고무 개질제가 열경화성 수지의 균열 성장에 미치는 영향

열경화성 수지는 높은 강성, 치수 안정성, 내화학성 및 강한 접착력으로 인해 가치가 높습니다. 이러한 동일한 특성으로 인해 취성 파괴에 취약해질 수 있습니다. 일단 균열이 형성되면 고도로 가교된 네트워크는 균열 끝 주위에서 변형하는 능력이 제한되어 상대적으로 적은 추가 에너지로도 균열이 전파될 수 있습니다.

고무 개질제는 열경화성 매트릭스에 유연한 분산상을 도입하여 이러한 동작을 변경합니다. 이들의 역할은 단순히 경화된 수지를 더 부드럽게 만드는 것이 아닙니다. 적절하게 선택되고 분산되면 고무상은 성장하는 균열 주변의 응력장을 변경하고 국부적 변형을 유발하며 균열 경로를 편향시키고 균열이 매트릭스를 통해 이동하기 전에 기계적 에너지를 소멸시킬 수 있습니다.

이것이 열경화성 수지의 고무 강화가 근본적으로 파괴 제어 전략인 이유입니다. 개질제의 효과는 작용기, 분자 구조, 수지와의 상용성, 입자 형태, 로딩 수준, 고무 상과 주변 열경화성 네트워크 간의 상호 작용에 따라 달라집니다.

고무 수정으로 인해 균열 끝에서 발생하는 현상이 변경됩니다.

수정되지 않은 열경화성 수지에서 균열 팁은 기계적 응력이 고도로 집중된 영역입니다. 균열이 전체 재료를 한 번에 깨뜨릴 필요는 없습니다. 대신, 국부적인 응력 집중으로 인해 균열 직전의 결합과 네트워크 구조가 점진적으로 파손될 수 있습니다.

기존의 에폭시 또는 기타 경질 열경화성 수지의 소성 변형이 제한되어 있기 때문에 에너지를 흡수할 수 있는 균열 팁 주변의 작은 영역만 있을 수 있습니다. 국부적인 파괴 조건에 도달하면 균열은 매트릭스를 통해 빠르게 진행될 수 있습니다.

적절하게 설계된 고무 단계는 국부적인 반응을 변화시킵니다.

전파되는 균열이 고무 입자나 고무가 풍부한 영역을 만나면 유연한 상은 주변 열경화성 상보다 훨씬 더 많이 변형될 수 있습니다. 입자 크기, 계면 접착력, 고무 함량 및 경화 조건에 따라 여러 메커니즘이 동시에 발생할 수 있습니다.

· 고무 입자는 높은 국부 응력 하에서 캐비테이션을 겪을 수 있습니다.

· 주변의 열경화성 물질은 전단 항복 및 국부적인 소성 변형을 일으킬 수 있습니다.

· 균열은 편향되거나, 분기되거나, 분산된 고무 영역 주위를 강제로 이동할 수 있습니다.

· 고무 브리징 및 계면 변형은 추가 파괴 에너지를 소비할 수 있습니다.

그 결과 파괴 경로가 더 복잡해지고 에너지 소산과 관련된 재료 영역이 더 넓어집니다. 균열이 상대적으로 직접적인 경로를 통해 이동하도록 허용하는 대신 변형된 수지는 파괴 과정에서 더 많은 에너지를 소비하도록 합니다.

취성 열경화성 수지가 급속한 균열 전파를 허용하는 이유

핵심 문제는 인장 강도가 반드시 낮은 것은 아닙니다. 열경화성 수지(thermoset)는 높은 인장 강도를 가지면서도 균열 전파에 대한 저항력은 상대적으로 낮습니다.

기존 결함으로 인해 상황이 변경됩니다. 그 결함의 끝 부분에는 매우 작은 영역에 응력이 집중됩니다. 주변 재료가 충분히 변형될 수 없는 경우 국부적 파괴 기준에 도달하면 균열이 계속될 수 있습니다.

