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시클로 지방족 에폭시 수지의 경화 방법

비스페놀-A형 에폭시 수지와 달리, 시클로지방족 에폭시 수지는 전자가 풍부한 상태의 에폭시기를 가지므로, 친핵제와 반응하기 어렵다. 입체 장애의 존재로 인해, 친핵제는 탄소 원자를 공격하기가 어렵다. 따라서, 이들의 반응성은 말단 에폭시 그룹보다 훨씬 느려, 시클로지방족 에폭시 수지가 아민 및 이미다졸 경화제와 반응하기 어렵게 만든다.

그러나, 친전자 작용제와 반응할 때, 친전자 작용제가 산소 원자를 공격하기 때문에, 시클로 지방족 에폭시 수지는 입체 장애를 겪지 않는다. 따라서, 시클로지방족 에폭시 수지는 폴리올, 무수물 및 양이온성 경화제와 쉽게 반응한다.

	아민 스	페놀	무수물	양이온
치료 난이도	★☆ ☆ ☆ ☆ ☆	★★☆ ☆ ☆	★★★☆ ☆	★★★★★
치료 수지 Tg	★☆ ☆ ☆ ☆ ☆	★★☆ ☆ ☆	★★★★★	★★★★☆
색상	★☆ ☆ ☆ ☆ ☆	★★☆ ☆ ☆	★★★★★	★★★★☆
기계적 성질	★☆ ☆ ☆ ☆ ☆	★★☆ ☆ ☆	★★★★☆	★★★☆ ☆

시클로 지방족 에폭시 수지 및 아민 경화

도 1 은 사이클로지방족 에폭시 수지 S-06E, 비스페놀-A 형 128 에폭시 수지 및 지환식 아민 1,3-BAC 의 경화 동역학 곡선을 비교한다. 도면으로부터, 입체 장애 효과로 인해, 친핵제는 탄소 원자를 공격하기 어려워 S-06E 및 1,3-BAC가 반응하기가 더 어렵다는 것이 명백하다. 초기 반응 온도 및 피크 반응 온도는 모두 128 + 1,3-BAC 보다 훨씬 높다.

그림 1

시클로 지방족 에폭시 수지 및 무수물 경화

그림 2

무수물로 에폭시 수지를 경화시키는 동안, 촉진제로서 3 차 아민 또는 4 차 암모늄 염의 영향으로 다음과 같은 반응이 일어난다.

무수물은 3 차 아민과 반응하여 카르 복실 레이트 음이온을 형성합니다.

Carboxylate Anions Ring-에폭시 그룹을 열어 Oxyanions를 형성합니다.

산소 이온은 무수물과 반응하여 에스테르 구조를 형성합니다.

도 2 는 시클로 지방족 에폭시 수지 S-06E, 비스페놀-A 형 128 에폭시 수지 및 메틸 헥사 하이드로 프탈산 무수물의 경화 동역학 곡선을 비교합니다. 그림에서 적절한 프로모터와 고용량 (4% TEAB) 을 선택할 때, 무수물 경화제와 S-06E 초기 반응 온도 및 피크 반응 온도는 128 수지에 가깝다.

아민 경화제와 비교하여 무수물 경화제는 독성이 적고 휘발성이 낮지 만 여전히 몇 가지 단점이 있습니다.

무수물은 공기로부터 수분을 흡수하기 매우 쉽고 경화 된 제품의 경화 속도 및 성능에 영향을 미치는 유리 산을 생성합니다.

에폭시와 무수물의 반응성은 비교적 낮아서 실온에서 경화하기가 어렵다.

에폭시 및 무수물의 양은 정확하게 화학량론적으로 측정될 필요가 있다. 에폭시 그룹 함량이 너무 높으면 경화 된 제품의 Tg가 감소합니다. 무수물의 함량이 너무 높으면 경화 된 제품의 더 깊은 색상 및 불량한 투명성과 같은 문제가 발생합니다.