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  • 제목 폴리우레탄(Polyurethane)
    작성자 admin
    작성일자 2016-06-24
    조회수 51
    요약
    알코올기와 아이소사이안산기의 결합으로 만들어진 우레탄결합으로 결합된 고분자 화합물의 총칭이다. 대표적인 것이 합성섬유로 만들어진 스판덱스
    이다. 우레탄계 합성고무도 널리 사용되는데, 폴리우레탄에 기포가 들어 있는 우레탄폼이 침구 매트리스에 쓰인다.


     

    제2차 세계대전 중에 합성섬유 페를론 U로서 처음 독일에서 만들어졌다. 알코올기 OH와 아이소사이안산기 NCO의 결합으로 우레탄결합이 만들어진

    다. 합성섬유로 만들어지는 것은 탄성섬유 스판덱스이다. 그것은 페를론 U와 우레탄고무의 중간이라고도 할 수 있다.



              우레탄계 합성고무에는 폴리에스터계와 폴리에테르계가 있다. 폴리에스터계는 프로필렌글리콜과 에틸렌글리콜을 아디프산과 반응시켜 폴리에스터로

    만들고, 양단에 OH기를 가진 분자량 3,000까지의 것을 나프탈렌-1, 5-다이아이소사이안산으로 우레탄화시킴과 동시에 고분자로 만든 것이다.

    또 폴리에테르계는 산화프로필렌에 얼마간의 산화에틸렌을 섞어서 먼저 폴리에테르로 하고, 그 양끝의 OH기를 톨루일렌다이아이소사이안산과

    반응시켜 고분자량의 폴리우레탄으로 만든 것이다. 내오존성·내마모성이 좋은 합성고무가 되며, 자동차 타이어도 만든다. 가정에서 사용되는

    침구 매트리스도 폴리에테르계 폴리우레탄에 기포가 들어 있는 우레탄폼이 이용된다.

    [네이버 지식백과] 폴리우레탄 [polyurethane] (두산백과)

     

     -화학대사전-

    주사슬의 반복 단위 중에 우레탄 결합 -NHCOO-를 갖는 고분자 화합물의 총칭.

    【제법】
    1) 디이소시아네이트와 글리콜과의 중첨가 반응 :


    2) 탈염산제의 존재에서 디아민에 글리콜의 비스클로로포름산에스테르를 작용시킨다.

    3) 비스카르밤산에스테르와 글리콜의 에스테르 교환 반응 :


    4) 디아민과 탄산에틸렌과의 반응 :


    5) ω-아미노알코올을 클로로포름산에스테르 또는 카르밤산에스테르로 바꾸고 이것을 축합시킨다.


    6) 비스우레탄과 디아민과의 반응 :


    공업적으로는 주로 1)의 방법이 이용되고, 디이소시아네이트로서는 오직 톨릴렌디이소시아네이트(2, 4- 및 2, 6-의 혼합물)가, 수산기를 갖는 화합물로서는 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌글리콜과 같은 폴리에테르형의 것과 아디프산과 에틸렌글리콜을 축합시킨 것을 주로 하는 폴리에스테르형의 것의 2종류가 있다. 전자를 폴리에테르폴리우레탄, 후자를 폴리에스테르폴리우레탄이라고 하며 최근에는 전자 쪽이 많다.

    【성질】
    폴리아미드와 폴리에스테르 중간의 성질을 보인다. 진한 황산, 포름산, 페놀, 크레졸에 녹는다. 흡습성은 폴리아미드보다 작고 상대 습도 65%에서 1~1.5%이다. 내마모성, 내약품성, 내용제성이 좋고 내노화성, 산소에 대한 안정성이 뛰어나다. 아래 표에 각종 디이소시아네이트 및 글리콜에서 만들어지는 폴리우레탄의 녹는점 및 성질을 나타낸다.

    【종류】
    1) 폴리우레탄 폼 : 제조시 물 또는 프레온에 의해 발포하게 하면서 동시에 가교 반응도 일어나게 하며 삼차원 결합시킨다. 가교 정도에 따라 연질 폴리우레탄 폼, 경질 폴리우레탄 폼을 얻을 수 있다. 연질의 것은 내용제성이 좋고 무취, 노화하지 않는 등 폼 러버보다 뛰어난 성능을 가졌기 때문에 가구류, 깔개의 바닥 붙임, 자동차 부품, 포장 용기, 매트리스 침대, 양복의 안감 등에 이용되며, 경질의 것은 단열재, 흡음재 등으로서 수송 관계, 공업용, 건축용에 앞으로의 발전이 기대되는 외에 어업용 부이, 선박 등에 사용된다.

    2) 폴리우레탄 고무 : 고도의 탄성이 있는 외에 기계적 성질이 뛰어나며 또한 광유에 대한 저항성도 있고, 내노화성, 내후성도 뛰어나기 때문에 자동차 부품, 토목 광산 용품, 공업 용품 등에 수요의 신장이 기대된다.

    3) 접착제 : 용제에 녹여서 목재, 고무, 유리, 플라스틱 및 금속의 접착에 사용된다.

    4) 섬유에 대해서는 폴리우레탄 합성 섬유의 항을 참조.