강화 시스템을 평가할 때 이러한 구별이 중요합니다. 더 높은 인장 강도를 생성하는 제제가 자동으로 더 나은 파괴 인성을 제공하지는 않습니다 . 균열 저항성은 균열을 시작하고 전파하는 데 필요한 에너지 또는 응력을 구체적으로 측정하는 테스트를 사용하여 평가해야 합니다.

따라서 엔지니어링 응용 분야의 경우 더 유용한 질문은 단순히 고무 개질제가 강도를 증가시키는지 여부가 아니라 경화된 수지가 균열 증가에 반응하는 방식을 변경하는지 여부입니다.

고무상이 균열 성장을 방해하는 방법

분산된 고무 상은 단단한 열경화성 매트릭스 내에서 일련의 국부적 변형 지점 역할을 합니다. 균열이 고무 영역에 접근함에 따라 입자 주변의 기계적 조건은 수정되지 않은 수지의 기계적 조건과 매우 다를 수 있습니다.

고무가 먼저 변형되어 기계적 에너지가 흡수되는 영역이 생성될 수 있습니다. 제형에 따라 고무 입자 내부에 캐비테이션이 시작되거나 고무-수지 경계면에서 분리될 수 있습니다. 결과적인 응력 재분배는 주변 열경화성 수지의 변형을 촉진할 수 있습니다.

이는 유용한 이벤트 체인을 생성합니다.

균열 팁 응력 → 고무 변형 → 응력 재분배 → 매트릭스 변형 → 에너지 소산 증가 → 균열 전파 속도 저하

정확한 순서는 고무의 화학적 성질과 형태에 따라 크게 달라집니다. 그렇기 때문에 단순히 에폭시 수지에 유연한 폴리머를 추가하는 것만으로는 효과적인 강화를 보장하기에 충분하지 않습니다.

고무 변형의 주요 강화 메커니즘

고무 강화 열경화성 수지 의 성능은 하나의 보편적인 효과보다는 여러 가지 메커니즘에서 비롯됩니다. 이들의 상대적 중요성은 고무 유형, 입자 크기, 로딩, 경화 시스템 및 계면 화학에 따라 달라집니다.

고무 입자 캐비테이션

캐비테이션은 고무 강화 에폭시 시스템에서 가장 널리 논의되는 메커니즘 중 하나입니다.

고무 입자가 균열 끝 근처에서 충분히 높은 정수압 응력을 받으면 입자에 공동이 생길 수 있습니다. 이는 입자가 단순히 결함이 된다는 의미는 아닙니다. 공동의 형성과 성장은 주변 응력장을 변화시키고 열경화성 매트릭스의 변형을 촉진할 수 있습니다.

이러한 변형은 균열 전파에 직접적으로 기여할 에너지를 소비합니다.

중요한 점은 캐비테이션이 매트릭스 변형과 함께 작용한다는 것입니다. 주변 수지에 유용한 변형을 일으키지 않고 공동화되는 고무 입자는 예상보다 전체적인 강인화에 훨씬 덜 기여할 수 있습니다.

이것이 고무-수지 인터페이스가 중요한 이유 중 하나입니다. 계면은 응력을 전달하고 원하는 변형을 생성할 수 있을 만큼 강해야 하지만, 고무 상이 균열 팁 주변의 응력 상태에 반응할 수 없을 정도로 강해서는 안 됩니다.

열경화성 매트릭스의 전단 항복

전단 항복은 즉각적인 균열 표면보다 훨씬 더 큰 에너지 소산 영역을 생성할 수 있습니다.

고무 입자가 변형되거나 공동화됨에 따라 주변 에폭시 매트릭스의 응력 상태가 변경됩니다. 입자 사이와 균열 팁 주위에 국부적인 전단 변형이 발생할 수 있습니다. 따라서 매트릭스는 적용된 모든 에너지가 균열 확장을 유도하도록 허용하는 대신 소성 변형을 통해 추가 에너지를 흡수합니다.

