Multiwall carbon nanotubes (MWCNT) with two different (L/D) aspect ratios (7±2 μm/140±30 nm and 0.5–2 μm/8–15 nm) were surface treated using nitric acid (HNO3) and polyethyleneimine (PEI) prior to their deposition on carbon fibers (CF). Before the hierarchical reinforcement with CF-MWCNT, the CFs were treated with 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, a coupling agent (Z6040) and with poly(amidoamine) (PAMAM) a dendrimer containing an ethylenediamine core and amine surface groups. The MWCNT were deposited on the CF using two methods, by electrostatic attraction and by chemical reactions. The changes in the CF surface morphology after the MWCNT deposition were analyzed using SEM, which revealed a higher density and uniform coverage for the PAMAM-treated CF and the short MWCNTs. The interfacial adhesion of the composite materials was evaluated using the single fiber fragmentation technique. The results indicated an improvement in the interfacial shear strength with the addition of the short-MWCNTs treated with acid solutions and grafted onto the surface of the CF fiber using electrostatic attraction.

고성능 복합재료는 기존의 소재에 비해 우수한 기계적 물성을 보이며 특히 높은 비강도를 보인다. 복합재료 의 매트릭스로 사용되는 에폭시 수지는 이들의 독특한 화학반응성, 경화반응에 사용되는 경화제의 적절한 조합으로 많은 다양한 특성을 보일 수 있다. 본고에서는 고성능 복합재 구조물 제작에 사용되어온 에폭시 수지 시스템을 소개 하고자 한다. 필라멘트 와인딩 공법에 사용되는 에폭시 수지와 프리프레그 제조에 사용되는 에폭시 수지의 조성과 특 성을 중심으로 설명하였다.

고성능 복합재료 제조에 사용되는 고온경화용 에폭시 수지 시스템의 성형성을 연구하였다. 테트라글리시딜 메틸렌 디아닐린계 에폭시 수지 시스템의 조성과 화학구조를 여러 가지 분석장비를 이용하여 분석하고 확인하였다. 이 수지 시스템은 보통의 작업온도 조건에서 시간 경과에 따른 점도 상승이 미미한 것으로 나타났다. 유전 경화 모니 터링 방법을 이용하여 선정한 수지 시스템의 경화거동을 연구하였다.

Biodegradable epoxy (B-epoxy) was prepared from diglycidyl ether of bisphenol A and epoxidized linseed oil. The mechanical properties of B-epoxy composites reinforced with multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs/B-epoxy) were examined by employing dynamic mechanical analysis, critical stress intensity factor (KIC) tests, and impact strength tests. The electromagnetic interference shielding effectiveness (EMI-SE) of the composites was evaluated using reflection and absorption methods. Mechanical properties of MWCNTs/B-epoxy were enhanced with an increase in the MWCNT content, whereas they deteriorated when the MWCNT content was >5 parts per hundred resin (phr). This can likely be attributed to the entanglement of MWCNTs with each other in the B-epoxy due to the presence of an excess amount of MWCNTs. The highest EMI-SE obtained was ~16 dB for the MWCNTs/B-epoxy composites with a MWCNT content of 13 phr at 1.4 GHz. The composites (13 phr) exhibited the minimum EMI-SE (90%) when used as shielding materials at 1.4 GHz. The EMI-SE of the MWCNTs/B-epoxy also increased with an increase in the MWCNT content, which is a key factor affecting the EMI-SE.

주파수 (30 ~ 300k Hz)와 온도 범위 (20 ~ 160 ℃)가 경화 조건에 따른 에폭시 수지의 전 기적 특성 (유전율 및 유전손실)에 미치는 영향을 조사하였다. 유리전이온도(Tg) 이하에서는 주파수와 상관없이 각각 3가지의 시편에서 유전분산 현상이 나타나지 않으며, 유리전이온도(Tg) 이상에서 유전분 산 현상이 나타났다.