    5) 도료 이소시아네이트와 알코올류가 첨가 중합 반응하여 폴리우레탄의 견고한 피막을 만드는 점을 이용한 도료로, 사용할 때에 양쪽을 혼합해서 래커로 한다. 가장 유명한 것은 독일 Farbenfabriken Bayer A. G.의 Desmodur(이소시아네이트의 상품명)와 Desmophen(수산기를 포함하는 물질의 상품명)이고, 수산기를 포함하는 물질로서는 Desmophen 외에 각종 프탈산 수지, 폴리에스테르나 에피코트을 이용할 수도 있다.

    Desmodur에는 여러 가지 종류가 있으나 보통은 Desmophen 등과 혼합해서 2액성의 상온 경화성 도료로 한다. Desmodur AP Stable을 쓰면 1액성 소결 도료로도 쓸 수 있다. Desmodur는 독성이 있어서 피부에 닿거나 흡입하지 않도록 주의하지 않으면 안 된다. 전기 절연성, 휨성, 내마모성, 내수성, 내용제성, 내약품성이 우수하다. 피막을 벗기지 않고 직접 손으로 붙일 수 있다. 전선의 절연 도료, 내약품 도료에 사용된다.

    【상품명】
    1) 거품 있는 수지 : Stafoam(미국 Dayton Rubber Co.), Foamax E(미국 Firestone Rubber & Latex Products Co.), Pliofoam SL(미국 Goodyear Tire & Rubber Co.), Mondur(미국 Mobay Chemical Co.), Nopcofoam, Nopco Lockfoam(미국 Nopco Chemical Co.), Selectrofoam(미국 Pittsburgh Plate Glass Co.), Vibrafoam, Vibrathane(미국 U. S. Rubber Co.).

    2) 일래스토머(우레탄 고무) : 불콜란(독일 Farbenfabriken Bayer A. G.), 케미검 SL(미국 Goodyear Tire & Rubber Co.), 아디프렌(미국 E. I. du Pont de Nemours & Co. Inc.), Esthane V. C.(미국 Goodrich Co.), 벌카프렌 A(영국 Imperial Chemical Industries Ltd.).

    3) 섬유 : 펄론 U(독일 I. G. Farbenindustrie A. G.), 라이크라(미국 E. I. du Pont de Nemours & Co. Inc.), 바이렌(미국 U. S. Rubber Co.),

    디이소시아네이트 글리콜 녹는점(℃) 성질
    -(CH2)3-
    		 HO(CH2)10OH
    		 105~108
    		 용융 방사성 있음
    -(CH2)4-
    		 HO(CH2)4OH
    		 193
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)4-
    		 HO(CH2)6OH
    		 180
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)4-
    		 HO(CH2)8OH
    		 175~177
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)4-
    		 HO(CH2)10OH
    		 175~176
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)4-
    		 HO(CH2)2O(CH2)2OH
    		 113
    		 -
    -(CH2)4-
    		150~160
    		 -
    -(CH2)5-
    		 HO(CH2)4OH
    		 159
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)5-
    		 HO(CH2)6OH
    		 144~146
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HO(CH2)3OH
    		 167
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HO(CH2)4OH
    		 183
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HO(CH2)5OH
    		 151
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HO(CH2)6OH
    		 163
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HO(CH2)8OH
    		 155~157
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HO(CH2)9OH
    		 147
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HO(CH2)10OH
    		 151~154
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HO(CH2)2O(CH2)2OH
    		 124
    		 용융 방사성 양호
    -(CH2)6-
    		 HOCH2C≡CCH2OH
    		 149~150
    		 -
    -(CH2)6-
    		 (trans)HOCH2CH＝CHCH2OH
    		 175~177
    		 -
    -(CH2)6-
    		 (cis)HOCH2CH＝CHCH2OH
    		 134~136
    		 -
    -(CH2)8-
    		 HO(CH2)4OH
    		 160
    		 방사성 양호
    -(CH2)8-
    		 HOCH2CH2CH(CH3)OH
    		 77~82
    		 각질체
    -(CH2)8-
    		 HO(CH2)6OH
    		 153
    		 방사성 양호
    -(CH2)8-
    		 HO(CH2)10OH
    		 144~146
    		 방사성 양호
    -(CH2)8-
    		215~220
    		 방사성 양호
    -(CH2)8-
    		250~225
    		 분해
    -(CH2)9-
    		 HO(CH2)4OH
    		 136~140
    		 방사성 양호
    -(CH2)11-
    		 HO(CH2)4OH
    		 143~146
    		 방사성 양호
    -(CH2)11-
    		 HO(CH2)5OH
    		 121~123
    		 방사성 양호
    		 HO(CH2)4OH
    		 ~260
    		 분해
    -(CH2)12-
    		 HO(CH2)12OH
    		 128
    		 방사성 양호
    		 HO(CH2)6OH
    		 275
    		 -
    		 HO(CH2)8OH
    		 250
    		 -
    		 HO(CH2)10OH
    		 204~206
    		 -
    		 HO(CH2)6OH
    		 225~234
    		 -
    		 HO(CH2)8OH
    		 115~122
    		 -
    		 HO(CH2)10OH
    		 62
    		 -
    		 HO(CH2)10OH
    		 215~219
    		 무르다
    		 -
    		 -
    		 -
    -(CH2)3S(CH2)3-
    		 HO(CH2)4OH
    		 123~133
    		 방사성 양호

    [네이버 지식백과] 폴리우레탄 [polyurethane, Polyurethan] (화학대사전, 2001. 5. 20., 세화)
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