고무 상 자체가 반드시 모든 파괴 에너지를 흡수하는 것은 아니기 때문에 이는 특히 중요합니다. 그 역할은 부분적으로 주변의 훨씬 더 큰 열경화성 물질로부터 보다 에너지 집약적인 반응을 유발하는 것입니다.

이러한 이유로 에폭시의 효과적인 고무 강화 메커니즘은 고무 유연성에만 의존하기보다는 고무 상과 강성 매트릭스 사이의 상호 작용에 따라 달라집니다.

균열 편향 및 균열 고정

수정되지 않은 열경화성 수지를 통해 이동하는 균열은 저항이 가장 적은 경로를 따르는 경향이 있습니다. 잘 분산된 고무 도메인을 도입하면 해당 경로가 중단될 수 있습니다.

균열은 입자 주위로 구부러지거나, 여러 경로로 분기되거나, 고무 상과 상호 작용한 후 방향이 바뀔 수 있습니다. 각 편차는 골절 과정의 복잡성을 증가시킵니다. 균열이 계속되기 전에 더 많은 매트릭스 재료를 변형해야 할 수도 있습니다.

균열 고정은 또한 진행하는 균열 전면이 균일하게 진행되기보다는 분산된 도메인과 상호 작용하도록 강제하여 균열 이동을 느리게 할 수 있습니다.

이는 전체 고무 함량이 상대적으로 낮을 때에도 고무 변형 에폭시 균열 성장이 일반 수지의 균열 성장 과 크게 다를 수 있는 이유를 설명합니다.

고무 브리징 및 계면 효과

고무 브리징은 전파 중에 고무가 풍부한 영역이 균열 표면을 가로지르거나 균열 표면 근처에 연결되어 있을 때 균열 저항성에 기여할 수 있습니다. 균열 면이 분리됨에 따라 유연한 상이 변형되어 에너지 흡수를 위한 추가 메커니즘을 제공할 수 있습니다.

그러나 인터페이스는 주의 깊게 제어되어야 합니다. 너무 약한 인터페이스는 조기 분리를 허용하고 유용한 강화 부위보다는 결함을 생성할 수 있습니다. 지나치게 강한 인터페이스는 에너지를 소산하는 데 필요한 변형 메커니즘을 제한할 수 있습니다.

따라서 목표는 어떤 비용을 치르더라도 고무와 수지 사이의 접착력을 최대화하는 것이 아닙니다. 원하는 파괴 반응을 생성하는 것은 제어된 계면 상호작용 입니다 .

CTBN이 에폭시 강화에 널리 사용되는 이유

반응성 액상 고무 중에서 CTBN 에폭시 강화는 카르복실 말단 부타디엔 아크릴로니트릴의 화학이 유연한 고무상을 제공하면서 에폭시 시스템에 적용할 수 있기 때문에 특히 주목을 받았습니다.

CTBN은 부타디엔 기반의 유연한 백본과 말단 카르복실기 및 아크릴로니트릴 세그먼트를 결합합니다. 이 조합은 유연성, 극성 및 화학 반응성 사이의 유용한 균형을 제공합니다.

카르복실기는 에폭시와의 상호작용을 향상시킵니다.

카르복실 말단 그룹은 에폭시 경화 시스템과 상호작용할 수 있는 반응 부위를 제공합니다. 배합 및 경화 과정에서 고무는 단순히 불활성 연질 충전재처럼 작용하지 않습니다. 그 화학적 성질은 발전 중인 열경화성 네트워크에 통합되는 방식에 영향을 미칩니다.

이는 에폭시 수지용 고무 개질제를 설계할 때 특히 유용합니다 . 왜냐하면 최종 형태는 초기 호환성과 경화 중에 발생하는 현상에 따라 달라지기 때문입니다.

경화가 진행됨에 따라 시스템은 점점 더 단단해지는 에폭시 매트릭스 내에서 분산된 고무 상을 개발할 수 있습니다. 결과 형태는 고무 입자가 캐비테이션, 전단 항복 및 균열 편향에 얼마나 효과적으로 참여하는지를 결정합니다.

