카르보디이미드 가수분해 방지제는 유해한 카르복실기를 제거하여 PLA, PBAT, TPU 및 기타 재료를 가수분해로 인한 분해로부터 보호하는 내구성 있는 폴리머 성능의 중추입니다. 그러나 모든 카르보디이미드가 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 제조 공정에 따라 순도, 반응성, 냄새 및 궁극적으로 산업 응용 분야에서의 가치가 결정됩니다. 수십 년 동안 업계에서는 카르보디이미드를 생산하기 위해 전통적인 티오우레아 공정에 의존해 왔지만 이 방법은 황 불순물, 일관성 없는 활성 및 불쾌한 냄새로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 우리 회사는 고급 이소시아네이트 축합 공정을 통해 공간에 혁명을 일으켰고, 모든 중요한 측정 기준에서 티오우레아 기반 대안보다 성능이 뛰어난 이 기사에서는 두 프로세스를 분석하고 주요 차이점을 강조하며 당사의 프로세스 중심 이점이 귀하의 응용 분야에 대한 폴리머 보호를 향상시키는 방법을 설명합니다. 카르보디이미드 가수분해 방지제를 만들었습니다.
당사의 카르보디이미드 가수분해 방지제가 우수한 이유를 이해하려면 먼저 두 제조 공정의 핵심 메커니즘을 파악해야 합니다. 각 경로는 서로 다른 원료와 반응을 사용하여 근본적으로 다른 최종 제품을 만들어냅니다.
티오우레아 공정은 황 함유 중간체를 사용하여 카르보디이미드를 생산하는 수십 년 된 방법입니다. 작업 흐름은 다단계이고 리소스 집약적이며 본질적으로 원자재에 따라 제한됩니다.
원료 준비 : 석회질소(시안아미드칼슘, CaCN⊃2;)와 독성이 있는 자극성 가스인 황화수소(H2S)부터 시작합니다. 이들은 반응하여 핵심 중간체인 티오우레아(NH2CSNH2)를 형성합니다.
탈수황화 : 티오우레아는 산화제(예: 산화납, 황산구리)로 처리되어 황을 제거하여 조 카르보디이미드를 형성합니다. 이 단계는 부정확합니다. 과산화는 카르보디이미드 구조를 손상시킬 수 있는 반면, 과소산화는 잔류 황을 남깁니다.
원유 정제 : 원유 제품은 간단한 여과 또는 증류를 거쳐 고체 불순물(예: 황화납 부산물)을 제거합니다. 그러나 이는 석회질소에서 미량의 황화합물(티올, 미반응 티오우레아)이나 재를 제거할 수는 없습니다.
티오우레아 공정은 황 기반 원료에 의존하고 다단계 변환을 거치기 때문에 피할 수 없는 결함이 발생합니다. 이러한 결함은 제조 공정에만 영향을 미치는 것이 아니라 생성된 카르보디이미드 가수분해 방지제의 성능을 직접적으로 제한합니다.
당사의 이소시아네이트 축합 공정은 순도와 제어를 우선시하는 현대적인 원스텝 방법입니다. 고품질의 무황 원료와 독점 촉매를 사용하여 비교할 수 없는 일관성을 지닌 카르보디이미드를 생산합니다.
원료 선택: 우리는 황 함량이 없는 고순도 화합물인 입체 장애 이소시아네이트(예: 2,6-디이소프로필페닐 이소시아네이트)부터 시작합니다. 이러한 이소시아네이트는 효과적인 카르보디이미드 가수분해 방지제를 형성하는 데 중요한 안정성과 반응성을 위해 선택되었습니다.
촉매 응축: 제어된 온도(80~120℃) 및 압력 하에서 이소시아네이트는 당사의 독점 전이 금속 촉매(예: (C₅Me₅Fe(CO)2)₂)와 반응합니다. 이 촉매는 두 개의 이소시아네이트 그룹(-NCO)이 결합하여 카르보디이미드 그룹(-N=C=N-)을 형성하고 부산물로 이산화탄소(CO2)만 방출하는 깨끗한 탈카보닐화 반응을 유도합니다.
