(I) 개념에폭시 수지
에폭시 수지는 고분자 화합물 내에 두 개 이상의 에폭시기를 포함하는 고분자 사슬 구조를 가지며, 열경화성 수지에 속하고, 대표적인 수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지가 있다.
(II) 에폭시 수지의 특성 (일반적으로 비스페놀 A형 에폭시 수지라고 함)
1. 에폭시 수지 단독의 활용 가치는 매우 낮으며, 실질적인 가치를 가지려면 경화제와 함께 사용해야 합니다.
2. 높은 접착 강도: 에폭시 수지 접착제의 접착 강도는 합성 접착제 중 최고 수준입니다.
3. 경화 수축률이 작습니다. 에폭시 수지 접착제의 수축률이 가장 작으며, 이는 에폭시 수지 접착제의 경화 속도가 빠른 이유 중 하나입니다.
4. 우수한 내화학성: 경화 시스템의 에테르기, 벤젠 고리 및 지방족 하이드록실기는 산과 알칼리에 의해 쉽게 침식되지 않습니다. 해수, 석유, 등유, 10% H2SO4, 10% HCl, 10% HAc, 10% NH3, 10% H3PO4 및 30% Na2CO3 용액에서 2년간 사용 가능하며, 상온에서 50% H2SO4 및 10% HNO3 용액에 6개월간 침지하고, 10% NaOH 용액(100℃)에 한 달간 침지해도 성능 변화가 없습니다.
5. 우수한 전기 절연성: 에폭시 수지의 절연 파괴 전압은 35kV/mm 이상입니다. 6. 우수한 가공성, 제품 크기 안정성, 내구성 및 낮은 흡수율. 비스페놀 A형 에폭시 수지는 장점이 많지만 다음과 같은 단점도 있습니다. ① 작업 점도가 높아 시공에 다소 불편합니다. ② 경화된 재료가 취성이 있고 신장률이 작습니다. ③ 박리 강도가 낮습니다. ④ 기계적 및 열적 충격에 대한 저항성이 떨어집니다.
(III) 응용 및 개발에폭시 수지
1. 에폭시 수지의 개발 역사: 에폭시 수지는 1938년 P. Castam에 의해 스위스 특허를 출원했으며, 최초의 에폭시 접착제는 1946년 Ciba에서 개발되었고, 에폭시 코팅은 1949년 미국의 SOCreente에서 개발되었으며, 에폭시 수지의 산업 생산은 1958년에 시작되었습니다.
2. 에폭시 수지의 응용 분야: ① 코팅 산업: 코팅 산업에서 에폭시 수지는 수성 코팅, 분말 코팅, 고형분 함량이 높은 코팅에 가장 많이 사용됩니다. 파이프라인 용기, 자동차, 선박, 항공우주, 전자, 완구, 공예품 등 다양한 산업 분야에 폭넓게 적용될 수 있습니다. ② 전기전자 산업: 에폭시 수지 접착제는 정류기, 변압기, 밀봉 포팅과 같은 전기 절연 재료, 전자 부품의 밀봉 및 보호, 전기 기계 제품의 절연 및 접착, 배터리, 콘덴서, 저항기, 인덕터의 밀봉 및 접착, 외피 표면 등에 사용될 수 있습니다. ③ 금속 장신구, 공예품, 스포츠 용품 산업: 간판, 장신구, 상표, 철물, 라켓, 낚시 도구, 스포츠 용품, 공예품 등 다양한 제품에 사용될 수 있습니다. ④ 광전자 산업: 발광 다이오드(LED), 디지털 튜브, 픽셀 튜브, 전자 디스플레이, LED 조명 등의 제품 밀봉, 충진 및 접착에 사용될 수 있습니다. ⑤ 건설 산업: 도로, 교량, 바닥재, 철골 구조물, 건설, 벽면 코팅, 댐, 토목 공사, 문화재 복원 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용될 것입니다. ⑥ 접착제, 실란트 및 복합재 분야: 풍력 터빈 블레이드, 공예품, 세라믹, 유리 등의 물질 접착, 탄소 섬유 시트 복합재, 마이크로 전자 재료 밀봉 등에 사용됩니다.
(IV) 특징에폭시 수지 접착제
1. 에폭시 수지 접착제는 에폭시 수지의 특성을 재가공 또는 변형하여 만들어지며, 특정 요구 사항에 맞는 성능 매개변수를 갖도록 제조됩니다. 일반적으로 에폭시 수지 접착제는 사용하기 위해 경화제가 필요하며, 완전히 경화되려면 균일하게 혼합해야 합니다. 에폭시 수지 접착제는 보통 A 접착제 또는 주 접착제로, 경화제는 B 접착제 또는 경화제(경화제)로 불립니다.
