실록산 올리고머 – 그래핀 기반의 광경화형 접착제 제조 및 물성 = Fabrication and physical properties of photocurable adhesives based on siloxane oligomer and graphene
저자
발행사항
경산 : 대구가톨릭대학교 대학원, 2021
학위논문사항
학위논문(석사)-- 대구가톨릭대학교 대학원 : 신소재화학공학과 2021. 2
발행연도
2021
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
경상북도
형태사항
viii, 65 p. ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 한윤수
UCI식별코드
I804:47023-200000376407
소장기관
Slimness and lightness are key competitive factors of consumer information technology devices that use flat panel displays, such as thin film transistor-liquid crystal display or organic light emitting diode. We prepared various photocurable adhesives consisting of a polysiloxane acrylate as an oligomer, isobornyl acrylate as an acrylate monomer, dipentaerythritol penta-/hexa-acrylate as an acrylate cross-linker and IRGACURE 819 as a photo-initiator, and then they were cured by exposure to 365-nm UV irradiation for applications to adhesives for glass slimming process of display. The standard process of the glass slimming involves coating photocurable adhesives between two glasses, curing by UV-irradiation, and exposing the cured adhesives to an HF solution followed by exposing to an alkaline solution. By incorporating 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate as a silane coupling agent into the adhesives, adhesion strength between two glasses was improved. Acid and alkali resistances of the cured films were evaluated with contents of the crosslinker. Even after soaking for a week in an HF solution or in an alkali solution, the cured adhesives maintained their tensile strength and strain at break, indicating that they had both excellent acid and alkali resistance.
For applications to a protective layer of a substrate against organic solvents, the swelling ratios of the cured adhesives were measured. We found that the use of solvents such as dichloromethane, cyclohexanone and xylene, in which the cured adhesives become highly swelled, should be avoided, and the swelling ratios were decreased with increasing content of the cross-linker. We additionally quantified cross-linking density and average molecular weight between cross-linking points in the cured adhesives. By increasing the cross-linker content in the photocurable adhesives, the cross-linking density of the cured adhesives was increased, while the average molecular weight between the cross-linking points was decreased. Scratch resistance of the cured adhesives is also important to use them as the protective layer. It was found that the surface hardness was improved with increasing contents of the crosslinker, attributed to a high crosslinking density in samples with high-content crosslinker.
Meanwhile, graphene is featured with wide applications in high performance polymer adhesives, polymer composites and transparent conductive films. However, the weak interactions between pristine graphenes and polymeric matrices would result in interfacial slippage when stress is increased to an extent, limiting the improvement of mechanical properties. In this study, to secure the efficient interaction between the polymer matrix and graphenes, the surface hydroxyl groups of the as-received graphene were modified via hydrolysis with 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate to create photo-polymerizable methacrylate groups on the surface of graphene. The methacrylated graphene was found to be effective in improving tensile properties of graphene/polymer composites, due to chemical grafting to polymer matrix.
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