[고분자소재공학실험 A+] 폴리우레탄폼 합성

목차

1. Title
2. Principle
3. Apparatus and Reagents
4. Procedure
5. Results
6. Discussion
7. Reference

본문내용

1.Title
폴리우레탄폼 제조

2.Principle
1)Polyurethane
Polyurethane은 산업적으로 polyisocyanate와 polyol 사이의 반응에 의해 생성된다. 폴리우레탄은 차례로 중합하는 두 가지 유형의 단량체를 포함하기 때문에 교대 공중합체로 분류된다. 폴리우레탄을 만드는데 사용되는 isocyanate와 polyol은 모두 분자당 평균 2개 이상의 작용기를 포함한다. 폴리우레탄의 특성은 이를 만드는 데 사용되는 isocyanate와 polyol의 유형에 따라 크게 영향을 받는다. Polyol이 제공하는 길고 유연한 세그먼트는 부드럽고 탄력있는 폴리머를 제공한다. 다량의 가교는 질기거나 단단한 폴리머를 제공한다. 긴 사슬과 낮은 가교는 매우 신축성이 있는 폴리머를 제공하고, 많은 가교가 있는 짧은 사슬은 경질 폴리머를 생성하는 반면, 긴 사슬과 중간 가교는 폼을 만드는 데 유용한 폴리머를 제공한다. 단량체(polyol과 polyisocyanate 분자)의 완전한 중합성을 가지려면 isocyanate(NCO)와 alcohol(OH) 그룹의 양이 같아야 한다. [1], [2]

<Figure 1. Polyurethane 합성>
2)Polyurethane foam
폼을 생산하려면 중합과 동시에 가스를 주입하거나 형성해야 한다. 이를 위해서 중합 시 증발하는 끓는점이 낮은 용매를 사용하거나 금형 내 이산화탄소 주입, 제형에 물 첨가 등의 방법을 사용할 수 있다. 제형에 물을 첨가하면 이산화탄소가 형성되는데 이는 isocyanate와 물이 반응하여 일어난다. 계면활성제는 일반적으로 폼 형성 초기에 gas-liquid emulsion의 안정화를 돕기 위해 사용된다. 계면활성제는 폴리 우레탄 폼에 사용되어 액체 성분을 유화하고 세포 크기를 조절하며 세포 구조를 안정화하여 붕괴 및 표면 결함을 방지한다. 경질 폼 계면 활성제는 매우 미세한 셀과 매우 높은 폐쇄 셀 함량을 생성하도록 설계되었으며,

참고자료

· https://en.wikipedia.org/wiki/Polyurethane , polyurethane
· Moises L. Pinto, Formulation, Preparation, and Characterization of Polyurethane Foams, Journal of Chemical Education, Vol. 87, No. 2, February 2010, p.212-215
· 박오옥, 고분자과학 제3판, 자유 아카데미, p.39-40 (2013)
· 서원진 외 6명, 4, 4’-Diphenylmethane Diisocyanate와 Polyether Polyol 로부터 제조된 경질 폴리우레탄 폼의 물성, Polymer (Korea) Vol. 26, No. 2, pp.185~192 (2002)
· 이병준 외 3명, 물 함량과 NCO Index 변화가 자동차용 폴리우레탄 시트 폼 패드의 정적 안락감에 미치는 영향 고찰, Appl. Chem. Eng., Vol. 28, No. 1, February 2017, p.57-63
· 박남국 외 2명, 폴리우레탄폼의 흡음율에 대한 첨가제의 영향, J. of Korean Ind. & Eng. Chemistry, Vol. 8, No. 2, April 1997, p.197-203
· 엄세연. "경질 폴리우레탄 폼의 겔화 촉매에 따른 반응성 및 기계적 물성 변화 연구." 국내석사학위논문 忠南大學校 大學院, 2014. 대전, p.54-63
· 김효주 외 5명, 경질 폴리우레탄 폼 제조에 있어서 촉매와 이소시아네이트가 미치는 영향, 한국가스학회 2003년도 춘계학술발표회 논문집 2003 May 01, 2003년, pp.182-192
· 최건형 외 3명, 대한민국 특허청 – 공개특허 10-2004-0082548, p.5
· 조선희. "실리콘 계면활성제가 연질 폴리우레탄 폼 물성에 미치는 영향에 관한 연구." 국내석사학위논문 동국대학교 대학원, 2019. 서울, p.16
· 최성환, 폴리우레탄용 Polyol과 Foam, 고분자과학과 기술 제10권 5호 1999년 10월, p.627~628
· https://en.wikipedia.org/wiki/Polyurea#Uses, polyurea 사용용도
· 차국한 외 3명, 반결질 폴리우레탄 발포체의 물성에 대한 사슬 연장제와 무기 충전제의 영향, Polymer(Korea), Vol. 34, No. 1, (2010), pp.9