한, VE는 구조 상 bisphenol diepoxide를 포함 하고 있기 때문에 UPE보다 우수한 굴곡 특성을 갖는 것으로 알려져 있다끄 굴곡 탄성율이 큰 VE의 함량이 증가할수록 UPE/VE 블렌드의 굴곡 탄성율은 증가하였다. 50 wt%의 VE를 포함하는 블렌드의 굴곡 탄성율은 UPE보다 약 22% 향상되었으며, 약 60% 정도의 VE 함 량 이상에서는 거의 100% VE와 유사한 값을 나타내었다. 그러나, 블렌드의 굴곡 강도는 VE가 50% 이상 포함 되어 있을 때 100% VE와 거의 유사한 값을 나타내었 으며, VE 함량이 변화함에 따라 큰 차이를 보이지 않았다.
X축의 노출시간(exposuretime)은 각각의 블렌드 시료가 수지 흐름시간 측정 전에 상온에 노출된 시간을 의미한다. UPE 함량이 감소할 수 록 즉, VE 함량이 증가할수록 경화 유도시간이 약 120 분에서 약 410분으로 길어짐을 알 수 있다. 각 그래프 에서 영역 T는 유도단계를 가리킨다.
각 블렌드 조성비에 따른 수지 흐름시간 변화에 대한 조사 결과는 열경화성 수지의 전형적인 세 단계 경화 영역이 존재함을 보여주었다. 즉, 유도단계인 영역 T, 전이단계인 영역 'II', 그리고 거대 젤 형성단계인 영역 에 미치는 블렌드 조성비의 영향을 확인하였다.
이때 수지의 흐름시간, 점도 및 분 자량은 급격하게 증가한다. 각 블렌드에서 UPE 함량이 감소할수록 영역 'Ⅱ' 및 영역, 'Ⅲ'의 수지 흐름시간의 상승 곡선의 기울기는 다소 줄어드는 것으로 조사되었다.
Figure 3의 발열 피크와 Table 3에 보여주는 반응엔탈 피 결과로부터, VE 증가보다는 UPE 함량의 증가가 경 화 온도와 엔탈피 변화에 더욱 중요한 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 각 조성에서의 반응엔탈피 값(245~ 257 J/g)은 동일 양의 촉매를 포함하는 UPE의 반응엔탈 피 값(~160 J/g)보다 높고 VE의 값(~300 J/g)보다는 낮 았다 결론적으로 UPE와 VE의 블렌드 수지의 발열 피 크 및 경화 거동에는 블렌드의 조성비보다도 UPE와 VE 각각의 본래 발열 피크 또는 경화 온도에 의해 더욱 영향을 받는다고 할 수 있다. 즉, 블렌드에서 UPE의 고유 발열 피크 온도는 VE에 의해서 상향 조정되고 VE의 고 유 피크 온도는 UPE에 의해 하향 조정된다.
Figure 5(A), (B) 및 (C)의 각 곡선(a)에서 보여주는 'non-cured, 시편의 결과는 Figure 3의 각 결과와 동일한 것이다. 결과는 블 렌드 수지의 경화 온도보다도 훨씬 높은 180 ℃에서 10 초의 짧은 시간 동안의 열처리 조건에서 블렌드 수지는 완전 경화되지 않음을 보여준다. 또한, 블렌드를 구성 하는 각 UPE와 VE 성분에 기 인하는 두 개의 특성적 인 발열 피크는 일차 열처리된 블렌드 수지에 대한 DSC 측정 시 약 120 ℃ 부근에서 단일 피크로 관찰되었다 특 흐], 각 조성에서 주로 VE에 기인하는 약 134-138 ℃ 사이의 발열 피크가 사라졌다.
결과에서 보는 바와 같이, VE의 굴곡 강도와 굴곡 탄 성율은 UPE보다 각각 약 27.2%와 53.8%가 높다. 일반적으로 VE는 불포화 이중결합이 사슬 말단에 존재하고 있으므로 경화 시 가교수가 상대적으로 적기 때문에 불 포화 폴리에스터 수지보다 더 유연하고 강인한 성질을 나타낸다.
블렌드의 열안정성은 전체 측정온도 영역에서 VE와 UPE 사이에 위치하며, VE 함량이 증가할수록 향상된 열안정성을 나타내었다. 굴곡 시험 결과, UWE에 50 wt% 이상의 VE의 블렌딩은 경화된 UPE의 굴곡 강도 및 굴 곡 탄성율을 크게 향상시켰다.
첫째, 본 연구에서 사용한 UPEAeE 블렌드 수지는 향후 인발성형을 거쳐 제조되는 봉(rod) 형태의 섬유강화 복합재료가 굴곡 응용조건 에 노출될 수 있으며, 일반적으로 굴곡 특성이 인장이 나 압축 특성 같은 기계적 특성보다 재료 디자인이나 소재의 선정에 더욱 유용하게 쓰이기 때문이다. 둘째, 굴곡 시험은 인장 시험보다 상대적으로 잔류 변형없이 시편을 준비하기가 용이하고, 작은 변형율에도 실제적 으로 시편에는 큰 변형이 동반되기 때문이다.
이는 높은 경화 온도에서는 촉매의 열분해가 가속화되면서 중합 또는 경화 반응이 완료되기 전에 촉매가 먼저 소비될 수 있기 때문이다. 따라서, 본 실험의 결과는 UPE/VE 블렌드 수지를 고온/ 고속 경화 조건의 인발성형에 적용할 경우 180 ℃에서 적어도 20초 이상 동안의 등온 경화 반응과 후경화과정을 거치는 것이 바람직하다고 사료된다.
