서로 다른 고화제는 에폭시 수지의 유리화 온도 (Tg) 에 어떤 영향을 미칩니까? 최근 호남대 화학화학화학공학대학 고분자 연구소는 분자역학 시뮬레이션 방법으로 에폭시 수지의 유리화 온도 (Tg) 가 고화제 구조에 따라 변하는 것을 연구할 것을 제안했다. 그들은 먼저 에폭시 수지를 경화시키는 간단한 분자 모형을 만든 다음 분자 역학 시뮬레이션 (MD) 을 반복했다. 시뮬레이션된 데이터로 V-T 관계 곡선을 만들고 곡선의 전환점으로 Tg 값을 결정합니다. 시뮬레이션 값은 실험 값과 크게 다르지만 계산된 값과 잘 일치합니다. 고화제가 Tg 에 미치는 영향은 분자역학 시뮬레이션을 통해 질적으로 얻을 수 있다. 이 방법은 고화 효과가 더 좋은 고화제 개발에 잠재적 의의가 있다. 유리전이 온도 (Tg) 는 에폭시 열경화성 수지 재질 처리 및 적용의 온도 범위를 결정하며, 역학 성능 및 기타 성능을 이해하는 데 도움이 되며 이러한 재질의 중요한 성능 중 하나입니다. 따라서 Tg 를 예측하는 것은 필요한 성능을 가진 새 재질을 설계하고 합성하기 전에 중요한 응용 가치를 가지고 있습니다. 고화 에폭시 수지의 유리 전이 온도를 예측할 수 있는 여러 가지 방법이 있다. 요약하면, L.E.Nielsen 과 DiMarzio 가 제시한 경험방정식도 있고, Porter 의 기단 기여모델링법, Bicerano 의 연락지수법 등 반경험법도 있다. 또한 분자 시뮬레이션 방법도 선택 사항입니다. 위에서 언급한 방법에 비해 상세한 원자 시뮬레이션은 기계나 원리에 대한 정보를 제공할 수 있습니다. 장기적으로 보면 매우 매력적이다. 그러나 실용적이고 유용한 결과를 얻기 위해 이러한 시뮬레이션은 일반적으로 값비싼 기계 시간을 소비합니다. 경화 에폭시 시스템 연구에는 적용되지 않습니다.

호남 대학교 본 프로젝트의 목적은 고화제에 따라 경화된 에폭시 수지의 유리화 온도를 예측하는 간단하고 실행 가능한 방법을 제시하는 것이다. 이 방법은 분자 모형 작성 및 분자 시뮬레이션의 두 단계로 구성됩니다. 시뮬레이션 결과를 계산 또는 실험 결과와 비교하여 이 방법의 유효성을 검증합니다. 그런 다음 고화제가 그에 따라 에폭시 수지 열경화성에 미치는 영향을 조사했다. 실용적인 에폭시 시스템에는 일반적으로 에폭시 수지, 고화제, 안료, 용제 및 기타 보조제 등의 주요 성분이 포함되어 있습니다. 그러나 본 연구에서 에폭시 체계는 수지 그룹과 고화제 그룹으로 제한되며, 이 두 가지 그룹은 실제 응용에서 없어서는 안 된다. 선택적 수지 성분은 에폭시 시스템에서 일반적으로 사용되는 이중 (4- 아미노 페닐) 술폰 (DDS) 과 간 디 페닐 아민 (PDA) 인 단일 디 글리시 딜 비스페놀 A (DGEBA) 이며, 그에 상응하는 경화 에폭시 수지의 실험 데이터가 있습니다. 따라서 이 작업은 다른 주요 구성 요소의 보다 실용적인 모델을 포함하는 예비 연구입니다.

고화 에폭시 시스템의 분자 모델과 유리화 변환 온도의 분자 역학 시뮬레이션을 확립한 후, 두 에폭시 시스템이 시뮬레이션한 데이터 세트에 대해 V-T 곡선을 만들었다. Tg 의 위/아래 데이터 포인트는 직선에 가깝고 유리 전이 온도는 곡선의 전환점, 해당 온도에서 시스템 볼륨이 급격하게 변하는 것으로 결정됩니다. 결과는 계산 및 실험 값과 크게 비교되었습니다. 분자 역학 시뮬레이션의 결과는 QSPR 의 예측치와 잘 일치하지만 실험값과는 큰 편차가 있다. 이 두 가지 방법으로 얻은 결과는 실험 결과와 큰 차이가 있는데, 이는 주로 화학 구조의 가교 효과가 무시할 수 없기 때문일 수 있다. 분자 역학 시뮬레이션 고체화의 간단한 모형으로 에폭시 수지의 유리화 온도를 예측했다. 시뮬레이션에서 유리화 전환 메커니즘에 대한 지식을 얻었다. 이 방법은 서로 다른 구조의 고화제가 Tg 에 미치는 영향을 예측하는 데 사용할 수 있다. 새로운 에폭시 경화제를 개발할 때 시뮬레이션 전에 QSAR 예측을 하면 시간을 절약할 수 있습니다. Tg 의 절대값을 예측하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다