The vitrification effect during the curing reaction of ATBN modified epoxy resin was studied by the differential scanning calorimetry and a new reaction kinetic equation was derived to describe the effect of vitrification on the reaction rate at both glassy and rubbery state of reactants. The solution viscosity of the blend was measured by dynamic mechanical spectroscopy to investigate the rheological effect on the phase separation behavior. The ATBN was added to improve the impact properties of the cured epoxy resin. The phase separation behavior during the curing reaction was analyzed by the light scattering and turbidity experiments. From the result of the cloud point measurements, it was observed that the ATBN-epoxy system showed UCST behavior. As the molecular weight (conversion) of epoxy resin increased, the UCST curve was shifted toward higher temperature region and became bimodal form. The transmitted light intensity was measured and it showed the onset point and later stage of the phase separation. The turbidity increased as the content of ATBN was increased. The scattered light intensity with time showed the formation of the dispersed domain and the mechanism of the phase separation. The domain correlation length was calculated from the angle of the maximum scattered light intensity. From the result of the light scattering experiment, The domain correlation length increased as the content of ATBN was increased and as the curing temperature was decreased. Above about 20 % of ATBN, the phase inversion occurred and epoxy resin became the dispersed phase. The impact strength and dynamic mechanical properties of the blend with different ATBN content and curing temperature were observed and the effect of phase separation on these properties were analyzed.
에폭시와 ATBN 의 혼합물에 대하여 유리화 효과를 고려한 반응 속도식을 구하였고, 유변학적인 효과를 고찰하기 위하여 온도와 전환율에 따른 점도의 변화를 측정하였다. 광산란 장치를 이용하여, 경화온도와 ATBN 의 함량을 변화시키면서 상분리 현상을 고찰하였다. 전환율(분자량) 에 따른 혼합물의 cloud point 를 측정 함으로써, 에폭시와 ATBN 의 혼합물은 UCST 현상을 나타냄을 알았다. 투과 광도를 측정하는 실험으로부터, ATBN 의 함량이 증가함에 따라서 탁도가 증가함을 알 수 있었다. 산란 광도를 측정 함으로써, ATBN 의 함량이 증가하고 경화온도가 감소 할 수록 상분리가 더 많이 일어나서 상분리 된 고무 입자의 크기가 더 커지는 것을 알 수 있었다. 즉, UCST 현상을 보이기 때문에 경화온도가 낮을 수록 상분리를 가속하는 효과(온도 차이) 가 커져서 상분리가 많이 일어난다. ATBN 함량이 20 %를 넘게되면 분산된 고무입자의 크기가 두가지 크기를 갖게되는데, 이로부터 간접적으로 상전이 현상이 일어나서, 에폭시 수지가 분산입자가 되는 것을 알 수 있다. power law 를 이용하여 고무입자의 성장과정과 분산광도의 증가과정을 해석한 결과 ATBN 의 함량이 증가 할 수록 power law 의 지수는 더 커짐을 알 수 있다. 충격강도를 측정함으로서 ATBN 의 함량이 증가함에 따라 충격강도가 증가함을 알 수 있었다. 또한 ATBN 의 함량 변화에 따른 modulus 곡선으로부터도 ATBN 함량이 약 20%가 되면 상전이 현상이 일어남을 알 수 있다.
