경질 폴리우레탄 폼의 겔화 촉매에 따른 반응성 및 기계적 물성 변화 연구 :Study on Reactivity and Mechanical properties Depending on the Gelling Catalyst Content in the Foaming Processes of Rigid Polyurethane Foam

엄세연

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자료유형: 학위논문

저자정보: 엄세연 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 李起潤

발행연도: 2014

저작권: 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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2015

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경질 폴리우레탄 폼의 겔화 촉매에 따른 반응성 및 기계적 물성 변화 연구

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Rigid polyurethane foam samples are mainly composed of polyol, MDI, silicone surfactant, 141b and catalyst. In this study, the effects of the catalyst content, isocyanate index surfactant content, and water content on the reactivity, cell size, density and mechanical properties were investigated. Pentamethylene diethylene diamine(PMDETA), dimethyl cyclohexyl amine(DMCHA) and potassium octoate(PO) were used as the catalysts. All materials were stirred for 5 seconds at 2100 rpm. The 141b was used for polyurethane foam as a physical blowing agent.
The reactivity of the rigid polyurethane foam was measured by a data acquisition system and K type thermocouples. The temperature distributions were measured during reaction by thermocouples. The cream time, gel time and tack free time were decreased as the amount of catalyst increase. The density and cell size decreased as the content of the catalyst increased. When the content of the catalyst increased, reactivity and reactive rate were increased, while the average density and mechanical properties, such as flexual strength and compressive strength, were decreased.

I. 서론 1
1. 연구 배경 1
II. 이 론 2
2.1 폴리우레탄 2
2.2 폴리우레탄 폼 2
2.3 발포제 10
2.4 실리콘 유화제 12
2.5 촉매 14
2.6 경질 폴리우레탄 폼의 반응성 수치모사 15
III. 실험 18
3.1 실험재료 18
3.2 폴리올 프리믹스(Polyol premix) 제조 18
3.3 경질 폴리우레탄 폼의 반응성 측정 18
3.4 경질 폴리우레탄 폼의 물성 측정 19
IV. 결과 및 고찰 21
4.1 촉매의 함량에 따른 경질 폴리우레탄 폼의 영향 21
4.1.1 촉매의 함량에 따른 반응성 변화 21
4.1.2 촉매의 함량에 따른 반응열 변화 23
4.1.3 촉매의 함량에 따른 반응상수 계산 25
4.2 이소시아네이트 인덱스에 따른 경질 폴리우레탄 폼의 영향 28
4.2.1 이소시아네이트 인덱스에 따른 반응성 변화 28
4.2.2 이소시아네이트 인덱스에 따른 반응열 변화 31
4.2.3 이소시아네이트 인덱스에 따른 반응상수 계산 33
4.3 실리콘 유화제와 물의 함량에 따른 경질 폴리우레탄 폼의 영향 36
4.3.1 실리콘 유화제와 물의 함량에 따른 반응성 변화 36
4.3.2 실리콘 유화제와 물의 함량에 따른 반응열 변화 36
4.4 경질 폴리우레탄 폼의 밀도 변화 39
4.4.1 촉매의 함량에 따른 밀도 변화 39
4.4.2 이소시아네이트 인덱스에 따른 밀도 변화 41
4.4.3 실리콘 유화제의 함량에 따른 밀도 변화 43
4.4.4 물의 함량에 따른 밀도 43
4.5 경질 폴리우레탄 폼의 발포체 밀도 및 구조 변화 45
4.5.1 촉매의 함량에 따른 발포체 밀도 및 구조 변화 45
4.5.2 이소시아네이트 인덱스에 따른 발포체 밀도 및 구조 변화 50
4.5.3 실리콘 유화제의 함량에 따른 발포체 밀도 및 구조 변화 54
4.5.4 물의 함량에 따른 발포체 밀도 및 구조 변화 56
4.6 경질 폴리우레탄 폼의 물성 변화 58
4.6.1 촉매의 함량에 따른 물성 변화 58
4.6.2 이소시아네이트 인덱스에 따른 물성 변화 60
4.6.3 실리콘 유화제의 함량에 따른 물성 변화 61
4.6.4 물의 함량에 따른 물성 변화 62
V. 결론 63
5.1 촉매의 함량에 따른 경질 폴리우레탄 폼의 반응성 및 물성 연구 63
References 65
ABSTRACT 67

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