정밀 정제: 조 카르보디이미드는 다단계 진공 증류 및 분자 체질을 거쳐 잔류 이소시아네이트(<10ppm까지)와 미량 불순물을 제거합니다. 이 단계를 통해 최종 제품이 거의 균질해집니다.
이소시아네이트 축합 공정은 티오요소법의 황 관련 결점을 제거합니다. 1단계 반응, 무황 원료 및 고급 정제를 통해 더욱 순수하고 반응성이 뛰어나며 다재다능한 카르보디이미드 가수분해 방지제가 생성됩니다.
최종 제품을 비교할 때 두 공정 간의 진정한 차이점은 명확해집니다. 당사의 이소시아네이트 유래 카르보디이미드 가수분해 방지제는 산업 용도에 중요한 모든 측정 기준에서 티오우레아 기반 대체제보다 성능이 뛰어납니다. 다음은 데이터 기반 분석입니다.
| 성능 지표 | 기존 티오우레아 공정(카르보디이미드) | 이소시아네이트 축합 공정(카르보디이미드)이 | 폴리머 응용 분야에 미치는 영향 |
|---|---|---|---|
| 순도(HPLC) | 92~95%(최대); 황 불순물: 61~2030ppm; 회분 함량: 0.3~0.5% | ≥99.5%; 황 불순물: <10ppm; 재 함량: <0.01% | 티오우레아 기반 제제의 황 불순물은 2차 폴리머 분해(예: TPU 변색, PLA 취성)를 유발합니다. 당사의 저불순물 제제는 폴리머 무결성을 보존합니다. |
| 반응성(카르복실 소거율) | 0.8~1.2mmol/g·h(불순물 경쟁으로 인해 느려짐) | 1.5~1.8mmol/g·h(30% 더 빠름, 경쟁 반응 없음) | 반응성이 빠르다는 것은 당사 제품이 가수분해를 더 빨리 중단한다는 것을 의미합니다. PLA 테스트에서 우리 에이전트는 6개월 후에도 88%의 인장 강도를 유지했습니다. 티오우레아 기반 대체품의 경우 72%. |
| 냄새(VOC 함량) | 강한 황산/매운 냄새; VOC: 3~5g/L(잔류 H2S/티올에서) | 냄새 없는; VOC: <1 g/L(반응으로 인한 CO2 추적만) | 티오우레아 기반 물질은 식품 포장/자동차 내부를 냄새로 오염시킵니다. 당사 에이전트는 전 세계 실내 공기질 표준(예: 식품 접촉에 대한 EU 10/2011)을 충족합니다. |
| 배치 일관성 | 순도는 배치당 ±3~5% 다릅니다(일관되지 않은 티오우레아 품질로 인해). | 순도는 배치당 0.5% 미만으로 다양합니다(자동 촉매 투여). | 일관성이 없는 티오우레아 기반 제제는 예측할 수 없는 폴리머 성능을 유발합니다(예: 수명이 다양한 PBAT 멀치 필름). 우리의 일관성은 신뢰할 수 있는 결과를 보장합니다. |
| 저장 안정성 | 12개월 후 15~20%의 활성 손실(황 화합물은 분해를 가속화함) | 12개월 후에도 98%의 활성을 유지합니다(반응성 불순물 없음). | 우리 대리점은 유통 기한이 길어 폐기물 및 재고 비용을 줄입니다. 티오우레아 기반 에이전트는 빈번한 재정렬과 재테스트가 필요합니다. |
당사의 이소시아네이트 유래 카르보디이미드 가수분해 방지제의 우수성은 단지 실험실 지표에 관한 것이 아닙니다. 이는 귀하의 응용 분야, 규정 준수 요구 사항 및 수익에 대한 실제 이점으로 해석됩니다.
티오우레아 공정의 황 불순물과 냄새로 인해 고감도 응용 분야에서는 카르보디이미드를 사용할 수 없습니다. 이와 대조적으로 당사의 이소시아네이트 유래 제제는 순도와 안전성이 타협할 수 없는 분야를 열어줍니다.