따라서 올바른 화학 반응을 생성하지만 상 형태가 불량한 제제는 실망스러운 파괴 성능을 제공할 수 있습니다.

아크릴로니트릴 함량은 내유성보다 더 많이 변화합니다.

아크릴로니트릴은 내유성 및 내용제성 개선 측면에서 종종 논의되지만 반응성 액상 고무 시스템에서의 역할은 더욱 확장됩니다.

아크릴로니트릴 함량이 증가하면 고무 백본의 극성이 변경됩니다. 이는 극성 수지 시스템과의 호환성, 상 분리 거동, 점도 및 경화 중에 형성된 형태에 영향을 미칠 수 있습니다.

이로 인해 제형 상충관계가 발생합니다. 극성이 높을수록 특정 열경화성 시스템과의 상호작용이 향상될 수 있는 반면, 백본 구성의 과도한 변화는 주로 폴리부타디엔 구조와 관련된 저온 유연성을 감소시킬 수 있습니다.

따라서 CTBN을 선택하는 엔지니어의 경우 관련 질문은 단순히 등급에 아크릴로니트릴이 포함되어 있는지 여부가 아닙니다. 더 유용한 질문은 아크릴로니트릴 함량, 분자량, 카르복실 기능 및 점도가 대상 수지 및 경화 공정에 어떻게 맞는지입니다.

또한 Chem의 CTBN 등급은 카르복실가와 점도의 다양한 조합을 제공하므로 제조자는 가공 요구 사항과 원하는 경화 특성의 균형을 맞출 수 있습니다.

고무 로딩은 단순한 것이 아니며, 많을수록 더 나은 결정입니다

고무의 양을 늘리면 잠재적인 에너지 소산 부위가 늘어날 수 있지만 그렇다고 인성이 무한정 계속 증가한다는 의미는 아닙니다.

낮은 하중에서는 균열 끝 거동을 크게 변화시킬 만큼 분산된 고무 상이 충분하지 않을 수 있습니다. 더 높은 하중에서는 형태가 실질적으로 변할 수 있으며 유연한 상은 이전에 강성 열경화성 네트워크가 지배했던 특성에 영향을 미치기 시작할 수 있습니다.

고무 함량이 너무 낮으면 어떻게 되나요?

고무 농도가 불충분하면 고무 영역 사이의 거리가 너무 커서 효과적인 강인화 구조를 생성할 수 없습니다.

균열은 충분한 고무 입자와 상호 작용하지 않고 에폭시가 풍부한 영역을 통과할 수 있습니다. 수지는 내충격성이 약간 향상되는 반면 기본적인 균열 전파 거동은 상대적으로 변하지 않습니다.

이것이 바로 일반적인 제형 지침에서만 선택하기보다는 파괴 테스트를 통해 최적의 로딩을 설정해야 하는 이유입니다.

고무 함량이 너무 높으면 어떻게 되나요?

과도한 고무는 다른 문제를 일으킬 수 있습니다.

경화된 수지는 강성을 잃을 수 있고, 유리 전이 온도는 제형에 따라 바뀔 수 있습니다. 또한 경화 전에 점도가 크게 증가하여 혼합, 탈기, 주조 및 코팅 작업에 영향을 줄 수 있습니다.

더 중요한 것은 과도한 고무가 상 형태를 제어된 분산 구조에서 더 큰 고무가 풍부한 도메인을 포함하는 구조로 변경할 수 있다는 것입니다. 이러한 도메인은 효과적인 강화 사이트가 아닌 결함이 될 수 있습니다.

따라서 목표는 수지를 필요한 기계적 및 가공 창 밖으로 이동시키지 않고 균열 저항성이 향상되는 지점을 찾는 것입니다 .

고무 입자 크기와 분산이 결과를 결정할 수 있습니다.

배합에 포함된 고무의 양은 방정식의 한 부분일 뿐입니다. 고무가 열경화성 수지 전체에 어떻게 분포되어 있는지도 마찬가지로 중요할 수 있습니다.

