본 연구에서는 일반적인 상용 에폭시수지를 아민 말단 반응성 올리고머와 isosorbide를 이용하여 물성 변화를 시도하였다 유연한 지방족 고리형의 isosorbide (DDS)는 열가소성 rich-phase형성에 큰 영향을 주며, isosorbide/반응성 올리고머를 도입한 열경화성 에폭시 수지는 3개의 서로 다른 몰폴러지를 보여줌을 알 수 있었다. 파괴에너지는 isosorbide 도입량 34.2%에서 3배 정도(815J/㎡) 증가하였는데, 모듈러스의 감소(△E = 0.8GPa)는 그렇게 크지 않았다. 그중 강인한 수지는 isosorbide 도입량 34.2%, 44.5%으로 열가소성 rich-phase가 연속상이고, 열경화성 rich-phase가 분산상인 상태에서 흡수된 에너지로 밝혀졌다. 또 24.9% 도입의 경우 혼합된 두 개의 연속상이 존재함을 알 수 있었으며 파괴에너지는 열경화성 연속상과 열가소성 연속상의 중간정도의 값을 보여 주었다. isosorblde/반응성 올리고머를 도입한 열경화성 에폭시 수지계의 파괴저항은 연속상 가교점 사이의 분자량과 CSIF를 관련 지워 잘 설명할 수 있음을 알 수 있었다. 각 상의 T_(g) 이하 온도에서 수지의 저장 탄성율은 flexural modulus와 비슷한 값을 보여주지만, 열경화성 rich-phase의 T_(g) 이하, 열가소성 rich-phase의 T_(g) 이상의 온도영역에서는 3개의 서로 다른 상이 관찰되었다. 결론적으로 isosorbide/반응성 올리고머를 도입한 에폭시 수지계의 파괴에너지는 충분히 높고, 적절한 탄성율로 여러 범위의 응용이 가능할 것으로 생각된다.
A commercialized Epoxy resin was modified with isosorbide and amine terminated reactive oligomer. Isosorbide which has aliphatic cyclic chemical structure was found to influence on the formation of thermoplastic-rich continuous phase. It was found that interaction and phase behaviors of the thermoplastic-rich and thermoset-rich continuous phases of this resin system have influence strongly on physical properties and morphology of the resin, This resin system was shown to display three morphologically distinct states that determine their thermal and mechanical properties. A three-fold increase in the fracture energy was observed without a significant decrease in the modulus. The toughest resins have ductile energy absorbing thermoplastic-rich continuous phases with thermoset-rich inclusions 34.2% and 44.5% of isosorbide loading levels while the more brittle, lower loading level materials, 7.7% and 16.0%, had thermoset-rich continuous phases with thermoplastic-rich inclusions. The 24.9% loading level system possessed a mixed continuous phase morphology and had a fracture energy intermediate between the thermoset-rich continuous system and the thermoplastic-rich continuous phase system. Phase seperation and morphology of the resin system also were confirmed by a transmission electron microscopy and dynamic mechanical analysis. It was further demonstrated that the fracture resistance of this system could be very well modelled by relating the average molecular weight between crosslinks of the continuous phase with the critical stress intensity factor.
The characterized phase mixing led to the determining of a proportional relationship between the critical stress intensity factor and the average molecular weight between crosslinks of the continuous phase. The observed proportionality between these two variables may indicate that a single fracture mechanism, depending on the molecular weight between crosslinks of the continuous phase exists This relationship, if valid, indicates that the nature of the inclusion in these reactive thermoplastic oligomer and isosorbide resin system is insignificant, and that the fracture resistance of these rosins Is determined by the nature of the continuous phase.
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