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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김영호
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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친환경 수계 수지인 수분산 폴리우레탄(Waterborne Polyurethane)은 내가수분해성이 좋지 않아 다양한 분야로의 사용이 제한되어왔다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 WPU 합성 시 주쇄에 불소계 디올을 첨가하는 방법을 사용하여 내가수분해성을 향상시키는 연구를 진행하였다. 폴리올로 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)과 불소계 화합물인 Fluorolink D10-H(FDH)를 함께 사용하여 불소 성분을 포함하는 수분산 폴리우레탄(F-WPU)를 합성하였다.
이소시아네이트로 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 친수성기를 부여시키기 위해 디메틸올부타노산(DMBA)을 사용하면서 FDH 함량을 WPU 고형분 대비 0, 1, 3, 5, 7, 9 %를 넣고 합성한 F-WPU 수지를 필름으로 제조한 후 FT-IR, TGA, SEM, 접촉각 측정기로 특성들을 분석하였다. 이들 F-WPU 필름을 밀폐 수증기 및 100∼120 ℃의 수중에서 서로 다른 시간 동안 가수분해 시키고, 각 처리조건에서의 무게 감량 거동과 가수분해 후의 특성을 분석하였다.
120 ℃의 고압 밀폐 수증기에서 가수분해 시킨 시료들의 분석 결과, FDH를 포함하지 않은 F0-WPU(PTMG-WPU) 필름은 가수분해 후 FT-IR 스펙트럼에서 다양한 피크가 생성되거나 감소된 것을 확인하였으며, 표면에 다수의 기공이 관찰되었다. 그러나 FDH가 1 % 이상 들어가면 가수분해 후 IR 스펙트럼의 변화가 거의 없고, 매끈한 표면 형상을 유지하였다. 이러한 경향은 100∼120 ℃의 고온 수중 가수분해 후에도 비슷하였다.
고온 수증기 및 고온 수중 가수분해 실험 결과, FDH 함량이 증가할수록 가수분해의 파단응력과 파단응력 유지율이 모두 증가하여 FDH의 도입이 WPU의 내가수분해성 향상에 기여한다는 것을 알 수 있었다.
이소시아네이트로 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 친수성기를 부여시키기 위해 디메틸올부타노산(DMBA)을 사용하면서 FDH 함량을 WPU 고형분 대비 0, 1, 3, 5, 7, 9 %를 넣고 합성한 F-WPU 수지를 필름으로 제조한 후 FT-IR, TGA, SEM, 접촉각 측정기로 특성들을 분석하였다. 이들 F-WPU 필름을 밀폐 수증기 및 100∼120 ℃의 수중에서 서로 다른 시간 동안 가수분해 시키고, 각 처리조건에서의 무게 감량 거동과 가수분해 후의 특성을 분석하였다.
120 ℃의 고압 밀폐 수증기에서 가수분해 시킨 시료들의 분석 결과, FDH를 포함하지 않은 F0-WPU(PTMG-WPU) 필름은 가수분해 후 FT-IR 스펙트럼에서 다양한 피크가 생성되거나 감소된 것을 확인하였으며, 표면에 다수의 기공이 관찰되었다. 그러나 FDH가 1 % 이상 들어가면 가수분해 후 IR 스펙트럼의 변화가 거의 없고, 매끈한 표면 형상을 유지하였다. 이러한 경향은 100∼120 ℃의 고온 수중 가수분해 후에도 비슷하였다.
고온 수증기 및 고온 수중 가수분해 실험 결과, FDH 함량이 증가할수록 가수분해의 파단응력과 파단응력 유지율이 모두 증가하여 FDH의 도입이 WPU의 내가수분해성 향상에 기여한다는 것을 알 수 있었다.
목차
국문초록 ⅶ영문초록 ⅸ제 1 장 서 론 1제 2 장 실 험 52.1 시료 및 시약 52.2 F-WPU의 합성 62.3 F-WPU 필름 제조 92.4 F-WPU 필름의 가수분해 92.4.1 고압 증기에 의한 가수분해 92.4.2 고온 물에 의한 가수분해 92.5 F-WPU의 특성 분석 102.5.1 FT-IR 스펙트럼 측정 102.5.2 TGA 측정 102.5.3 SEM 측정 102.5.4 기계적 물성 측정 10제 3 장 결과 및 고찰 123.1 F-WPU의 합성 확인 및 특성 분석 123.1.1 F-WPU의 합성 확인 123.1.2 F-WPU의 열분해 거동 163.1.3 F-WPU 필름의 표면 특성 183.1.4 F-WPU 필름의 기계적 물성 233.2 고압 밀폐 수증기에서 가수분해 시킨 F-WPU의 특성 변화 253.3 F-WPU 필름의 고온 수중 가수분해 거동 38제 4 장 결 론 53참고문헌 55
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