화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교)
권호 29권 2호, p.601
발표분야 기능성 고분자
제목 폴리우레탄 폼 미세 셀 개방도 제어용 실리콘 계면활성제 개발 및 응용
초록 폴리우레탄 폼 합성은 주로 polyol, isocyanate, 물에 의한 반응으로 형성되며, 여기에 경화제 촉매, 계면활성제 및 다양한 첨가제을 부가함으로써 원하는 물리적 성질을 갖는 폴리우레탄 폼이 제조된다. 특히, 계면활성제는 폼 합성에서 cell size, cell opening, cell 안정화에 중요한 역할을 한다.
폴리우레탄 폼 발포에 이용되는 계면활성제는 주로 실리콘 계면활성제가 이용되며, 이 실리콘 계면활성제의 구조에 의해서 다양한 물성을 갖는 폴리우레탄 폼이 형성된다. 실리콘 계면활성제는 소수성 성질을 갖는 siloxane과 친수성 성질을 갖는 polyether side chain으로 구성되어져 있으며, 이 구조는 폴리우레탄 폼 발포에서 표면장력을 낮추어 주며, 섞이지 않는 물질을 양쪽 작용기에 의한 유제화(emulsification), bubble 형성 및 cell window을 안정화 시킨다. 우레탄 폼 발포 초기 cell 생성에서 계면활성제는 필름 중심으로 확산되고, interface의 계면활성제의 농도 변화로 인해 표면 장력이 필름 중심으로 증가하며 이는 초기 cell opening을 제한함으로써 cell size의 조절이 가능하게 된다. 따라서, 우레탄 폼 cell size을 미세화 하기 위해서는 modify된 구조의 실리콘 계면활성제의 개발이 필요하다.
본 연구에서는 수소 작용기를 갖는 실록산 오일에 EO(polyethylenoxide)와 PO(polypropyleneoxide)을 포함하는 polyalkylenoxide 및 에스테르, 아크릴, 머켑토 등의 기능성 작용기를 hydrosilylation 반응을 이용하여 실리콘 계면활성제을 합성하였으며, GPC을 이용한 분자량 측정과 점도 측정을 통하여 합성 상태을 확인하였다. 또한, 이 실리콘 계면활성제를 폴리우레탄 폼 발포에 적용하여 cell size, air flow, recovery time을 측정 관찰하였다.
저자 박승우, 김대흠, 남승웅, 김영환
소속 광운대
키워드 실리콘 계면활성제; 폴리우레탄; surfactant
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