폴리프로필렌글리콜을 글리콜 성분으로 하는 폴리우레탄 수지의 합성 및 물성에 관한 연구

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

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.

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.