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모재

모재(Matrix)

matrix

강화재 간의 응력을 전달, 고정하여 복합소재의 형상을 유지하며 외부 환경이나 기계적인 마모로부터 강화재를 보호하는 역할을 한다.
Polyester 불포화 Polyester 수지는 경화되는 동안 cross-linking을 형성하여 환경에 대한 저항성이 뛰어나며 저렴하다.
경화되는 동안 에폭시 수지보다 더 많이 수축하며 강도는 더 약하다.
30 ~ 50%의 Styrene을 포함하고 있으므로 상당한 배기가스를 배출한다.
Vinyl Ester 경화되는 동안 cross-linking을 형성하고, Polyester보다 환경에 대한 저항성과 강도가 뛰어나고, 덜 수축한다.
가격은 Polyester와 Epoxy사이이며, 배기가스 배출양은 Polyester와 비슷하다.
Epoxy 현재 복합재 산업에서 가장 많이 보급되고 있는 열 경화성 수지로서 Polyester, Vinyl Ester보다 더 뛰어난 기계적 특성을 가지고 있다.
상온 및 고온의 환경에서 cross-linking을 형성하며 경화되므로 환경 저항성이 뛰어나고, 경화제와 함께 쓰여 폭넓은 용도로 개발되고 있다.
Phenolic 접착력이 약하고 경화 후 깨지기 쉽지만 정전기 분산력과 화학물질에 대한 저학성이 뛰어나다.
고온에서 Epoxy보다 더 잘 견디며 유독 가스의 배출량이 적다.
Polyimide 열 가소성과 열 경화성 두 가지 형태로 모두 존재한다.
열 저항성이 뛰어나서 초고온에서 경화되어야 하고 유독 가스는 거의 배출하지 않지만 고가이다.

열 경화성 수지와 열 가소성 수지

열 경화성 수지
(Thermoset Resin)
열을 가하면 고분자 물질이 화학적 반응으로 결합(cross-linking)하며 단단해지는 수지이며 재 가열시 원상태로 복구 및 재사용이 불가능하다.
Polyester, Epoxy, Phenolic 등의 수지가 있으며 3단계로 진행된다.
1. A-stage: 수지와 경화제가 단순히 혼합만 된 상태.
2. B-stage: 수지와 경화제가 어느 정도 반응하여 점도가 급상승하여 Flow를 형성하는 단계.
3. C-stage: 수지와 경화제의 반응이 완료된 단계로서 Solvent 및 열에 의해 영향을 받지 않음.
열 가소성 수지
(Thermoplastic Resin)
열을 가하면 소성을 드러내어 여러가지 모양으로 변형시킬 수 있고, 냉각하면 모양을 그대로 유지하면서 굳기 때문에 재사용이 가능하지만, 기계적 성질이 열 경화성 수지에 비하여 좋지 않다.

Bio Resin

원재료는 Sugarcane이고 Biomass로 부터 추출한 친환경 수지로서, 뛰어난 난연성을 가지고 있으므로 자동차, 철도 차량 등 다양한 산업에 적용될 수 있다.