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MARC
자료명/저자사항
항공기 구조용 고인성 프리프레그 제작 기술 개발. 1998 / 과학기술부 인기도
발행사항
［과천］ : 과학기술부, 1998
청구기호
629.1342 ㄱ373ㅎ
자료실
[서울관] 서고(열람신청 후 1층 대출대)
형태사항
111 p. : 삽도, 도표 ; 26 cm
제어번호
MONO1199900336
주기사항
표제지표제: 항공기 구조용 고인성 Prepreg 제작 기술 개발
"고분자 복합재료 소재 기술 개발"의 세부과제임
제2단계 최종보고서
총괄연구책임자: 이재홍
연구기관: 한국화이바 부설 복합재료연구소
원문
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칼라

[목차]

1. 항공기 구조용 고인성 Prepreg 제작 기술 개발 3

제출문 4

요약문 5

SUMMARY 8

목차 13

제1장 서론 20

제2장 국내외 기술개발 현황 24

제3장 연구 개발 내용 및 결과 27

3.1절 이론적 배경 27

3.1.1. 강인화 메카니즘[원문불량;p.30] 28

3.1.2. 강인성 부여 방법 연구 동향 40

가. 매트릭스 가교 밀도에 따른 강인화도 변화 40

나. 고무상 도입을 통한 강인화 41

다. 열가소성 수지 및 입자를 이용한 강인화 44

라. Prepreg 제조 공정[원문불량;p.46] 49

3.1.3. 350℉ 경화형 프리프레그의 개요 52

가. 프리프레그의 개요 및 분류 52

나. TGDDM-DDS 시스템 54

다. 350℉ 경화물의 기계적 특성 58

3.2절 실험 방법 60

3.2.1. 재료 60

3.2.2. 프리프레그 제조 공정 및 공정시험 63

3.2.3. 복합재료 성형 방법 64

3.2.4. 복합재료의 물성 평가를 위한 물성 시험 68

가. 기계적 시험 68

나. 기기 분석 81

3.3절 연구 결과 82

3.3.1. 에폭시 경화제에 따른 반응성 고찰 82

3.3.2. 가교 밀도에 따른 복합재의 밀도 및 열적 특성 연구 85

3.3.3. 강인화재 개발 89

3.3.4. 선진화된 Toughened Prepreg의 분석 97

가. Solubility Test 97

나. 열 분석 99

다. NMR 분석 99

라. IR분석 99

마. 결론 105

3.3.5. Phenolic Resin 개발［51-53］ 106

가. 개요 106

나. 분석 및 합성 110

다. 분석 결과 및 고찰[원문불량;p.110] 111

라. 개발된 소재의 물성 평가 117

3.3.6. 개질재의 적용에 따른 물성 평가[원문불량;p.117~118] 119

3.3.7. 최종 개발된 고인성 소재의 물성[원문불량;p.123,128] 123

3.4절 결론 136

제4장 연구 개발 목표 달성도 및 대외 기여도 139

4.1절 연도별 연구 목표, 내용 및 달성도 139

4.2절 관련 분야의 기술 발전에의 기여도 140

제5장 연구 개발 결과의 활용 계획 141

제6장 참고 문헌 142

2. 고분자 강인화재 개발 146

목차 147

제1장 Epoxy／CTBN／BPO system 149

1.1절 서론 149

1.2절 실험 151

1.3절 결과 및 고찰 156

1.4절 결론 163

1.5절 참고문헌 164

그림(제목없음) 167

제2장 Epoxy／PBT system 185

2.1절 서론 185

2.2절 실험 185

2.3절 결과 188

2.4절 고찰 191

2.5절 참고 문헌 196

그림(제목없음) 197

제3장 Epoxy／PBT／rubber system 207

3.1절 서론 207

3.2절 실험 208

3.3절 결과 210

3.4절 고찰 214

3.5절 참고문헌 220

그림(제목없음) 222

제4장 Epoxy／core-shell rubber system 238

4.1절 서론 238

4.2절 실험 240

4.3절 결과 및 고찰 243

4.4절 결론 247

4.5절 참고문헌 249

그림(제목없음) 250

[title page etc.]