잘 설계된 제제는 제어된 입자 크기로 비교적 균일한 분산상을 생성해야 합니다. 입자가 너무 크거나 너무 촘촘하게 채워져 있거나 매트릭스에 제대로 결합되지 않은 경우 예상되는 강화 메커니즘이 의도한 대로 전개되지 않을 수 있습니다.

입자 크기는 강화 메커니즘을 제어합니다.

입자 크기는 고무와 열경화성 수지 사이에 응력이 전달되는 방식에 영향을 미칩니다.

매우 큰 고무 영역은 제어된 강화 입자보다 구조적 결함처럼 행동할 수 있습니다. 한편, 매우 작은 도메인은 관련 응력 조건에서 동일한 캐비테이션 및 매트릭스 생성 동작을 생성하지 않을 수 있습니다.

최적의 형태는 수지의 화학적 성질과 경화 시스템에 따라 달라집니다. 모든 에폭시 또는 열경화성 제제에 대해 최고의 파괴 인성을 보장하는 보편적인 입자 크기는 없습니다.

중요한 것은 다음 사이의 관계입니다.

입자 크기 + 입자 간 간격 + 계면 강도 + 매트릭스 특성

이러한 변수는 균열이 제어된 방식으로 고무 상과 상호 작용하는지 여부를 결정합니다.

분산 불량으로 인해 새로운 균열 시작 지점이 생성됨

잘못된 혼합은 잘 선택된 수정자를 약화시킬 수 있습니다.

큰 덩어리는 주변 수지와 강성과 응력 분포가 다른 영역을 만듭니다. 기계적 하중 하에서 이러한 영역은 균열 발생에 선호되는 장소가 될 수 있습니다.

따라서 제제는 혼합 직후가 아니라 경화 후에 평가해야 합니다. 파손 표면을 현미경으로 관찰하면 고무가 의도한 분산 형태를 형성했는지 또는 큰 도메인과 상 분리가 존재하는지 확인할 수 있습니다.

생산 개발을 위해 엔지니어는 다음 사항에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

· 혼합 온도 및 전단 이력;

· 혼입 중 점도 변화;

· 경화 온도 및 반응 속도;

· 최종 고무 입자 형태.

이러한 요소는 동일한 공칭 고무 첨가량이 강화된 재료를 생성하는지 아니면 일관성이 없는 재료를 생성하는지 여부를 결정할 수 있습니다.

고무 개질 후 균열 저항성을 평가하는 방법

고무 개질제는 인장 강도만으로 판단해서는 안 됩니다. 수정의 전체 목적은 균열이나 심각한 결함이 이미 존재할 때 재료의 거동 방식을 변경하는 것입니다.

인장 강도가 전체 내용을 말해주지는 않습니다

인장 시험은 상대적으로 균일한 하중에 대한 재료의 반응을 측정합니다. 균열 성장은 응력이 균열 선단에 집중되기 때문에 근본적으로 다릅니다.

제제는 파괴 인성을 크게 향상시키면서 대부분의 인장 강도를 유지할 수 있습니다. 반대로, 제제는 더 높은 연신율을 나타낼 수 있지만 균열 전파에 대해서는 거의 개선되지 않습니다.

이러한 이유로 개발 프로그램에서는 기존의 기계적 데이터와 함께 파손 관련 특성을 조사해야 합니다.

유용한 측정에는 다음이 포함됩니다.

· 파괴인성 

· 임계응력강도계수 

· 임계 변형 에너지 방출률 

· 충격 저항 

· 피로균열 성장거동 

적절한 테스트는 의도한 응용 분야에 따라 다르지만 원칙은 동일합니다. 즉, 실제 고장 모드에 해당하는 속성을 측정합니다.

파괴 테스트에서 찾아야 할 사항

골절 데이터는 형태학적 분석과 결합될 때 훨씬 더 유용해집니다.

If fracture toughness increases, engineers should examine the fracture surface to determine why. Evidence of rubber particle cavitation, matrix shear yielding, crack deflection, and controlled debonding can help establish whether the intended toughening mechanism is actually operating.

