초록 close

본 연구에서는 페놀수지 SMC 제조에 사용되는 수용성 레졸형 페놀-포름알데히드 수지의 열안정성과 경화 발열반응 피크의 변화에 미치는 경화온도 및 경화시간의 영향을 열중량분석기와 시차주사열량계를 사용하여 조사하였다. 수용성 페놀-포름알데히드 수지의 중량감소는 주로 200oC, 400oC 그리고 500oC 부근에서 세 단계로 발생하였다. 경화된 수지의 750oC에서 탄화수율은 약 62% ∼65%이었다. 수용성 페놀수지의 열안정성은 경화온도와 경화시간이 증가할수록 증가하였다. 경화 시 발열반응은 약 120oC∼190oC 사이에서 진행되며, 발열피크의 최대점은 약 165oC∼170oC 사이에서 관찰되었다. 발열반응 곡선의 형태와 발열피크의 최대점은 주어진 경화온도와 경화시간에 의존하였다. 경화되지 않은 수지에 포함되어 있는 H2O 및 휘발성분을 제거하기 위하여 경화 또는 성형 전에 적어도 100oC 이상에서 약 60분 이상의 열처리가 요구되었다. 130oC에서 120분 동안의 경화는 수용성 페놀-포름알데히드 수지의 발열피크를 사라지게 하며, 180oC에서 60분 동안의 후경화는 수지의 열안정성을 더욱 향상시켜 주었다.


In this work, the effect of cure temperature and time on the thermal stability and the exothermic cure reaction peak of a waterborne resol-type phenol-formaldehyde resin, which may be used for preparing phenolic sheet molding compounds (SMC), has been investigated using a thermogravimetric analyzer and a differential scanning calorimeter. The weight loss of waterborne phenol-formaldehyde resin was mainly occurred at three temperature stages: near 200oC, 400oC, and 500oC. The carbon yield at 750oC for the cured resin was about 62%∼65%. Their thermal stability increased with increasing cure temperature and time. Upon cure, the exothermic reaction was taken placed in the range of 120oC∼190oC and the maximum peak was found in between 165oC and 170oC. The shape and the maximum of the exothermic curves depended on the given cure temperature and time. To remove H2O and volatile components, the uncured resin needed a heat-treatment at 100oC for 60 min at least prior to cure or molding. Curing at 130oC for 120 min made the exothermic peak of waterborne phenol-formaldehyde resin completely disappeared. And, post-curing at 180oC for 60 min further improved the thermal stability of the cured resin.