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[解析事例] エポキシ樹脂架橋反応のシミュレーションからのガラス転移温度評価

事例カテゴリ
COGNAC、VSOP

熱硬化性樹脂(エポキシ)の架橋構造と物性の関係の評価

目的と手法

J-OCTAの反応モデラーを用いてエポキシ樹脂の架橋反応についてシミュレーションを行いました。
使用したエポキシ樹脂はビスフェノールA型エポキシ樹脂、硬化剤はエチレンジアミンを使用しています。
反応モデラーで作成したシミュレーションの結果からJ-OCTA事例データベースの内の一つである「ガラス転移温度の計算(Scenario_calc_Tg)」を用いてガラス転移温度を評価することができます。

modeling of molecules by using J-OCTA 図1. modeling of molecules by using J-OCTA
(left=EP, right=ethylenediamine)

Simulation of crosslinking reaction 図2. Simulation of crosslinking reaction

Simulation of crosslinking reactionの動画

Simulation of crosslinking reactionの動画

解析結果

架橋密度を29%,50%,80%についてガラス転移温度の計算を実施しました(図3〜5)。今回は3点だけの実施でしたが、架橋密度を高くしていくことでガラス転移温度が上昇する傾向にあるという結果が得られました。

架橋密度(23%) 図3. a.Specific volume at each temperature(23%)

架橋密度(50%) 図4. a.Specific volume at each temperature(50%)

架橋密度(80%) 図5. a.Specific volume at each temperature(80%)

Tg at each crosslink density 図6. Tg at each crosslink density

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