방향족 에스터를 메조겐 구조로 하고 양 말단에 양이온 광중합이 가능한 에폭시 관능기가 포함된 새로운 에 폭시계 액정 단량체를 합성하였고 이의 구조를 1H-NMR, IR, 등을 이용하여 확인 하였다. 알킬 스페이서의 길이가 다른 두 가지 액정 단량체의 액정 특성은 편광현미경과 DSC를 사용하여 확인하였으며, 그 결과 2MPBE의 TCN은 82 ℃에서 나타났고 TNI는 195 ℃에서 나타났으며, 4MPBE의 TCN은 88 ℃에서, TNI는 168 ℃에서 각각 관찰되었다. 편 광현미경으로 관찰한 액정상은 상기 액정 온도에서 Schlieren texture를 보이는 nematic 액정임을 확인하였다. 또한 합성된 액정 단량체를 용매에 녹여 양이온성 광개시제로서 diphenyliodonium hexafluorophosphate를 액정 단량체 대 비 10 wt% 가한 후 유리 기판에 스핀코팅하고 88 ℃에서 광조사를 통해 경화하여 위상지연 필름을 얻었으며, 제조 한 위상지연필름과 상업적 단량체인 RM257로부터 제조된 필름의 위상 지연 값을 측정한 결과 각각 153.08 nm와 150.49 nm 임을 알 수 있었다. 또한 필름의 두께와 위상지연 값으로부터 계산된 복굴절률은 (Δn) 0.172로 시판 중인 RM257(Merck 사)의 복굴절률과 비슷(Δn=0.173)한 값을 가짐을 알 수 있었다.

The effects of ammonia-treated graphene oxide (GO) on composites based on epoxy resin were investigated. Ammonia solutions of different concentrations (14–28%) were used to modify GO. Nitrogen functional groups were introduced on the GO surfaces without significant structural changes. The ammonia-treated GO-based epoxy composites exhibited interesting changes in their mechanical properties related to the presence of nitrogen functional groups, particularly amine (C-NH2) groups on the GO surfaces. The highest tensile and impact strength values were 42.1 MPa and 12.3 J/m, respectively, which were observed in an epoxy composite prepared with GO treated with a 28% ammonia solution. This improved tensile strength was 2.2 and 1.3 times higher than those of the neat epoxy and the non-treated GO-based epoxy composite, respectively. The amine groups on the GO ensure its participation in the cross-linking reaction of the epoxy resin under amine curing agent condition and enhance its interfacial bonding with the epoxy resin.

본 논문에서는 약용매에서 용해될 수 있는 지방산 변성 에폭시수지를 합성하였고, 합성한 수지 의 용해도 평가가 이루어졌다. 지방산 변성 에폭시수지를 합성하기 위하여 비스페놀A형, 페놀 노볼락형 및 오르소 크레졸 노볼락형의 3종류 에폭시수지를 사용하였고, 여기에 지방산, dodecyl phenol (DP), toluene diisocyanate (TDI)를 도입하였다. 합성조건은 당량기준으로 에폭시수지/지방산 = 1/0.5, 지방산/DP = 0.25/0.25, TDI 0.5이었고, 에폭시수지 종류에 따라 12종류의 지방산 변성 에폭시수지가 합성되었다. 합성 된 지방산 변성 에폭시수지에 대하여 점도 및 용매√가용성을 평가한 결과, 벤젠고리와 글리시딜기의 함량 및 알킬기의 탄소수가 증가할수록 약용매에 대한 용해성이 우수한 것으로 나타났다. 또한 약용매에 용해성 이 우수한 지방산 변성 에폭시수지를 사용하여 투명 도료를 제조하여 물성을 평가한 결과, 비스페놀A형 에 폭시수지/지방산/DP/TDI의 당량비가 1.0/0.25/0.25/0.5인 것과 페놀 노볼락형 에폭시수지/지방산/DP의 당량비가 1.0/0.25/0.25인 조성에서 건조시간, 접착력, 도막경도, 내충격성, 내알칼리성에서 양호한 물성을 나타내었다.

