플라스틱 재료의 책 36 발포체, elastoemr, 도료 등 다영한 용도가 있는 수지

[YDfamily]

36. 폴리우레탄(PU)

폴리우레탄에는 분자 중에 이소시아네이트기가 2개 이상 있는 화합물과 분자 중에 수산기가 2개 이상 있는 다가 알코올과의 중(重)부가 반응에 의해 우레탄 결합을 하고 있는 열경화성 수지와, 2개의 이소시아네이트기를 가진 화합물과 2개의 수산기를 갖는 화합물과의 반응에서의 장쇄(長鎖)상으로 높은 분자량의 열가소성 elastomer가 있다. 이러한 이소시아네이트류와의 다가 알코올류(폴리올류)의 종류와 조합이나 가공 방법에 의해, foam, 도료, 접착제, elastomer, 탄성 섬유, 합성 피혁 등 다양한 제품이 만들어진다.

폴리우레탄은 1937년에 독일에서 개발되어, 30년대에 공업화되었다. 최초에는 섬유로 했는데, 47년경부터 경질 foam이 공업화 되고, 50년대로 되어 연질 foam이 공업화 되었다. 일본에서의 공업화는 1954년이었다.

① Foam(발포)은, 폴리올류, 이소시아네이트류, 가교제, 촉매, 발포제, 기포 사이즈 조절제 등의 혼합물을 이용하여 만들어지는데, 발포제로서는, 물과 이소시아네이트와의 반응에 의한 탄산 가스, 기계적으로 혼합하는 공기, 유기계 발포제, 유기 용제 등이 사용된다. Foam에는 저압 발포법에 의한 연질 foam(연속 기포)와 고압 발포법에 의한 경질 foam(주로 독립 기포)이 있다. 연질 foam은 가구나 자동차 등의 쿠션, 경질 foam은 건축분야 등에서의 단열재 등에 많이 사용되고 있다.

② Elastomer에는 망목(網目)상 구조를 하고 있는 열경화형의 것과 직쇄 구조의 열가소성형의 것이 있다. 열경화형인 것은, 주형법, 반응 사출성형(RIM), 혼련법으로 성형된다. 열가소형인 것은 사출성형, 압출성형, 캘린더 성형 등으로 형태가 만들어 진다.

③ 도료에는 상온 경화형과 인화형 등 일액형 타입과 이액형 타입이 있다.

요점 BOX
열경화성 타입과 열가고성 타입이 있다.
Foam, 도료, 접착제, elastomer, 섬유 등 다양한 용도가 있다.

* 망목(網目) 구조: 선모양의 고분자가 다리 모양의 화학 결합에 의해 연결되어 만들어진 삼차원적 그물구조

<폴리우레탄의 특징> 

① 연질부터 경질까지 폭 넓은 제품을 만드는 것이 가능하다.
② 탄성, 강인성이 풍부, 인열(引裂)과 같은 역학적 성질이 우수
③ 유연성이나 고무 탄성에 의한 소음성이나 진성에 우수
④ 저온 특성 우수
⑤ 내마모성이 좋고, 내구성도 양호
⑥ 내유성이나 내약품성이 있다.
⑦ 단열성이 양호
⑧ 금속이나 수지와의 접착성이 있음
⑨ 화학 구조에 의해서는, 가수분해 되기 쉽다. 유의점은 산이나 알칼리에는 비교적 약하다.