2. 경화 전 에폭시 수지 접착제의 주요 특성은 색상, 점도, 비중, 비율, 겔화 시간, 사용 가능 시간, 경화 시간, 요변성(정지 유동성), 경도, 표면 장력 등입니다. 점도(Viscosity): 유동 시 콜로이드의 내부 마찰 저항으로, 물질의 종류, 온도, 농도 등의 요인에 따라 값이 결정됩니다.
젤화 시간접착제의 경화는 액체에서 고체로 변하는 과정으로, 접착제의 반응 시작부터 겔이 고체로 변하는 임계 상태에 도달하는 데 걸리는 시간, 즉 겔화 시간이며, 이는 에폭시 수지 접착제의 혼합량, 온도 및 기타 요인에 의해 결정됩니다.
요변성이 특성은 외부 힘(흔들기, 휘젓기, 진동, 초음파 등)이 가해진 콜로이드가 외부 힘이 작용하는 방향에서 작용하는 방향으로 변하고, 외부 요인이 멈추면 콜로이드가 원래의 상태로 되돌아가는 현상을 말합니다.
경도경도는 외부 충격이나 긁힘과 같은 외부 힘에 대한 재료의 저항성을 나타냅니다. 시험 방법에 따라 쇼어 경도, 브리넬 경도, 로크웰 경도, 모스 경도, 바콜 경도, 비커스 경도 등이 있습니다. 경도 값과 경도 시험기의 종류는 일반적으로 사용되는 경도 시험기와 관련이 있습니다. 쇼어 경도 시험기는 구조가 간단하여 생산 검사에 적합하며, A형, C형, D형으로 나눌 수 있습니다. A형은 연질 콜로이드 측정용이고, C형과 D형은 반경질 및 경질 콜로이드 측정용입니다.
표면 장력액체 내부 분자들 사이의 인력으로 인해 표면의 분자들이 안쪽으로 끌어당겨지는 힘이 발생합니다. 이 힘은 액체의 표면적을 최대한 줄이려는 성질을 가지며, 표면에 평행한 방향으로 작용하는 힘을 표면장력이라고 합니다. 표면장력은 액체 표면의 인접한 두 부분 사이의 단위 길이당 작용하는 인력으로, 분자간 힘의 한 형태입니다. 표면장력의 단위는 N/m입니다. 표면장력의 크기는 액체의 종류, 순도, 온도와 관련이 있습니다.
3. 특성을 반영함에폭시 수지 접착제경화 후 주요 특성은 저항, 전압, 흡수율, 압축 강도, 인장 강도, 전단 강도, 박리 강도, 충격 강도, 열변형 온도, 유리전이 온도, 내부 응력, 내화학성, 신장률, 수축 계수, 열전도율, 전기전도율, 내후성, 내노화성 등입니다.
저항재료의 저항 특성은 일반적으로 표면 저항 또는 체적 저항으로 설명합니다. 표면 저항은 두 전극 사이의 동일한 표면에서 측정한 저항값으로, 단위는 Ω입니다. 전극의 모양과 저항값은 단위 면적당 표면 비저항을 조합하여 계산할 수 있습니다. 체적 저항은 체적 비저항, 체적 저항 계수라고도 하며, 재료의 두께 방향을 통과하는 저항값을 나타냅니다. 이는 유전체 또는 절연 재료의 전기적 특성을 나타내는 중요한 지표입니다. 1cm² 면적당 누설 전류에 대한 유전체 저항은 Ω·m 또는 Ω·cm 단위로 표시됩니다. 비저항이 클수록 절연 특성이 우수합니다.
검증 전압절연 내압(절연 강도)은 절연체 양단에 가해지는 전압이 높을수록 재료 내부의 전하가 전기장력에 더 많이 노출되어 이온화 충돌이 발생할 가능성이 높아지고, 결과적으로 절연체가 파괴될 수 있음을 의미합니다. 절연체가 파괴되는 최저 전압을 절연 파괴 전압이라고 합니다. 예를 들어, 두께 1mm의 절연체를 파괴하는 데 필요한 전압을 킬로볼트(kV)로 하며, 이를 절연체의 절연 내압이라고 하고 단위는 kV/mm입니다. 절연체의 절연 성능은 온도와 밀접한 관련이 있습니다. 온도가 높을수록 절연체의 절연 성능은 저하됩니다. 절연 강도를 확보하기 위해 각 절연체에는 적절한 최대 허용 작동 온도가 있으며, 이 온도 이하에서는 장기간 안전하게 사용할 수 있지만, 이 온도 이상에서는 급격한 노화가 발생합니다.
