A study on the Synthesis end Properties of Polyurethane Resin Based on PPG as a Glycol

폴리프로필렌글리콜을 글리콜 성분으로 하는 폴리우레탄 수지의 합성 및 물성에 관한 연구

The polyurethane resin was prepared by the reaction of tolylenediisocyanate(TDI) and polypropyleneglycol(PPG). Physical properties of the resin were investigated experimentally. Charging catalyst before TDI-dropping induced the rapid increase of viscosity. On the other hand, charging catalyst after TDI-dropping resulted in mild stability without immoderate generation of heat on reaction. The use of phosphoric acid as catalyst led to low viscosity by restraining side-reaction such as forming of branch-chain, buret reaction and allopanate reaction, but it showed low cross-link density and slow drying. The curing speed was more influenced by structures of molecules rather than NCO/OH ratio. Including PPG 400 over 30 wt % showed excellent adhesive strength due to increase of crosslink density.

TDI에 PPG 3000을 기재로 사용하고 PPG 400, PPG 1000, PPG 2000을 $0{\sim}50%$ 혼합 사용하여 프리폴리머형 폴리우레탄수지를 합성한 후 합성 내용을 분석하고 합성물의 물성을 조사하였다. 반응은 촉매를 합성 초기에 넣었을 때에는 글리콜이 TDI 적하시에 대부분 반응되어 점도의 급상승이 일어나 불안하였지만 $40^{\circ}C$에서 무촉매 상태로 TDI를 적하시킨 후 $60^{\circ}C$ 승온 후에 촉매를 넣었을 때에는 매우 안정하였다. 인산을 사용하면 $40^{\circ}C$에서 부반응이 억제되어 점도는 낮아지지만 경화반응시 입체적으로 가교되지 못해 가교속도는 느리게 나타났다. 경화속도는 NCO/OH의 비보다는 분자의 입체적 구조에 더 영향을 받았다. 접착력은 글리콜 성분 중에 PPG 400을 적어도 30%(wt.%) 이상 사용하였을 때 PPG 400에 의한 가교밀도 상승으로 보다 우수한 물성을 나타내었다.