At the same time, monitor properties that could be negatively affected by rubber addition. Tg, modulus, viscosity, cure behavior, and dimensional stability should be considered alongside fracture resistance.

This approach prevents a common formulation mistake: optimizing one mechanical number while creating a problem somewhere else in the production process.

Choosing a Rubber Modifier for a Thermoset Resin

The right modifier depends first on the resin and curing chemistry, not on which rubber has the highest nominal toughness improvement.

For a broader comparison of these materials, the reactive liquid rubber portfolio provides a useful starting point for matching end-group chemistry with the target resin.

Match Functional Groups to the Curing System

The terminal functional group determines how the rubber participates in the formulation.

Hydroxyl-terminated materials are naturally suited to polyurethane chemistry. Carboxyl-terminated materials such as CTBN and CTPB are widely considered for epoxy toughening. Amine-terminated materials such as ATBN can provide direct reactivity with epoxy systems while also contributing to adhesion.

This is the first selection filter.

A rubber that has excellent mechanical performance in one resin system may be poorly suited to another because its functional groups do not provide the required reaction pathway or compatibility.

Consider Viscosity Before Making a Performance Decision

Reactive liquid rubbers are processed as liquids, but their viscosity can vary substantially with molecular characteristics and functionalization.

A grade that produces excellent fracture toughness in a laboratory formulation may still be impractical if it creates excessive mixing torque, poor dispersion, difficult degassing, or inconsistent coating behavior.

For production-scale formulation, processability is part of material performance.

The modifier has to work not only after curing but also during weighing, mixing, transfer, casting, coating, and curing.

Check the Phase Morphology After Curing

The final cured structure is the best evidence of whether the selected modifier is doing what it should.

유용한 개발 프로그램은 순수한 열경화성을 여러 개질제 농도와 비교하고 기계적 특성과 파괴 형태를 모두 조사해야 합니다. 이를 통해 더 높은 파괴 인성이 실제로 예상되는 고무상 메커니즘과 일치하는지 여부를 확인할 수 있습니다.

목표는 가능한 한 많은 고무를 만드는 것이 아닙니다. 이는 예측 가능한 방식으로 균열 팁과 상호 작용하는 제어된 고무 단계를 생성하는 것입니다 .

고무 강화 열경화성 수지가 가장 유용한 경우

고무 수정의 이점은 열경화성 부품이 충격, 반복 하중, 열 응력 또는 제조 중에 완전히 제거할 수 없는 결함을 경험할 때 특히 중요합니다.

구조용 접착제 및 복합 재료

구조용 접착제는 매우 국부적인 손상을 일으킬 수 있는 박리 및 전단 응력에 노출됩니다. 부서지기 쉬운 접착층으로 인해 균열이 시작되면 빠르게 이동할 수 있습니다.

고무로 강화된 에폭시 시스템은 균열 전면 주변의 에너지를 소산하고 균열 전파에 대한 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 열팽창의 차이로 접착층에 추가적인 응력이 발생할 수 있는 서로 다른 재료를 접착할 때 특히 유용합니다.

복합 구조의 경우 동일한 원리가 에폭시 매트릭스에 적용됩니다. 매트릭스 파괴 저항성을 개선하면 충격 후 또는 반복 하중 하에서 손상 증가를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

전기 및 산업용 캡슐화

열경화성 밀봉재와 포팅 컴파운드는 서비스 중에 반복적인 열팽창과 수축을 경험할 수 있습니다. 초기 재료가 강하더라도 열 순환으로 인해 인터페이스, 모서리 및 내장 구성 요소 주변에 내부 응력이 발생할 수 있습니다.

제어된 유연상은 전체 재료가 엘라스토머처럼 거동하지 않고도 추가적인 응력 완화 메커니즘을 제공할 수 있습니다.

제제화의 과제는 응용 분야에 필요한 전기, 열, 치수 및 화학적 특성을 유지하면서 균열 저항성을 높이는 것입니다.

