Synthesis of Polyurethane Foam/Organonanoclay/Phosphates Composites and its Characterization

We prepared polyurethane foam/cloisite30B/phosphates composites and characterized their rise time, density, cell morphology, and thermal properties. The composites were synthesized with polyadipatediol-cloisite30B composite (f=2.0), polyether-polyol (f=4.6), polymeric 4,4-diphenyl methane diisocyanate (f=2.5), and D-580 (phenyl polyoxyalkenyl phosphate). As a blowing agent, cyclopentane and distilled water were used at various concentrations of D-580 from 0 to 2.81 wt%. The rise times of PUF/Closite30B/Phosphate composites blown with distilled water were faster than those blown with cyclopentane by 30%. The composites blown with cyclopentane had spherical-shape cells and the cell diameter was decreased with increasing D-580 wt%. While $T_g$ of the composites blown with cyclopentane linearly decreased with increasing the D-580 content, the $T_g$ of the composites blown with distilled water increased with the D-580 content. All PUF/Closite30B/Phosphate composites began to decompose from $250^{\circ}C$. The composites blown with cyclopentane showed the second thermal decomposition at temperatures higher than $500^{\circ}C$. The thermal stability of all composites increased with the D-580 content. The effect of D-580 on the thermal stability of the composites was measured higher at the composites blown with distilled water.

폴리우레탄폼/유기나노점토/포스페이트 복합체의 합성과 그 특성

유기나노점토와 인화합물을 함유한 우레탄폼 복합체를 합성하고, 폼 생성속도, 밀도, 몰포로지, 열적특성 분석을 수행하였다. 우레탄폼 복합체는 Cloisite 30B가 박리/분산된 폴리아디페이트디올과 폴리에테르-폴리올(f=4.6), PMDI(f=2.5), D-580(phenyl polyoxyalkenyl phosphate)로부터 제조하였다. 발포제로써 cyclopentane과 증류수가 우레탄폼 복합체의 특성에 미치는 영향을 D-580의 농도 0~2.9 wt%에서 측정하였다. 증류수는 cyclopentane 보다 약 30% 빠르게 폼을 형성시켰다. 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체의 밀도는 cyclopentane으로 발포한 경우보다 32~34% 낮았다. 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체의 cell은 타원형인 반면에, cyclopentane으로 발포한 복합체는 구형의 형상이며, D-580의 함량이 증가함에 따라 cell 직경이 $158{\mu}m$에서 $100{\mu}m$로 감소하였다. Cyclopentane 으로 발포한 우레탄폼 복합체의 $T_g$는 D-580 함량이 증가함에 따라 $77.6^{\circ}C$에서 $56.1^{\circ}C$로 낮아졌다. 증류수로 발포한 우레탄 복합체의 $T_g$는 D-580 함량이 증가함에 따라 높아졌다. Cyclopentane과 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체는 모두 $250^{\circ}C$에서 열분해가 시작하였다. Cyclopentane로 발포한 우레탄폼 복합체는 $500^{\circ}C$ 이상에서 열분해속도가 증가하는 2차 열분해 현상이 측정되었다. D-580에 의한 열안정성의 개선 정도는 cyclopentane으로 발포한 복합체에 비하여 증류수로 발포한 우레탄 복합체에서 더 높게 측정되었다.