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에폭시의 경화반응 경화 과정에서 발생하는 반응은 경화제나 촉매의 종류에 따라서 다르지만, 기본이 되는 반응은 에폭시기의 개황입니다. 친전자체(Electrophiles)의 경우 에폭시기 산소 전자대의 배위가 개시 반응이 됩니다. 친핵체(Nucleophiles)의 경우는 탄소-산소 간의 분극에 의해서 전자가 작게 된 탄소 원자가 공격을 받아 반응이 개시됩니다. 두 개의 탄소 중에서는 입체 장해가 작은 쪽의 원자가 공격받는 일이 많습니다. 경화를 행하는 경우에는 경화제 양을 에폭시 수지의 에폭시기에 대하여 활성기가 화학량론적으로 같은 몰(mole) 비로 되도록 정합니다. 예를 들면, 아민계 경화제를 사용한 경우에는 몰 비를, 에폭시기 : NH = 1 : 1 산무수물계 경화제의 경우에는 에폭시기 : CO-O-CO = 2 : 1 .. 2022. 3. 29.
에폭시 수지 (1) 에폭시 수지라는 것은 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 올리고머 상의 화합물을 말합니다. 이 에폭시 수지는 여기에 에폭시기를 개환 중합용 촉매 또는 경화제를 배합해서 열경화성 수지로서 사용됩니다. 경화제에는 에폭시기에 개환부가 반응하는 1급, 2급 아민류 및 산무수물 등이 사용됩니다. 에폭시 수지, 촉매, 경화제의 조합에 의해 경화 온도나 경화물의 물성을 용이하게 넓은 범위로 조정하는 것이 가능합니다. 에폭시 수지의 종류와 특징 대표적인 에폭시 수지로서는 비스페놀형, 노볼락형, 방향족 아민형, 지환형 등이 있습니다. 비스페놀 A형 에폭시 수지는 고성능 복합재료의 매트릭스 수지로서 가장 넓게 사용되고 있습니다. 반복 단위수 n=0의 수지는 상온에서 액상이지만, n=2 정도 이상에는 고상이 됩니다... 2022. 3. 25.
복합재료 보강재-유리섬유 보통의 유리는 800℃ 정도에서 연화되기 시작하며, 유리를 가열하여 녹여 본 사람은 유리섬유가 쉽게 만들어진다는 것을 알 수 있습니다. 녹인 유리를 어떤 방법으로 급속히 인장 연신 시키면서 냉각하면 유리섬유가 간단히 만들어지게 됩니다. 예를 들면 유리봉의 일부를 연화점 정도의 온도로 가열하여 양쪽을 당기어 연신 시키면 유리섬유가 만들어지게 됩니다. 이와 같이 간단히 유리섬유가 만들어지기 때문에 이미 고대 이집트 시대에 유리섬유는 만들어져 사용되었다고 알려져 있습니다. 유리섬유의 역사를 간단히 살펴보면, 우선 1910년에 독일에서는 유리 용융로의 밑에 구멍을 뚫어서 유리를 토출시켜 드럼에 권취하는 방법을 제안하였으며 이것이 유리 장섬유 공업의 출발점입니다. 공업적으로 유리섬유가 제작된 것은 1930년대에 .. 2022. 3. 23.
복합재료 보강재-탄소섬유 탄소섬유의 정의는 실제적으로 탄소원소 만으로 된 섬유입니다. 탄소섬유의 역사는 19세기 말로 거슬러 올라가 에디슨의 백열 전구용 탄소 필라멘트까지 소급할 수 있지만, 오늘날 현대적 의미에서의 탄소섬유는 1959년 UCC에 의해 Rayon을 원료로 한 General purpose carbon fiber(GPCF)의 공업화로부터 시작되었습니다. 탄소섬유의 개발 동기는 미국에서 우주개발과 군수용으로 로켓 모터와 노즐에 필요한 내열재료의 개발 요구에 따른 것입니다. 우주용 기기와 항고기 분야에서 기본으로 요구되는 경량 및 고강성 재료의 연구가 1950년대부터 미국에서 수행되었는데, 이것을 가능하도록 하는 재료는 고분자 복합재료라는 결론을 내리고 보강재로써 비강도 및 비탄성이 우수한 탄소섬유를 개발하였던 것입니다.. 2022. 3. 21.