약용매에 용해가 가능한 알킬기 변성 에폭시수지를 합성하기 위하여, 1단계에서 당량비 기준 dodecyl phenol (DP)/formaldehyde = 1.25~1.333/1.0로 하여, 합성된 도데실 페놀 노볼락 화합물의 벤젠 고리수가 3.0~5.0가 되도록 합성하였고, 2단계에서는 당량비 기준으로 1단계에서 합성된 도데실 페놀 노 볼락 화합물/비스페놀A형 에폭시수지 (YD-128) = 1/2로 합성하였고, 3단계는 지방산을 투입하여 지방산 변성 도데실 페놀 노볼락 에폭시수지를 합성하였다. 합성된 수지의 반응성도, 점성도와 분자량 변화, 약용 매 가용성 등을 측정한 결과, 1단계에서 합성된 도데실 페놀 노볼락 화합물의 벤젠고리수가 늘어남에 따라 지방산 변성 도데실 페놀 노볼락 에폭시수지의 점도가 상승하였고, 약용매 가용성이 우수하였다. 도료 제 조 후 물성을 측정한 결과, 개환촉매로 triphenylphosphine(TPP)을 사용한 DPFAC-5는 건조속도, 접착성, 도막경도, 내충격성, 내산성 및 저장안정성이 양호하였다.

In this study, the fracture behavior of a thermoplastic-modified epoxy resin reinforced with continuous carbon fibers for two levels of fiber-matrix adhesion was performed. A carbon fiber with commercial sizing was used and also treated with a known silane, (3-glycidoxy propyl trimethoxysilane) coupling agent. Toughness was determined using the double cantilever test, together with surface analysis after failure using scanning electron microscope. The presence of polysulfone particles improved the fracture behavior of the composite, but fiber-matrix adhesion seemed to play a very important role in the performance of the composite material. There appeared to be a synergy between the matrix modifier and the fibermatrix adhesion coupling agent.

본 연구에서는 역삼투막의 내오염성을 향상시키기 위해 실란 커플링제로 표 면 개질하여 steric hinderance를 일으키고 에폭시 코팅으로 친수성을 향상시키고자 하였다. 상용 역삼투막을 UV로 식각하여 표면을 활성화한 후 말단기가 다 른 실란 커플링제를 sol-gel 공법으로 표면 개질하고 에폭시를 이용하여 코팅하였다. 그 결과, 친수성 및 내오염성이 향상된 것을 확인하였고, FT-IR, SEM, XPS 를 통해 막의 특성을 분석하였다.

This research presents assessmental FRP plate, one of materials used for reinforcing damage of RC structure caused by deterioration. in order to investigate effective bonding length and bonding strength according to material property of epoxy used for bonding between FRP-Concrete, experimental tests for 3 specimens with each bonding length of 50,100,150,200and 250mm respectively are performed. test results indicate frat material property of epoxy can affect effective bonding length of FRP-Concrete.

에폭시 수지는 기계적 물성, 내약품성, 치수 안정성 등이 우수하기 때문에 고기능 소재로서 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 에폭시 수지 제조공정에서 발생하는 부산물의 양도 증가하여 부산물 내의 원료 물질 회수에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 원료물질을 회수하는 증류/분리막 복합 공정에 적용할 수 있는 탈수용 복합막을 연구하였다. 실리카-지르코니아 졸에 α-알루미나를 분산시킨 코팅용액과 실리카 졸을 이용하여 Dip-coating법으로 실리카 복합막을 제조하였다. 에폭시 공정 부산물인 Epichlorohydrin/IPA/H2O을 이용하여 투과증발 실험한 결과 복합막은 총투과도 0.1∼0.7 kg/m²⋅h, 물의 선택도 50∼110를 나타내었다.

