This study presents a novel strategy for high-performance thermal management via naphthalene-modified cationic initiators with adjustable counter-anions. By extending curing latency, these initiators enable efficient formation of highly ordered, dense networks in both conventional and liquid crystalline (LC) epoxies. The prolonged active window grants LC mesogens sufficient time for self-organization during crosslinking, minimizing phonon scattering. DSC profiles confirmed well-regulated polymerization kinetics via a broadened exothermic peak width and uniform heat release. XRD verified that characteristic π-π stacking was preserved after full curing, indicating a well-maintained lamellar mesophase order. Consequently, the unfilled LC epoxy network achieved a high intrinsic thermal conductivity of 0.86 Wm^-1K^-1. Furthermore, incorporating 85 wt% hexagonal boron nitride (h-BN) platelet fillers established efficient percolation pathways, raising the composite thermal conductivity to 25.08 Wm^-1K^-1. These results demonstrate that regulating initiator chemistry and curing kinetics provides a straightforward platform for fabricating high-purity, thermally conductive, and recyclable epoxy thermosets.

본 연구에서는 짝 음이온 조절이 가능한 나프탈렌 변형 양이온 개시제를 통해 열 관리 소재를 향상시키는 새로운 전략을 제시한다. 경화 잠재성을 연장함으로써 일반 및 액정(LC) 에폭시 시스템 모두에서 고차원의 조밀한 네트워크 구조를 효율적으로 형성한다. 연장된 반응 시간은 가교 중 액정 메조겐 단위들이 스스로 조직화하고 도메인을 성장시킬 충분한 시간을 제공하여 포논 산란을 최소화한다. DSC 분석 결과 넓어진 발열 피크 폭과 균일한 열 방출 특성이 나타나 중합 반응 속도론이 안정적으로 제어됨을 확인하였다. 나아가 XRD 분석을 통해 메조겐 방향족 코어 고유의 π-π적층 구조가 경화 후에도 명확히 보존되어 라멜라 메조상 규칙성이 유지됨을 증명하였다. 그 결과 순수 액정 에폭시 네트워크는 0.86 Wm^-1K^-1의 탁월한 고유 열전도도를 달성하였으며, 이는 순수 유기물 시스템 중 최고 수준이다. 또한 판상형 육방정계 질화붕소(h-BN) 충전제를 85 wt% 도입하여 효율적인 퍼콜레이션 경로를 구축함으로써 복합재의 열전도도를 25.08 Wm^-1K^-1까지 끌어올렸다. 본 결과는 개시제 정밀 조절이 차세대 전자 패키징용 고순도, 고열전도성, 재가공 가능 에폭시를 제조하는 강력한 플랫폼이 될 수 있음을 보여준다.

Keywords: 양이온 개시제(Cationic initiators), 나프탈렌 변형 양이온(Naphthalene-modified cations), 열전도도(Thermal conductivity), 액정 에폭시(Liquid crystalline epoxy)