과불화기를 함유한 글리시딜에테르의 경화특성 및 표면특성 = Curing Properties and Surface Properties of Glycidylether Containing Perfluorinated Group

국문 초록 (Abstract)

과불화기를 함유한 여러 가지 F(CF₂)m(CH₂)n-OH, 과 에피클로로히드린의 친핵성 치환 반응을 통하여 과불화 글리시딜 에테르를 합성하였고 FT-IR과 ¹H-NMR 스펙트라로 구조를 확인하였다. 합성한 과불화 글리시딜 에테르와 디-에폭시 혼합물과 아민 정화제를 포함한 용액을 유리판에 스핀 코팅하고 열경화하여 과불화기의 구조, 디-에폭시 화합물 및 경화제의 종류에 따라 열경화 특성, 발수성능 및 용매에 대한 장기 저장 성능 등을 평가하였다. 발수성능은 di-epoxy와 경화제의 구조에는 큰 차이를 나타내지 않았으며 과불화기에 결합된 메틸렌기에 따라 76°~126°의 접촉각을 나타내어 메틸렌기가 길수록 발수성능이 우수하였다. 60 ℃에서 24 h 경화한 필름의 장기 저장성능을 공기 중, 핵산 및 물에서 14일 보관 후 평가한 결과, 공기 중에서 보관한 필름의 접촉각이 초기의 접촉각과 별 차이가 없었으며 핵산 및 물에 저장한 필름의 접촉각은 약 8% 감소하였다. 또한, 코팅 표면의 XPS 분석 결과, F(ls) 원자가 표면에 가장 많이 존재하여 과불화기가 코팅 면 바깥으로 배열됨을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A series of perfluorinated glycidyl ethers were synthesized by nucleophilic substitution reaction between F(CF₂)_(m)(CH₂)_(n)-OH and epichlorohydrin. And the structures were characterized by ¹H-NMR, FT-IR, and GC. The perfluoro glycidyl ethers were cured with several di-epoxys and amine curing agents. The cured epoxys were characterized by thermal properties through DSC, water-repellency with contact angel and storage stabilities in the air, water, and hexane. The water-repellent properties depended on the length of methylene units, showing the range of 76˚(shorter methylene unit) to 126˚(longer methylene unit), but no effects of the structures of di-epoxys and curing agents were observed. In the case of the epoxy cured for 24 h at 60℃, the storage stabilities of water-repellent in the air were very stable. However, those properties after storage for 14 days in the water and hexane solvent were unstable by 8% reduction in initial properties. From the results of XPS, the atom of F(1s) was abundantly located in the surface of the cured epoxy.