계면 처리된 montmorillonite와 silica를 함유하는 epoxy nanocomposites의 제조 및 분석

Abstract

Epoxy 수지는 우수한 화학적 저항과 전기 절연성을 갖지만 열안정성이 약하고 잘 깨지는 취성을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 epoxy 수지의 물성을 향상시키기 위해 montmorillonite (MMT)와 fumed silica 등의 nanoparticles를 도입하여 nanocomposites를 제조하고 특성을 평가하였다. 그러나 친수성인 MMT와 fumed silica는 친유성인 고분자와 친화력이 약해 분산이 어렵기 때문에 silane계 coupling제를 이용하여 표면을 처리하여 도입하였다. MMT에는 3-aminopropyl triethoxysilane (APS)을 반응시켜 표면처리 하였고, fumed silica에는 APS와 3-glycidoxypropyl trimethoxisilane (GPS)로 각각 표면처리 하였다. Epoxy nanocomposites의 제조에서 각 MMT는 acetone에 분산시켰고 각 silica는 methanol에 분산시켜 점도를 저하시킨 후 복합화하고 중합하여 제조하였다. 이 화합물들의 합성은 ESCA, 적외선 분광분석 (FT-IR) 분석 등으로 확인하였고, epoxy nanocomposites의 특성은 유리전이온도 (Tg)와 기계적 강도 등을 측정하여 평가했으며 대조군으로서 epoxy 수지, 표면처리 하지 않은 nanoparticles를 도입한 nanocomposites와 비교하여 계면 성질이 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 무기 nanoparticles의 도입에 따라 epoxy 수지의 유리전이온도 (Tg)가 증가하고 기계적 물성이 향상되는 현상은 일어났으나 현저한 개선효과는 나타나지 않았다.