• 제목/요약/키워드: waterborne polyurethane (WPU)

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이소포론 디이소시아네이트와 폴리(테트라메틸렌 글리콜)/폴리디메틸실록산 디올 혼합 폴리올을 사용한 수분산성 폴리우레탄의 합성과 특성 분석 (Synthesis and Characterization of Waterborne Polyurethanes Based on Isophorone Diisocyanate and Mixed Polyols of Poly(tetramethylene glycol)/Polydimethylsiloxane Diol)

  • 이지혜;홍성돈;김영호
    • 폴리머
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    • 제37권2호
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    • pp.167-176
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    • 2013
  • 디올 성분으로 폴리(테트라메틸렌 글리콜)(PTMG)과 함께 말단에 히드록시에틸기를 갖는 폴리디메틸실록산(PDMS-OH)을 혼합하여 사용하면서, 이소시아네이트 화합물로 이소포론 디이소시아네이트를, 수분산성을 부여하기 위해 디메틸올 프로피온산을, 가교제로 트리메틸올프로판을, 사슬연장제로 부탄디올을 사용하여 실록산 성분을 포함하는 선형 및 가교형 수분산성 폴리우레탄(WPU-Si)을 합성하였다. PTMG와 PDMS-OH 혼합 비율을 달리하여 합성한 선형 및 가교형 WPU-Si 에멀젼의 안정성을 분석하였고, 이들을 필름으로 제조하여 표면 특성과 $T_g$, 인장 강신도 변화를 분석하였다. PDMS 함량이 많아질수록 시료의 소수성이 증가하고 $T_g$가 높아졌으며, 파단 인장강도는 증가하고 파단 신장률은 감소하였다.

바이오폴리올 함량에 따른 친환경 수분산 폴리우레탄의 합성 및 특성 (Synthesis and Properties of Eco-friendly Waterborne Polyurethane according to Bio-polyol Contents)

  • 장윤희;정부영;천정미;천제환;허필호
    • 접착 및 계면
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    • 제23권2호
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    • pp.33-38
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    • 2022
  • 본 연구에서는bio polyol 함량에 따라 bio polyol based 친환경 수분산 폴리우레탄을 합성하고 그 특성을 알아보고자 하였다. Polyester polyol(DT-1040)과 castor oil based polyol(COP)의 비율에 따른 bio polyol based 수분산 폴리우레탄을 성공적으로 합성한 것을 확인할 수 있었다. 합성된 bio polyol based 수분산 폴리우레탄의 Tg는 -70 ℃와 -30 ℃ 부근에서 나타났으며, COP의 함량이 증가할수록 유리전이온도 구간이 넓어지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, COP의 함량이 증가할수록 인장강도는 감소하였고, 접착력은 DT-1040:COP=7:3일 때 최고값을 나타내었다.

3-Methyl-1,5-Pentanediol (MPD)을 함유한 폴리올을 이용한 수분산 폴리우레탄의 합성 및 특성 비교 (Synthesis and Comparison of Properties of Waterborne Polyurethanes Using Polyols Containing 3-Methyl-1,5-Pentanediol (MPD))

  • 김나영;서석훈
    • 접착 및 계면
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    • 제22권2호
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    • pp.39-46
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    • 2021
  • 가지형 구조의 3-Methyl-1,5-pentanediol (MPD)을 함유한 폴리에스테르 폴리올 및 폴리카보네이트 폴리올을 이용하여 수분산 폴리우레탄(WPU)을 합성하였다. 물리적 특성 비교를 위하여 1,4-butanediol (BD)과 adipic acid로부터 얻어진 폴리에스테르 폴리올 및 1,6-hexane diol (HD)/ 1,4-butanediol (BD)로부터 얻어진 폴리카보네이트 폴리올을 이용하여 수분산 폴리우레탄 수지를 합성하였다. 본 연구는 폴리올 분자구조(소프트 세그먼트의 분자구조)가 WPU의 물리적 특성에 미치는 영향을 조사하였으며, MPD가 함유된 폴리올을 이용하여 합성된 WPU의 경우가 MPD를 함유하지 않은 경우보다 100% 탄성률 및 인장 강도는 낮게 나타났으며, 신장률은 높게 나타났다. MPD 성분을 함유한 WPU 필름의 투명도는 MPD 성분을 함유하지 않은 WPU 필름보다 광 투광도가 우수함을 알 수 있었다.

폴리카보네이트계 및 폴리에테르계 폴리올 기반 자가치유 기능 수분산 폴리우레탄 합성과 특성 (Synthesis and Self-healing Properties of Waterborne Polyurethane Based on Polycarbonate and Polyether Polyol)