즉, 유도단계인 영역 T, 전이단계인 영역 'II', 그리고 거대 젤 형성단계인 영역 에 미치는 블렌드 조성비의 영향을 확인하였다. 또한, 180 ℃에서 짧은 시간에 행하는 고온/고속 경화 조 건은 블렌드의 UPE 성분에 의한 경화보다도 VE 성분 에 의한 경화에 더 많은 영향을 준다는 것을 제시하였다. 또한, 본 실험의 결과는 UPE/VE 블렌드 수지를 인 발성형 조건과 유사한 고온/고속 경화 조건에 사용할 경우 180 ℃ 에서 20초 이상의 경화 반응과 후경화 과정을 거치는 바람직한 것으로 사료되었다.
또한, 180 ℃에서 짧은 시간에 행하는 고온/고속 경화 조 건은 블렌드의 UPE 성분에 의한 경화보다도 VE 성분 에 의한 경화에 더 많은 영향을 준다는 것을 제시하였다. 또한, 본 실험의 결과는 UPE/VE 블렌드 수지를 인 발성형 조건과 유사한 고온/고속 경화 조건에 사용할 경우 180 ℃ 에서 20초 이상의 경화 반응과 후경화 과정을 거치는 바람직한 것으로 사료되었다.
결과는 블 렌드 수지의 경화 온도보다도 훨씬 높은 180 ℃에서 10 초의 짧은 시간 동안의 열처리 조건에서 블렌드 수지는 완전 경화되지 않음을 보여준다. 또한, 블렌드를 구성 하는 각 UPE와 VE 성분에 기 인하는 두 개의 특성적 인 발열 피크는 일차 열처리된 블렌드 수지에 대한 DSC 측정 시 약 120 ℃ 부근에서 단일 피크로 관찰되었다 특 흐], 각 조성에서 주로 VE에 기인하는 약 134-138 ℃ 사이의 발열 피크가 사라졌다. 또한, VE, 함량이 증가할수록 180 ℃에서 수지를 완전히 경화시키는데 요구되는 시간이 더욱 짧아졌다.
블렌드의 열안정성은 전체 측정온도 영역에서 VE와 UPE 사이에 위치하며, VE 함량이 증가할수록 향상된 열안정성을 나타내었다. 굴곡 시험 결과, UWE에 50 wt% 이상의 VE의 블렌딩은 경화된 UPE의 굴곡 강도 및 굴 곡 탄성율을 크게 향상시켰다.
측정 시편 중 VE의 열안정성이 가장 높았으며, UPE7> 가장 낮았다. 블렌드의 열안정성은 전체 측정온도 영역에서 VE와 UPE 사이에 위치하였으며, VE 함량이 증가할수록 높은 열안 정성을 보여주었다. 특히, UPE에 VE의 블렌딩은 UPE 의 초기 분해 온도(initial decomposition temperatwe)와 300 ℃ 이상에서의 열안정성을 향상시켰다.
본 실험에서는 블렌드 수지의 보관수명을 고 려해서 UPE와 VE 수지의 촉매와 반응촉진제의 함량 을 다양하게 변화시켜가면서 수지 흐름시간을 측정하 였으나 본고에서는 Figure 2에 보여주는 결과만 소개하였다. 성형공정 및 물성을 고려할 때, UPE/VE 블렌드 수지는 UPE에 MEKP가 0.2 wt% 그리고 VE에 MEKP 0.5 wt% 및 Nap-Co 0.2 wt%일 때가 후의 복합재료 몰드 성형이나 인발성형을 위한 매트릭스 수지에 가장 적절한 함량인 것으로 사료되었다.
이때 주요 상(phase)도 VE가 차지하게 된다. 이상의 결과는 UPE에 50 wt% 이상의 VE의 블렌딩은 UPE의 굴곡 강도 및 굴 곡 탄성율을 크게 향상시킨다는 것을 제시하여 준다.
여러가지 기계적 특성 중 굴곡 특성에 초점을 맞추어 조사한 이유는 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서 사용한 UPEAeE 블렌드 수지는 향후 인발성형을 거쳐 제조되는 봉(rod) 형태의 섬유강화 복합재료가 굴곡 응용조건 에 노출될 수 있으며, 일반적으로 굴곡 특성이 인장이 나 압축 특성 같은 기계적 특성보다 재료 디자인이나 소재의 선정에 더욱 유용하게 쓰이기 때문이다. 둘째, 굴곡 시험은 인장 시험보다 상대적으로 잔류 변형없이 시편을 준비하기가 용이하고, 작은 변형율에도 실제적 으로 시편에는 큰 변형이 동반되기 때문이다.
Figure 6은 앞에서 언급되었던 성분을 포함 하고 있는 경화된 UPE와 VE 수지 그리고 세 가지 다른 조성의 경화된 UPE/VE 블렌드 수지에 대한 열안정 성을 TGA를 사용하여 조사한 결과이다. 측정 시편 중 VE의 열안정성이 가장 높았으며, UPE7> 가장 낮았다. 블렌드의 열안정성은 전체 측정온도 영역에서 VE와 UPE 사이에 위치하였으며, VE 함량이 증가할수록 높은 열안 정성을 보여주었다.
또한, VE, 함량이 증가할수록 180 ℃에서 수지를 완전히 경화시키는데 요구되는 시간이 더욱 짧아졌다. 측정온도 구간에서 발열 피크가 완전히 사라지는 조건 즉 블렌드 수지의 경화가 완료되는 조건은 UPE:VE의 비율이 50:50인 경우 180 ℃에서 약 30초, 40:60인 경우 약 25초, 그리고 30:70인 경우 약 20초인 것으로 판단되었다. 이는 180 ℃ 에서 행하는 고 온/고속 경화는 UPE 경화 피크보다도 VE 피크에 더 많은 영향을 준다는 것을 나타낸다.
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