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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
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종래의 폴리우레탄(PU)은 원료의 소수성으로 인해 유기용매에서 용액 중합법으로 쉽게 제조되어 왔다. 1970년대 석유파동과 더불어 에너지 절약의 중요성이 급격하게 대두되고 산업분야의 지속적인 발전과 더불어 환경오염의 문제성이 일반대중에게 심각하게 인식되면서, 화학 산업분야에서 배출되는 휘발성 유기물의 규제가 시작되었다. 이러한 규제를 피하기 위해서 수성폴리우레탄(WPU)으로의 교체가 서서히 시도되어 왔다. 수성폴리우레탄은 친환경적 장점뿐 아니라, 고고형분, 고분자량 등의 제조가 가능하여 널리 각광받아오고 있다. 이러한 여러 장점들에도 불구하고 수성폴리우레탄은 사슬 내 친수성기의 도입으로 인해 건조속도가 느리고, 내 가수분해능이 낮으며 초기접착력 및 기계적 물성이 종래의 유기용매를 사용한 폴리우레탄보다 떨어진다는 여러 단점들이 있다. 하지만 기존의 장점을 극대화 하고, 단점들을 보강하기 위한 여러 노력들이 시도되고 있다. 수성 폴리우레탄과 무기물의 혼성화를 이용한 기계적, 열적 물성의 향상, UV 경화를 통한 내 스크래치성, 내마모성 및 경도 향상 등의 방법이 이미 널리 응용되고 있다.
산업혁명 이후 화석연료의 에너지 사용으로 삶의 질은 향상되었으나 제한된 석유계 자원의 고갈에 따른 대체자원 및 지구온난화에 따른 CO2 저감을 목적으로 한 교토의정서 발의로 산업 전반에 걸쳐 친환경에 대한 관심 및 탄소배출권 거래제도의 활성화에 따라 비석유계 사용의 필요성이 급속히 증가하게 되었다. 석유계 폴리올 대비 바이오 폴리올을 사용할 경우 CO2 저감을 통한 저탄소 친환경 제품이미지를 부여할 수 있는 무형적 효과를 지니는 반면, 제품의 성능면에서는 100% 석유계를 대체하기에는 현 기술수준으로는 요구성능을 만족할 수 없을 뿐만 아니라 가격적인 면에서 매우 불합리하다.
본 연구에서는 수분산 폴리우레탄의 연질세그먼트 내에 옥수수 추출물 기반의 고기능성 폴리올인 Cerenol polyol의 함량(0, 15, 30, 45, 100%)을 변화시켰고, 수분산 폴리우레탄 사슬 말단에 vinyl group을 가지며 자외선 경화 후 가교구조를 갖는 생분해성 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. Cerenol polyol의 함량이 증가할수록 필름 표면은 소수성을 띄게 되어 접촉각이 증가하였고, 팽윤 현상 역시 함량이 증가할수록 천천히 일어남을 확인하였다. Cerenol polyol의 함량이 증가함에 따라 사용된 PCL보다 상대적으로 약한 이차결합을 형성하여 기계적 물성 측정시 낮은 인장강도와 파단신율을 보임을 확인하였다. 경도측정에서도 함량이 증가할수록 경도가 감소함을 확인하였고, 마지막으로 열분해 거동 측정시 함량이 증가할수록 상분리 되어 연질상과 경질상이 각각 다른 온도에서 분해됨을 확인하였다.
산업혁명 이후 화석연료의 에너지 사용으로 삶의 질은 향상되었으나 제한된 석유계 자원의 고갈에 따른 대체자원 및 지구온난화에 따른 CO2 저감을 목적으로 한 교토의정서 발의로 산업 전반에 걸쳐 친환경에 대한 관심 및 탄소배출권 거래제도의 활성화에 따라 비석유계 사용의 필요성이 급속히 증가하게 되었다. 석유계 폴리올 대비 바이오 폴리올을 사용할 경우 CO2 저감을 통한 저탄소 친환경 제품이미지를 부여할 수 있는 무형적 효과를 지니는 반면, 제품의 성능면에서는 100% 석유계를 대체하기에는 현 기술수준으로는 요구성능을 만족할 수 없을 뿐만 아니라 가격적인 면에서 매우 불합리하다.
본 연구에서는 수분산 폴리우레탄의 연질세그먼트 내에 옥수수 추출물 기반의 고기능성 폴리올인 Cerenol polyol의 함량(0, 15, 30, 45, 100%)을 변화시켰고, 수분산 폴리우레탄 사슬 말단에 vinyl group을 가지며 자외선 경화 후 가교구조를 갖는 생분해성 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. Cerenol polyol의 함량이 증가할수록 필름 표면은 소수성을 띄게 되어 접촉각이 증가하였고, 팽윤 현상 역시 함량이 증가할수록 천천히 일어남을 확인하였다. Cerenol polyol의 함량이 증가함에 따라 사용된 PCL보다 상대적으로 약한 이차결합을 형성하여 기계적 물성 측정시 낮은 인장강도와 파단신율을 보임을 확인하였다. 경도측정에서도 함량이 증가할수록 경도가 감소함을 확인하였고, 마지막으로 열분해 거동 측정시 함량이 증가할수록 상분리 되어 연질상과 경질상이 각각 다른 온도에서 분해됨을 확인하였다.
목차
1. Abstract 12. Introduction 23. Experimental section 43.1 Raw Materials 43.2 Synthesis of WPU and UV Cure 53.3 Characterizations 54. Results and Discussion 74.1 IR spectra and HEA capping 74.2 Particle size 84.3 Water swelling 84.4 Contact angle 94.5 Hardness94.6 Mechanical properties 94.7 Thermal properties 95. Conclusions 106. References 11
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