[Contents]

1. Technology Development for the Production of High Toughened Prepreg for Aircraft Structural Application 3

Contents 11

Chapter 1. Introduction 20

Chapter 2. State of Domestic-Foreign Technology 24

Chapter 3. Content and Result on the Developmental Study 27

3.1. Background 27

3.1.1. Toughening Mechanism[원문불량;p.30] 28

3.1.2. Tendency of Study for Toughening Method 40

A. Toughening with Crosslinking Density of Matrix 40

B. Toughening with Rubber Phase 41

C. Toughening with Thermoplastic Resin & Thermoplastic Particle 44

D. Manufacturing Process of Prepreg[원문불량;p.46] 49

3.1.3. Introduction of 350℉ Curable Prepreg 52

A. Introduction and Classification 52

B. TGDDM-DDS System 54

C. Mechanical Property of 350℉ Composite 58

3.2. Test Method 60

3.2.1. Material 60

3.2.2. Manufacturing Procedure and Test Flow Chart 63

3.2.3. Curing Method for Manufacturing of Composite 64

3.2.4. Property Test of Composite Material 68

A. Method of Mechanical Testing 68

B. Method of Instrumental Testing 81

3.3. Result 82

3.3.1. Property of Reaction on Curing Agent of Epoxy 82

3.3.2. Density of Composite and Thermal Property on Crosslinking Density of Matrix 85

3.3.3. Development of Toughener 89

3.3.4. Analysis of Advanced Toughened-Prepreg 97

A. Solubility Test 97

B. Thermal Analysis 99

C. NMR Analysis 99

D. IR Analysis 99

E. Conclusion 105

3.3.5. Development of Phenolic Resin 106

A. introduction 106

B. Analysis and Polymerization 110

C. Result and Consideration on Analysis 111

D. Property of Developed Phenolic Material 117

3.3.6. Property of Composite with Thermoplastic Modifier[원문불량;p.117~118] 119

3.3.7. Property of Developed Toughened-Material[원문불량;p.123,128] 123

3.4 Conclusion 136

Chapter 4. Degree of Achievement and Outside Contribution Through Study 139

4.1. Degree of Achievement in Study 139

4.2. Contribution on Related Industries 140

Chapter 5. Application Plan 141

Chapter 6. Reference 142

Table 3.1. The calculated plastic zone size ρ in the neat resin and the fiber-reinforced composite 38

Table 3.2. Effect of CTBN on the Mechanical Properties of DGEBA Epoxy Polymers［43］ 42

Table 3.3. Comparison of GIc, GIIc & CAI Data for Resin Systems A and B Modified Thermoplastic with Normal Resin on Carbon Fiber(이미지참조) 46

Table 3.4. Mechanical Property of 350℉ Cured Laminate 59

Table 3.5. Properties of Carbon Fibers 60

Table 3.6. Pattern of Major Specimens 64

Table 3.7. Component of Used Epoxy Resins 85

Table 3.8. Composition of PBT-PTMG Copolymers 89

Table 3.9. The Solubility of The unknown Toughened-Epoxy Prepreg for Solvents 97

Table 3.10. Test Result for Phenolic Composite 118

Table 3.11. The Mechanical Properties of The Phenolic Composite 118

Table 3.12. Mechanical Properties of Carbon #193／Epoxy Composite to the PES Concentration. 119

Table 3.13. The Effect of PES Concentration on Glass Transition Temperature of Carbon #193／Epoxy Composite 120

Table 3.14. Cured Laminate Physical Properties 130

Table 3.15. Carbon Fiber used for Prepreg Tape 130

Table 3.16. Prepreg Properties 131

Table 3.17. Mechanical Test Summary[원문불량;p.128] 132

Fig. 3.1. Toughening Mechanisms of Polymer Composite. 30

Fig. 3.2. A Schematic Diagram of the Crack-Pinning Mechanism 31

Fig. 3.3. The Mechanism for Formation of Step and Welt 33

Fig. 3.4. Steps and welts in the cured epoxy. The welts are often partially detached from the steps.[원문불량;p.30] 34

Fig. 3.5. Crystal structures of α- and β- forms of PBT 37

Fig. 3.6. The Effect of Elastomer Concentration on Fracture Energy 43

Fig. 3.7. Neat Resin GIc(이미지참조) of Epoxy System with Different Content of Thermoplastic Modifier 45

Fig. 3.8. Morphology of Thermoplastic Modified 15%, 25% & 40% Epoxy Resin (Phase Contrast light Microscope) 45

Fig. 3.9. Classification of Interlayer System Showing the Heterogeneous and Homogeneous Approaches 48

Fig. 3.10. Spray-Up Type[원문불량;p.46] 50

Fig. 3.11. Double Pass Type[원문불량;p.46] 50

Fig. 3.12. Multilayer Structure of Spray-Up Type and Double Pass Type 51

Fig. 3.13. Primary amine-epoxide reaction ((i) and (ii) - sites for E-OH and SA-Ereactions respectively) 55

Fig. 3.14. (a), (b). (i) E-OH and (ii) S.A-E reactions that form (a) intermolecular crosslinks and (b) intramolecular rings 55

Fig. 3.15. Percent epoxide consumed by each cure reaction and total percent epoxide consumed 56

