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아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재에 있어서,(1) 오존발생기를 사용하여 나노다이아몬드에 산소함유관능기를 부착하는 단계;(2) 오존처리된 나노다이아몬드를 SOCl2 (Thionyl chloride)용액을 사용하여 SN2 치환 반응을 통한 표면개질 단계;(3) 상기 (2) 단계에서 표면개질된 나노다이아몬드의 가수분해 방지를 위해 THF (Tetrahydrofuran)으로 세척하는 단계;(4) 상기 (3) 단계에서 제조된 나노다이아몬드를 TEPA (Tetraethylenepentamine)을 이용한 아미노 관능화 단계;(5) 상기 (4) 단계에서 제조된 아미노-관능화 나노다이아몬드 이외 잔류하는 TEPA용액을 제거하고 에탄올과 증류수로 세척하고 건조하는 단계; (6) 상기 (5) 단계에서 제조된 아미노-관능화 나노다이아몬드를 유기용매로 아세톤(C3H6O)을 이용하여 에폭시 수지와 혼합하는 단계;(7) 상기 (6) 단계에서 제조된 아미노-관능화 나노다이아몬드 및 에폭시수지 혼합물을 안정화 하는 단계;(8) 상기 (7) 단계에서 제조된 혼합물에 경화제로서 4,4‘-diaminodiphenylmethane를 첨가하는 단계;(9) 상기 (8) 단계에서 제조된 혼합물을 진공오븐에서 안정화 하는 단계; 및(10) 상기 (9) 단계에서 제조된 아미노-관능화 나노다이아몬드, 에폭시수지 및 경화제를 포함한 혼합물을 핫프레스를 통해 경화하는 단계;를 포함하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (1) 단계는, 상기 오존발생기를 사용하여 오존가스 유량을 0
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제 1 항에 있어서,상기 (2) 단계는, 상기 오존처리된 나노다이아몬드에 200mL의 상기 SOCl2를 첨가하여 10℃ 내지 50℃의 온도범위에서 1시간 내지 4시간 동안 가열하여 SN2 치환반응을 유도하는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (3) 단계는, 300mL의 상기 THF로 세척하고 10℃ 내지 60℃의 온도범위에서 1시간 내지 12시간 동안 진공오븐에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (4) 단계는, 상기 나노다이아몬드에 50mL의 상기 TEPA를 첨가하여 10℃ 내지 70℃의 온도범위에서 1시간 내지 4시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (5) 단계는, 상기 에탄올 200mL와 상기 증류수 200mL를 사용하여 1시간 내지 4시간 동안 세척하고 10℃ 내지 60℃의 진공오븐에서 1시간 내지 12시간 동안 건조하는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (6) 단계는, 상기 아세톤 150 mL에 아미노-관능화 나노다이아몬드 1g 내지 5g을 넣은 뒤, 10℃ 내지 40℃ 온도범위에서 1시간 내지 2시간 동안 초음파 처리를 진행한 이후, 에폭시 수지 20g 내지 30g을 넣은 뒤 30℃ 내지 65℃의 온도범위에서 1시간 내지 4시간 동안 교반하는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (7) 단계는, 상기 (6) 단계에서 첨가한 아세톤을 100℃ 내지 150℃의 온도범위에서 4시간에서 10시간 동안 가열하여 제거하는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (8) 단계는, 상기 경화제로서 4,4’-diaminodiphenylmethane를 5g 내지 10g을 첨가하여 20℃ 내지 70℃ 온도범위에서 1시간 내지 5시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (9) 단계는, 상기 진공오븐을 10℃ 내지 60℃ 온도범위에서 1시간 내지 3시간 동안 작동시켜 기포를 제거하는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 (10) 단계는, 상기 핫프레스에서 60℃ 내지 90℃ 온도범위에서 1시간 내지 2시간 반응시키는 1단계; 90℃ 내지 125℃ 온도범위에서 1시간 내지 2시간 반응시키는 2단계; 및 140℃ 내지 170℃ 온도범위에서 1시간 내지 2시간 동안 반응시키는 3단계;를 통해 3시간 내지 6시간 동안 경화시키는 것을 특징으로 하는 아미노-관능성 나노다이아몬드로 강화된 에폭시 복합소재의 제조방법
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