자동차 및 경량 구조물

자동차 구조에는 금속, 복합재, 엔지니어링 플라스틱이 점점 더 많이 결합되고 있습니다. 이러한 재료는 항상 동일한 속도로 팽창 및 수축하지 않으므로 접착제 및 복합재 매트릭스에 추가적인 요구 사항이 적용됩니다.

고무 수정은 경화된 열경화성 수지가 국부적 변형과 반복적인 하중을 견디는 데 도움이 됩니다. 오일, 연료 또는 기타 화학 물질이 존재하는 응용 분야에서 니트릴 함유 액상 고무는 향상된 내화학성을 통해 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다.

따라서 최선의 선택은 파손 행위와 서비스 환경 에 따라 달라집니다 .

고무 강화의 실제 한계

고무 개조는 무료 개선이 아닙니다. 파괴 저항성이 증가하면 다른 특성이 변경될 수 있으며 이러한 변경 사항은 최종 응용 분야에서 허용 가능한 상태로 유지되어야 합니다.

고무 함량이 높을수록 인성은 향상되지만 강성은 감소할 수 있습니다. 유연성이 뛰어난 개질제는 내충격성을 높이지만 Tg는 낮출 수 있습니다. 점도 등급이 높을수록 유용한 경화 특성을 얻을 수 있지만 혼합 및 가공이 복잡해집니다.

호환성에도 동일한 원칙이 적용됩니다. 너무 비친화성 고무는 대형 도메인을 형성할 수 있는 반면, 과도한 상용성은 효과적인 분산 고무 구조를 만드는 데 필요한 상 분리를 억제할 수 있습니다.

따라서 가장 유용한 공식은 여러 변수를 동시에 균형을 맞추는 공식입니다.

파괴 인성 + 모듈러스 + Tg + 점도 + 상 형태 + 내화학성

이러한 이유로 고무 개질제 선택은 목표 인성 수치만으로 시작하기보다는 예상되는 파손 모드와 가공 조건으로 시작해야 합니다.

목표가 열경화성 수지의 균열 성장을 제어하는 ​​것이라면 개질제는 전체 제제의 일부로 평가되어야 합니다. 작용기 화학은 반응성을 결정하고, 백본 구성은 호환성에 영향을 미치며, 경화 과정은 최종 단계 형태를 설정합니다. 이러한 요소들은 함께 고무상이 효과적인 에너지 소산 메커니즘이 되는지 아니면 단순히 또 다른 가변성의 원인이 되는지 여부를 결정합니다.

FAQ

CTBN은 에폭시의 균열 성장을 위해 무엇을 합니까?

CTBN은 에폭시 매트릭스 내에 분산된 고무 상을 생성하여 균열 전파를 늦출 수 있습니다. 균열이 고무 영역에 도달하면 캐비테이션, 매트릭스 전단 항복, 균열 편향 및 기타 변형 메커니즘이 추가 파괴 에너지를 소비할 수 있습니다. 효율성은 CTBN 로딩, 입자 형태, 계면 상호 작용 및 에폭시 경화 시스템에 따라 크게 달라집니다.

고무를 더 추가하면 항상 에폭시 인성이 향상됩니까?

아니요. 고무 함량을 늘리면 제형에 따른 범위까지 내파괴성이 향상될 수 있지만 과도한 로딩은 모듈러스 또는 Tg를 감소시키고 점도를 증가시키며 바람직하지 않은 상 형태를 생성할 수 있습니다. 경화된 미세조직의 파괴시험과 분석을 통해 최적의 수준을 확립해야 한다.

에폭시 강화를 위해 CTBN과 ATBN 중에서 어떻게 선택합니까?

경화 화학 및 필요한 처리 동작부터 시작하십시오. CTBN은 카르복실 기능을 제공하고 에폭시 강화에 널리 사용되는 반면, ATBN은 아민 기능을 니트릴 함유 백본과 결합하여 강력한 반응성과 접착력을 제공할 수 있습니다. 최종 선택에서는 점도, 호환성, 경화 속도, 내화학성, 인성과 강성 사이에 필요한 균형도 고려해야 합니다.