Fig. 3.16. The properties of Composite by Rubber Modified Epoxy Resin. 57

Fig. 3.17. Resin Components and Chemical Structures for Prepreg 62

Fig. 3.18. The Manufacturing Procedure & Test Flow Chart 63

Fig. 3.19. Bagging Process 67

Fig. 3.20. Curing Cycle 67

Fig. 3.21. Tensile Specimen 70

Fig. 3.22. Compression Specimen(Specimin) 70

Fig. 3.23. Open Hole Specimen 71

Fig. 3.24. DCB Specimen 73

Fig. 3.25. Strip Chart Record Showing the Position of Data Recording and Changes in Crosshead Speed to Maintain a Roughly Constant Load Rate Profile for DCB Specimen 73

Fig. 3.26. End-Notch Flexures Test 75

Fig. 3.27. Load-Displacement Curve in End-Notch Flexures Test 75

Fig. 3.28. Impact Instrument 78

Fig. 3.29. CAI Test 79

Fig. 3.30. Impact Test Fixture 80

Fig. 3.31. Result of Data after Impact 80

Fig. 3.32. DSC on the epoxies and DDS concentration. 84

Fig. 3.33. Effect of TGDDM Epoxy vs DGEBA Epoxy concentration on Density of Composite Material. 87

Fig. 3.34. Effect of TGDDM Epoxy vs DGEBA Epoxy concentration on Glass Transition Temperature of Composite Material. 88

Fig. 3.35. The Chemical Structure of PBT-PTMG Copolymer 90

Fig. 3.36. SEM of powders of PBT and PBT-PTMG copolymer ((a); PBT, (b); H46, (c); H15) 92

Fig. 3.37. Effect of Composition of Copolymer Phase on the Fracture Energy. 93

Fig. 3.38. Effect of Concentration of Copolymer on Glass Transition Temperature. 94

Fig. 3.39. DSC of PBT-PTMG Particle 95

Fig. 3.40. Fracture Energy against Concentration of Second Phase for Epoxy. 96

Fig. 3.41. Thermal Analysis of Unknown Sample on DSC 101

Fig. 3.42. Thermal Analysis of Unknown Sample on TGA 102

Fig. 3.43. Analysis of Unknown Sample on FT-NMR 103

Fig. 3.44. Analysis of Unknown Sample on IR 104

Fig. 3.45. Mechanism of 1 Step Resol Pre-polymerization 109

Fig. 3.46. Mechanism of 2 Step Resol Pre-polymerization 109

Fig. 3.47. Mechanism of pre-polymerization for Novlac 109

Fig. 3.48. ¹H NMR Spectrum of Sample A(aceton-d6(이미지참조)) 113

Fig. 3.49. ¹H NMR Spectrum of Solid Sample A (acetone-d6(이미지참조))[원문불량;p.110] 114

Fig. 3.50. ¹H NMR Spectrum of Developed Resin (Phenol:Formaldehyde ＝ 0.11:0.25) 115

Fig. 3.51. ¹H NMR Spectrum of Developed Resin for the feed mole ratio (Phenol:Formaldehyde ＝ 0.11:0.50) 116

Fig. 3.52. DMA of Carbon #193／Epoxy Composite(PES 0phr)[원문불량;p.117] 121

Fig. 3.53. DMA of Carbon #193／Epoxy Composite(PES 20phr)[원문불량;p.117] 121

Fig. 3.54. DMA of Carbon #193／Epoxy Composite(PES 30phr)[원문불량;p.118] 122

Fig. 3.55. DMA of Carbon #193／Epoxy Composite(PES 40phr)[원문불량;p.118] 122

Fig. 3.56. Non-toughened composite structure 124

Fig. 3.57. Toughened composite structure 124

Fig. 3.58. Delamination Surface of the Nontoughened Composite 125

Fig. 3.59. Delamination Surface of the Toughened Composite 125

Fig. 3.60. Impact Result of Nontoughened Composite[원문불량;p.123] 127

Fig. 3.61. Impact Result of Toughened Composite[원문불량;p.123] 127

Fig. 3.62. C-SCAN Result of Nontoughened Composite after Impact 128

Fig. 3.63. C-SCAN Result of Toughened Composite after Impact 129

Fig. 3.64. The Result of Through Penetration 133

Fig. 3.65. DSC Result of the Developed Prepreg materials 134

Fig. 3.66. DMA Result of the Developed Laminate materials 135

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등록번호 청구기호 권별정보 자료실 이용여부
0000766715 629.1342 ㄱ373ㅎ 1998 [서울관] 서고(열람신청 후 1층 대출대) 이용가능
0000766716 629.1342 ㄱ373ㅎ 1998 [서울관] 서고(열람신청 후 1층 대출대) 이용가능

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