식품 접촉 폴리머(PLA/PBAT): 당사 에이전트는 FDA 21 CFR §177.1520 표준(황 없음, 낮은 VOC)을 충족하므로 식품 포장(예: 샐러드 그릇, 음료 컵)에 이상적입니다. 티오우레아 기반 제제는 냄새 및 황 침출 위험으로 인해 여기에서 거부됩니다.
의료용 폴리머(PHA/TPU): 의료 기기(예: 용해성 봉합사, TPU 카테터 튜브)에는 생체 적합하고 불순물이 적은 첨가제가 필요합니다. 당사의 10ppm 미만 유황 제제는 ISO 10993 생체 적합성 테스트를 통과했습니다. 티오우레아 기반 대안은 독성 유황 잔류물로 인해 실패했습니다.
자동차 인테리어(TPU/CPU): 자동차 제조업체는 실내 공기질 기준(예: VW PV 3900)을 충족하기 위해 무취 소재를 요구합니다. 당사의 무취제는 Tier 1 공급업체에 의해 지정됩니다. 티오우레아 기반 제제는 '새 차 냄새' 불만 및 거부를 유발합니다.
티오우레아 공정은 환경적으로 비용이 많이 들고 작동하기 위험합니다. 당사의 이소시아네이트 축합 공정은 2024년의 지속 가능성 동향 및 작업장 안전 표준에 부합합니다.
폐기물 감소: 티오우레아 공정에서는 카르보디이미드 1톤당 0.8톤의 고형 폐기물(예: 황화납, 석회회)이 생성됩니다. 우리의 공정에서는 거의 0에 가까운 고형 폐기물이 생성됩니다. 이는 포집되어 재활용되는 CO2뿐입니다.
독성 완화: 티오우레아 공정에서는 H2S(독성, 가연성 가스)를 처리해야 하므로 작업장 위험과 규제 조사가 강화됩니다. 당사의 공정에서는 안정적이고 독성이 낮은 이소시아네이트와 촉매를 사용하여 안전 위험과 규정 준수 부담을 줄입니다.
에너지 효율성: 당사의 1단계 반응은 80~120℃에서 작동합니다. 티오우레아 공정의 탈황화 단계는 150~200℃입니다. 이를 통해 에너지 사용을 40% 절감하여 탄소 배출량을 줄이고 비용 절감 효과를 누릴 수 있습니다.
티오우레아 기반 카르보디이미드 가수분해 방지제를 선택하면 초기에는 저렴해 보일 수 있지만 숨겨진 비용으로 인해 이러한 절감 효과가 사라집니다. 우리 에이전트는 시간이 지남에 따라 더 나은 가치를 제공합니다.
더 낮은 첨가율: 더 높은 반응성(1.5–1.8 mmol/g·h)으로 인해 당사 에이전트는 폴리머를 보호하는 데 0.5–1.0 phr(수지당 부품)만 필요합니다. 티오우레아 기반 제제는 유사한 결과를 얻으려면 1.0~1.5phr이 필요하므로 원자재 비용이 증가합니다.
재작업 감소: 일관되지 않은 티오우레아 기반 제제로 인해 폴리머 배치의 15~20%가 실패합니다(예: 부서지기 쉬운 PLA 필름, 냄새가 나는 TPU). 0.5% 미만의 배치 변형으로 재작업 비율을 2% 미만으로 줄여 인건비와 자재 비용을 절감합니다.
폐기물 처리 비용 절감: 티우레아 기반 물질은 처리 비용이 톤당 $50~$100인 유해 폐기물(황으로 오염된 부산물)을 생성합니다. 우리의 폐기물 최소화 프로세스는 이러한 수수료를 없애줍니다.
우리는 이소시아네이트 축합 공정을 사용하는 것이 아니라 카르보디이미드 가수분해 방지제 성능을 더욱 향상시키기 위해 독점 기술로 이를 최적화했습니다. 이러한 혁신은 당사 제품에만 적용되며 탁월한 경쟁 우위를 창출합니다.
