재료로서의 폴리머는 사용량 및 종류의 다양성에 따라 중요성이 인식되고 있습니다. 그 증거로 사용량이 증가 추세에 있으며 솔번트의 사용 유무와 이에 따른 경화 방법에 따라 구분되어 지고 있으며 용제를 사용하는 재료는 바닥재인 시멘트 몰타르 위에 필름형태로 코팅 처리하여 사용되고 있는데요. 내열성 및 내화학성 그리고 청정조건이 필요로 하는 제약회사 음료수 생산 공장 실험실 및 섬유공장에는 적합하지 않다는 말씀을 드리며 이야기를 시작하겠습니다.
폴리머의 내열성
일반적으로 내열성 및 내화학성이 강한 고급 바닥재로 대리석을들 수 있으나 그 가격이 비싸고 시공이 상대적으로 까다로우며 대체 물질로 인조대리석의 가격 감소의 효과는 있으나 내열성 및 내화학성이 약한 단점이 있습니다.
따라서 용제를 사용하지 않는 연료를 사용하면 그 두께를 1㎝ 까지 증가시킬 수 있고 폴리욜에 따라 그 내화학성 및 내열성을 조절할 수 있어 가격이 상대적으로 저렴하고 시공이 간편하여 위에 열거한 산업용 바닥재로서의 그 수요가 매우 많으며 현재 이런 고기능성 물질은 영국 및 미국 일본 등 몇 개의 기업에서 생산하고 있습니다.
이들이 국제 시장을 점유하고 있으며 또한 그 가격도 매우 비싸 대중화가 어렵기에 모두에게 보편적인 물성을 갖는 소재를 개발하기 위하여 수분이 함유된 폴리올을 만들고 이를 열성 변화 과정으로 우레탄을 동시에 갖도록 하여 내화학성 내열성 및 강도를 증가시킴으로서 발생하는 이산화탄소 기체를 사용하고 우레탄을 발포시켜 고강도 내충격성을 증가시켜 자재로 활용할 수 있는 폴리 우레탄 소재를 개발하기 위한 토대 확립이 요구됩니다.
폴리머 입자의 종류
이에 필요한 모든 입자들의 종류는 여러가지로 분류하며 다방면에서의 반응이 빠르며 NCO에 인접한 작용기의 구조에 따라 입체장애 효과가 나타나고 아닐린과 포름알데히드가 축합되어 생성된 디페닐메탄디아민 함량에 의해 특성화되며 평균분자량및 NCO함량에 의해 좌우됩니다.
따라서 단량체 MDI는 스판덱스 합성피혁 엘라스토머 코팅 및 실란트 등 주로 무발포 현상에 사용되며 프리폴리머 제조에 사용되는 원자제는 값이 싸고 내열성과 강도 접착력이 우수하지만 반응성이 매우 빨라 수분산시 잔류 불소와 무기질의 반응으로 안정성이 저화되며 방향족환에 의한 황변이 일어나게 되는데요.
지방족의 경우에 가격이 비싸고 접착력은 방향족에 비해 다소 낮지만 유연성이 좋고 잔류 염소와 물과의 반응성도 적어 수분산 안정성이 우수하고 빛에 의한 변색이 없는 장점을 지니고 있으며 따라서 현 시점 건설 업계에서는 비용이 비싸지만 수분산 안정성과 빛에 의한 황변이 없는 안정적인 개체를 선정하고 있습니다.
개발 현장도 이에 걸맞는 방식으로 진행하였으며 두번째 그룹은 일반적으로 활성수소원자를 가진 화합물과 같이 반응하여 우레탄과 우레아 그룹의 폴리머 사슬을 만들고 가지화 또는 가교화를 일으켜 여러가지 물질을 생성하며 순수한 공중 합체를 얻기 위해서는 원료의 순도를 높이고 반응온도를 너무 높지 않은 범위 내에서 진행하는것이 바람직하다고 여겨집니다.
폴리올의 화학반응 구조
여러 과정에 사용되는 폴리올은 2개 이상의 OH기를 가지고 있어 산소와 반응하여 거친 분자를 형성하고 일반적으로 크게 나누어지며 분자량은 적게는 많은 물리적 특성을 결정합니다.
분자량이 적은 폴리올을 사용하면 우레탄 결합에서의 길이가 짧아져 강인하게 되고 분자량이 큰 폴리올은 길이가 증가하여 유연해지게 되며 수산기나 아민기를 2개 이상 갖는 분자들로서 다관능 알콜 또는 방향족 아민 등의 개시제와 산화프로필렌 또는 산화에틸렌을 적정 조건 하에서 반응시켜 얻어지는 물질로서 플라스틱 제조에 필수적인 원료입니다.
폴리올은 폴리에테르와 폴리에스테르로 분류하여 사용하는 용도에 알맞게 분자량을 변화시켜 사용하는데 산화알킬렌의 종류와 투입량을 조절함으로써 점도 및 분자량을 조절할 수 있으며 합성 개발에는 지방족과 방향족을 단독으로 사용하지 않고 이들 두 가지 형태의 요구물성에 맞춰 적정한 비율로 혼합하여 인공 폴리머를 합성하는데 특성은 다음과 같습니다.
염기성 촉매와 이소시아네이트
이소시아네이트들은 염기성 촉매하에서 반응하여 다이머라는 uretidinediane과 트라이머라가 만들어지며 이것은 방향족에서 생성되고 있는데요.
상온에서 방치할 때 천천히 고온에서도 불용성인 고분자가 형성되며 또한 방향족을 가열함으로써 생성되며 이 반응은 염기성 촉매에 의해 촉진되며 활성수소함유 화합물인의 반응에 사용되는 촉매는 사용량에 따라 반응성 외에 반응 혼합물의 유동성과 셀 형성등 생성물의 표면 형성에 관여하는 공정상의 제반사항과 얻어진 생성물의 물성에 영향을 주고 있습니다.
우레탄 촉매 반응에 대한 정의
촉매라는 것은 아주 소량의 존재하에서 화학반응을 변화시키는 효과를 갖고 더군다나 반응 종결 후에는 반응전과 같은 상태에서 존재하여 얻는 물질입니다.
이 분야에 있어서 테이트와 활성화합물과의 반응이나 자신의 중합 반응에 이용되는 촉매는 그 형태 사용양에 따라 반응속도 외에 반응 혼합물의 유동성 생성물의 표면부의 형성에 관여하는 프로세스성 및 얻어지는 생성물의 물성에 영향을 주고 있습니다.
PU생성에 관여하는 촉매로서 유기금속화합물 등이 있고 보는 바와 같이 폴리올과의 반응에 있어서 유기금속화합물과 제 3급 아민이 이용되지만 일반적으로 전자의 활성도는 높으나 물에 의한 요소 생성 반응 및 동시에 생성하는 탄산가스에 의한 포화반응에 있어서는 아민 활성이 높은데요.
그 밖에 유기 화합물의 선상화 카르보디 이미드화 등 자신의 중합으로서는 여러 가지 특수한 화합물이 이용되고 있으며 PU제조에 있어서 반응전의 혼합 후 통상보다 더 긴 시간에 이르러 촉매성 능을 발휘하는 물질을 지연활성촉매로 지정합니다.
예를 들면 반응 혼합전의 전양을 금형에 주입하여 끝나고 나서 또는 반응혼합액이 평면에 충분히 확산한 후발포의 오름을 일으키는 것으로 이것에 따라 시간 연장을 할 수 있으며 여기에서 촉매를 사용하여 반응 시간을 단축하고 우레탄 반응 후 활성이 효과적으로 이루어지도록 하였습니다.