  • 권선영;박수용;백인규;정일두
    • 접착 및 계면
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    • 제23권1호
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    • pp.8-16
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    • 2022
  • 본 연구에서는 폴리올의 혼합으로 폴리우레탄의 물성 저하를 보완하고자 하였다. 신발 및 소재 코팅용으로서 자가치유 기능을 가지는 수분산 폴리우레탄 수지를 합성하기 위해 내구성 및 내열성이 우수한 polyether 폴리올과 기계적 물성이 뛰어난 polycarbonate 폴리올을 병용하여 합성하였으며, 자가치유 기능의 부여를 위해 disulfide기를 도입하였다. 합성된 자가치유 기능 수분산 폴리우레탄은 fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR)을 통해 확인되었으며, universial testing machine (UTM)과 scanning electron microscope (SEM) 측정을 통해 물리적 특성 및 자가치유 특성을 확인하였다. Polycarbonate 폴리올을 병용함으로써 인장강도 및 경도가 증가하였고, 신장율은 감소하였다. 또한 열적 특성의 비교 결과, polycarbonate 폴리올의 함량이 증가함에 따라 열 안정성이 증가하였다. 치료효율은 poly(tetramethylene ether)glycol : polycarbonate polyol = 0.75 : 0.25일 때 가장 높은 효율을 보여주었으며, 현미경 및 SEM을 이용한 표면 관찰을 통해 손상 부분이 치유된 것을 확인하였다.

다양한 폴리올을 갖는 수분산 폴리우레탄의 특성 비교 (Comparison of Properties of Waterborne Polyurethanes Containing Various Polyols)

  • 서석훈;이영희;박차철;김한도
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.190-197
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    • 2018
  • 3-Methyl-1,5-pentanediol (MPD)/1,6-hexane diol (HD)/1,4-butanediol (BD)과 adipic acid (A)로부터 얻어진 에스터 폴리올(A/BD/MPD 및 A/BD)과 카보네이트 폴리올(C/HD/MPD, C/HD, C/BD)과 에터 폴리올 [poly(tetramethylene oxide glycol), PTMG]과 같은 3 종류의 폴리올을 사용한 수 분산 폴리우레탄(WPU) 에멀젼(평균 입도: 59 ~ 71 nm)을 제조하였다. 본 연구는 폴리올 분자구조(소프트 세그먼트의 분자구조)가 WPU의 특성에 미치는 영향에 대하여 초점을 맞추었다. 소프트 세그먼트 Tg (Tgs), 100% 탄성률 및 인장강도는 카보네이트 폴리올을 사용한 경우가 가장 높고 그 다음이 에스터 폴리올이며 에터 폴리올이 가장 낮게 나타났으나, 신도의 경우는 이와 반대의 경향을 나타내었다. 그리고 MPD가 함유된 폴리올을 이용하여 합성된 WPU의 경우가 MPD를 함유하지 않은 경우보다 Tgs, 100% 탄성률 및 강도는 낮고 신장률은 보다 높게 나타났다. MPD 성분을 함유한 WPU 필름의 투명도는 MPD 성분을 함유하지 않은 WPU 필름보다 광 투광도 및 투명도가 우수함을 알 수 있었으며, 카보네이트 폴리올 기반의 WPU 필름의 광 투광도 및 투명도가 에스터 폴리올 및 에터 폴리올 기반의 WPU 필름보다 약간 우수함을 알 수 있었다.

Epoxy를 사용한 수분산 폴리우레탄의 합성 및 물성 (Synthesis and Properties of Waterborne Polyurethane Using Epoxy Group (WPUE))

  • 박지연;정부영;천정미;하창식;천제환
    • 접착 및 계면
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    • 제16권1호
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    • pp.22-28
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    • 2015
  • 본 연구에서는 수분산 폴리우레탄의 내가수분해성 및 접착력을 향상시키기 위하여 polyester polyol, epoxy resin, 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate ($H_{12}MDI$), dimethylol propionic acid (DMPA)를 사용하여 epoxy를 함유한 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. 또한 합성된 수분산 폴리우레탄의 물성은 DSC, UTM, adhesion test 등을 통해 평가하였다. 합성된 수분산 폴리우레탄의 Tg는 $-50^{\circ}C$ 부근에서 나타났으며, epoxy resin의 함량이 증가함에 따라 Tg도 상승하는 결과를 나타내었다. Epoxy resin의 함량이 증가함에 따라 인장강도는 증가하였고, 신율은 감소하였다. 또한 접착력 및 내가수분해 접착력은 polyol : epoxy = 99 : 1에서 최고값을 나타내었다.

Castor Oil 기반의 수분산 폴리우레탄의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of waterborne polyurethane based on castor oil)

  • 배지홍;김은영;강경석;박덕제
    • 접착 및 계면
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    • 제18권4호
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    • pp.179-182
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    • 2017
  • 본 연구에서는 polycaprolactone diol, castor oil과 4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate 를 소프트 도메인으로, dimethylol butanoic acid를 내부 유화제로, trimethylamine을 중화제로 사용하여 다른 분자량을 가지는 prepolymer를 기초로 castor oil 기반의 수분산 폴리우레탄을 성공적으로 합성하였다. 분자량 변화에 따른 기계적인 물성 변화(UTM), 표면의 친수성 확인(contact angle), castor oil 유무에 따른 표면개질 변화(FE-SEM) 등을 평가 분석하였다. Castor oil 기반의 수분산 폴리우레탄의 경우 표면 친수성 향상 및 개질 변화를 기대할 수 있으며, 다양한 접착제 분야에 적용될 유망한 후보 물질로 여겨질 수 있을 것으로 예상된다.