당사의 맞춤형 전이금속 촉매(예: 변성(C₅Me₅Fe(CO)2)₂)는 표준 촉매에 비해 반응 온도를 40℃ 낮춥니다. 이것:
카르보디이미드 분자의 열 분해를 줄여 반응성을 보존합니다.
일반 이소시아네이트 공정에 비해 에너지 사용량을 추가로 15% 줄입니다.
TPU/CPU에 대해 오래 지속되는 가수분해 보호 기능을 제공하는 고분자량 고분자 카르보디이미드(예: Bio-SAH™ 342Liquid)의 생산을 가능하게 합니다.
대부분의 이소시아네이트 축합 공정은 단일 단계 증류에서 중단됩니다. 두 가지 중요한 단계를 추가합니다.
분자 체질: 잔류 이소시아네이트를 10ppm 미만(일반 공정의 경우 50~100ppm)으로 제거하여 작업자의 자극 위험과 폴리머 변색을 제거합니다.
고체의 결정화: 당사의 Bio-SAH™ 362Powder는 제어된 결정화를 거쳐 건조 폴리머 혼합물(예: PLA 펠릿)에 쉽게 분산되는 균일한 흰색 결정을 생성합니다. 티오우레아 기반 분말은 혼합 시 균일하지 않고 덩어리지게 됩니다.
저분자량 카르보디이미드만 생산하는 티오우레아 공정과 달리 당사의 최적화된 공정을 사용하면 폴리머의 요구 사항에 맞게 카르보디이미드 구조를 조정할 수 있습니다.
단량체성 카르보디이미드(예: Bio-SAH™ 362Powder): PLA/PBAT에서 빠르게 작용하는 보호용입니다.
고분자 카르보디이미드(예: Bio-SAH™ 342Liquid): 고온 응용 분야(예: TPU EV 배터리 씰)에서 지속적인 보호를 위해 사용됩니다.
수용성 변형체(예: Bio-SAH™ 342Liquid): 수성 폴리머 시스템용(예: 코팅용 PBAT 에멀젼).
이러한 맞춤화는 모든 제품에 적용되는 단일 제품이 아닌 특정 사용 사례에 맞게 설계된 카르보디이미드 가수분해 방지제를 얻을 수 있음을 의미합니다.
전통적인 티오우레아 공정과 고급 이소시아네이트 축합 공정 사이의 선택은 단순한 제조 결정이 아니라 카르보디이미드 가수분해 방지제의 품질, 신뢰성 및 가치에 대한 선택입니다. 티오우레아 기반 제제는 불순하고 반응이 느리며 민감도가 낮은 용도로 제한됩니다. 이와 대조적으로 당사의 이소시아네이트 유래 제제는 다음을 제공하도록 정밀하게 설계되었습니다.
<10ppm 황 불순물을 포함한 ≥99.5% 순도,
30% 더 빠른 카르복실기 소거,
식품/의료/자동차 분야에 대한 무취, 규정 준수 성능,
총 소유 비용이 절감됩니다.
폴리머 내구성과 지속 가능성이 타협할 수 없는 시장에서 당사의 공정 중심 카르보디이미드 가수분해 방지제는 귀하에게 경쟁 우위를 제공합니다. 폴리머를 가수분해로부터 보호할 뿐만 아니라 브랜드 평판, 규정 준수 상태 및 수익도 보호합니다.
A: Thiourea는 불순물이 포함된 유황 공급원료를 사용합니다. 이소시아네이트 축합은 황이 없고 1단계이며 순수합니다.
A: ≥99.5% HPLC 순도, 황 <10ppm 대 티오우레아 기반 황은 61~2030ppm입니다.
A: 이소시아네이트 공정에서 황 부산물이 발생하지 않습니다. 티오우레아 기반은 자극적인 유황 냄새가 납니다.
A: 아니요. 황 불순물 및 냄새 규정 준수에 실패했습니다. 우리 제품은 FDA 표준을 충족합니다.
A: 예. 티오우레아 기반의 경우 0.5~1.0phr, 1.0~1.5phr의 활성도가 높기 때문입니다.