본 연구는 역삼투막의 막오염을 해결하기 위하여 실란-에폭시 층을 형성시킨 다층 표면개질법을 이용하여 역삼투막의 내오염성을 향상시키고자 하였다. Sol-gel법을 이용하여 Octyltrimethoxysilane (OcTES)을 막 표면에 가교를 통해 고분자화 하였으며 n = 8인 OcTES의 알킬기가 자발적인 self-assembly를 통하여 막 표면에 가지구조를 형성시켰다. 그 위에 ethylene glycol diglycidyl ether (EGDE)의 ether기를 ring-opening을 통해 막 표면에 친수성을 부여하여 역삼투막의 내오염성을 향상시키고자 하였다. FE-TEM, AFM을 이용하여 막의 단면 및 표면구조 분석을 하였고 막 표면의 ridge and valley 구조와 OcTES, EGDE의 다층 표면개질로 인한 bridge 구조를 확인하였으며, 거칠기의 증가를 통해 막 표면의 가지가 잘 형성되었음을 확인하였다. XPS를 통하여 막 표면의 화학구조에 대한 관찰과 표면개질이 잘 이루어졌음을 확인하였으며, contact angle 분석을 통해 표면개질막의 표면에 친수성이 부여되었음을 확인하였다. EGDE 표면개질 조건 최적화를 진행한 결과 EGDE 농도는 0.5 wt%, ring-opening 온도는 70°C가 가장 적합하였고, 내오염성 실험 결과 및 막오염지수(MFI)는 SUL-H10, PA-OcTES1.0, PA-OcTES1.0-EGDE0.5이 68.7, 60.4, 5.4 (10E-8 hr/mL2)로 나타나 다층 표면 개질막의 내오염성이 매우 향상되었음을 확인할 수 있었다.

Electronic products are a major part of evolving industry and human life style; however most of them are known to emit electromagnetic waves that have severe health hazards. Therefore, different materials and fabrication techniques are understudy to control or limit transfer of such waves to human body. In this study, nanocomposite powder is dispersed into epoxy resin and shielding effects such as absorption, reflection, penetration and multiple reflections are investigated. In addition, nano size powder (Ni, Fe2O3, Fe-85Ni, C-Ni) is fabricated by pulsed wire evaporation method and dispersed manually into epoxy. Characterization techniques such as X-ray diffraction, Scanning electron microscopy and Transmission electron microscopy are used to investigate the phase analysis, size and shape as well as dispersion trend of a nano powder on epoxy matrix. Shielding effect is measured by standard test method to investigate the electromagnetic shielding effectiveness of planar materials, ASTM D4935. At lower frequency, sample consisting nano-powder of Fe-85%Wt Ni shows better electromagnetic shielding effect compared to only epoxy, only Ni, Fe2O3 and C-Ni samples.

We report a covalent functionalization of graphene nanoparticles (GnPs) employing 2,3,4-Tri-O-acetyl-β-D-xylopyranosyl azide followed by fabrication of an epoxy/functionalized graphene nanocomposite and an evaluation of its thermo-mechanical performance. Successful functionalization of GnP was confirmed via thermal and spectroscopic study. Raman spectroscopy indicated that the functionalization was on the edge of the graphene sheets; the basal plane was not perturbed as a result of the functionalization. The epoxy/functionalized GnP composite system exhibited an increase in flexural modulus (~18%) and glass transition temperature (~10°C) compared to an un-functionalized GnP based epoxy composite.

In this study, in order to improve the thermal and electrical properties of epoxy/graphene nanoplatelets (GNPs), surface modifications of GNPs are conducted using silane coupling agents. Three silane coupling agents, i.e. 2-(3,4-epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane (ETMOS), 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTS), and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), were used. Among theses, GPTMS exhibits the best modification performance for fabricating GNP-incorporated epoxy composites. The effect of the silanization is evaluated using transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, and energy dispersive X-ray spectroscopy. The electrical and thermal conductivities are characterized. The epoxy/silanized GNPs exhibits higher thermal and electrical properties than the epoxy/raw GNPs due to the improved dispersion state of the GNPs in the epoxy matrix. The TEM microphotographs and Turbiscan data demonstrate that the silane molecules grafted onto the GNP surface improve the GNP dispersion in the epoxy.