화학공학소재연구정보센터
Polymer(Korea), Vol.47, No.6, 786-792, November, 2023
올레산, 이미다졸, 에폭시 실란 표면 처리에 따른 나노 탄화규소/에폭시 복합체의 열적, 기계적 특성
Thermal and Mechanical Properties of Nano Silicon Carbide/Epoxy Composites by Surface Modification Using Oleic Acid, Imidazole, and Epoxy Silane
초록
올레산, 이미다졸, 실란 커플링제를 사용하여 나노 탄화규소(SiC) 입자의 표면을 각각 처리하였고 에폭시 화합물과 혼합하고 경화하였을 때 복합체의 열적, 기계적 특성 변화에 대해 살펴보았다. 동일한 함량에서 표면 처리에 의해 혼합물의 점도가 크게 낮아졌으며, 접착력과 저장탄성률, 인장강도는 증가하였다. 열중량 분석(TGA)을 진행해 본 결과, 실란 커플링제는 400 ℃ 이상에서도 안정한 거동을 보였으나 올레산과 이미다졸은 200 ℃ 부근에서 중량 감소가 발생하여 접착력에도 영향을 미쳤을 것으로 판단된다. 복합체의 열전도도는 표면 처리에 의해 약간 감소한 것을 확인하였다.
The surface of nano-sized silicon carbide (SiC) was modified using oleic acid, imidazole, and silane coupling agents, and then the effect of surface modification on the thermal and mechanical properties of epoxy/SiC composites was investigated. At the same SiC content, the viscosity of epoxy solution was lowered noticeably by surface modification, while the adhesive strength, storage modulus, and tensile strength increased. From the thermogravimetric analysis (TGA) thermograms, the silane coupling agent was found to be stable at high temperature above 400 ℃, but oleic acid and imidazole showed the weight loss at around 200 ℃, which subsequently affecting the adhesive strength at high temperature. The thermal conductivity of composites containing surface-modified SiC was slightly lower than that of the untreated SiC composites.