수분 흡수흡수율은 물질이 물을 흡수하는 정도를 나타내는 척도입니다. 특정 온도에서 일정 시간 동안 물에 담근 물질의 질량 증가율을 백분율로 나타낸 것입니다.
인장 강도인장 강도는 젤이 끊어질 때까지 늘릴 때 발생하는 최대 인장 응력입니다. 인장력, 인장 강도 등으로도 불립니다. 단위는 MPa입니다.
전단 강도: 전단 강도라고도 하며, 단위 접착 면적이 접착 면적에 평행한 방향으로 견딜 수 있는 최대 하중을 나타냅니다. 일반적으로 MPa 단위를 사용합니다.
박피 강도박리 강도라고도 하며, 단위 폭당 견딜 수 있는 최대 손상 하중으로, 선의 힘 용량을 나타내는 척도이며 단위는 kN/m입니다.
연장: 인장력 작용 하에서 콜로이드의 길이가 원래 길이 대비 몇 퍼센트 증가했는지를 나타냅니다.
열 변형 온도열변형온도(HDT)는 경화재료의 내열성을 나타내는 척도로, 열전달에 적합한 등온 열전달 매체에 경화재료 시편을 담근 후 단순 지지보 형태의 정적 굽힘 하중을 가하여 시편의 굽힘 변형이 특정 온도 값에 도달하는 것을 측정하는 것을 말합니다. 이 온도를 열변형온도라고 합니다.
유리 전이 온도: 경화된 재료가 유리 형태에서 비정질 또는 고탄성 또는 유동 상태로 전이(또는 그 반대 전이)하는 좁은 온도 범위, 즉 대략 중간 지점을 가리키는데, 이 온도를 유리 전이 온도(Tg)라고 하며, 일반적으로 Tg로 표시되며 내열성을 나타내는 지표입니다.
수축률수축률은 수축 전 크기에 대한 수축 후 크기의 비율을 백분율로 나타낸 것으로 정의되며, 수축률은 수축 전 크기와 수축 후 크기의 차이입니다.
내부 스트레스외부 힘이 없는 상태를 의미하며, 결함, 온도 변화, 용매 및 기타 요인으로 인한 내부 응력 때문에 콜로이드(물질)에 문제가 발생할 수 있습니다.
내화학성내산성이란 산, 알칼리, 염, 용제 및 기타 화학 물질에 대한 저항력을 의미합니다.
난연성내화성: 물질이 화염과 접촉했을 때 연소에 저항하는 능력 또는 화염에서 멀리 떨어져 있을 때 연소가 지속되는 것을 방해하는 능력을 의미합니다.
내후성: 햇빛, 열, 추위, 바람, 비 및 기타 기후 조건에 대한 물질 노출을 의미합니다.
노화경화 콜로이드는 가공, 보관 및 사용 과정에서 외부 요인(열, 빛, 산소, 물, 광선, 기계적 힘 및 화학 매체 등)으로 인해 일련의 물리적 또는 화학적 변화를 겪게 됩니다. 이로 인해 고분자 재료의 가교 결합이 약해지고, 균열이 생기고, 점착성이 떨어지며, 변색되고, 표면이 거칠어지고, 기포가 발생하고, 분필처럼 가루가 나고, 박리되고, 벗겨지며, 기계적 특성이 점차 저하되어 사용할 수 없게 됩니다. 이러한 현상을 노화라고 합니다.
유전 상수유전율은 정전용량, 유도용량 또는 유전율이라고도 합니다. 이는 물체의 단위 부피당 단위 전위차에서 저장할 수 있는 정전 에너지의 양을 나타냅니다. 콜로이드의 유전율이 클수록(즉, 품질이 나쁠수록) 두 개의 인접한 전선에 전류가 흐를 때 완전한 절연 효과를 얻기 어려워지고 누설 전류가 발생할 가능성이 높아집니다. 따라서 절연 재료의 유전율은 일반적으로 작을수록 좋습니다. 물의 유전율은 70이며, 아주 적은 양의 수분만으로도 상당한 변화가 발생합니다.
4. 대부분의에폭시 수지 접착제열경화성 접착제는 다음과 같은 주요 특징을 가지고 있습니다. 온도가 높을수록 경화 속도가 빨라지고, 혼합량이 많을수록 경화 속도가 빨라지며, 경화 과정에서 발열 현상이 발생합니다.
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게시 시간: 2024년 10월 31일