폴리머 가수분해는 에스테르, 우레탄 또는 아미드 작용기를 함유한 물질에 조용하지만 파괴적인 위협입니다. 온도와 습도가 높은 환경(예: 자동차 엔진룸 부품, 의료 기기 또는 옥외용 직물)에서 물 분자는 폴리머 사슬에 침투하여 이러한 결합을 공격하고 사슬 절단을 유발합니다. 결과는? 인장 강도 및 유연성과 같은 기계적 특성의 급격한 감소, 제품 수명 단축, 비용이 많이 드는 고장. 폴리에스터 폴리올, 폴리우레탄 엘라스토머 또는 생분해성 플라스틱과 같은 폴리머를 사용하는 산업의 경우 가수분해 문제는 단순한 품질 문제가 아니라 비즈니스 필수 사항입니다. 이것이 카르보디이미드 가수분해 방지제가 혁신적인 솔루션으로 등장하는 곳이며, 당사의 Bio-SAH™ 시리즈는 이러한 혁신의 최전선에 서 있습니다.
핵심적으로 카르보디이미드는 -N=C=N- 작용기 특성으로 정의되는 유기 화합물입니다. 이 독특한 구조는 결합 분해의 부산물을 차단하고 중화함으로써 폴리머 가수분해를 방지할 수 있게 해줍니다. 일반 가수분해 방지 첨가제와 달리 카르보디이미드는 표적화된 반응성 보호 기능을 제공하므로 가수분해 공격에 취약한 폴리머에 없어서는 안 될 요소입니다. 당사는 다양한 산업 요구 사항을 충족하도록 설계된 Bio-SAH™ 브랜드로 카르보디이미드 가수분해 방지제의 포괄적인 라인업을 개발했습니다.
| 제품 모델 | 화학물질 종류 | 형태 | 주요 기능 |
단량체 카르 보디 이미드 | 백색 결정성 분말 | 고순도(≥99%), 물에 불용성, 건식 폴리머 블렌드에 이상적 | |
중합체 카르 보디이 미드 | 담황색 투명한 액체 | 점성(1000-6000mPa·s), 수용성, 액체 폴리머 매트릭스에 적합 | |
중합체 카르 보디이 미드 | 밝은 노란색 분말 | 높은 카르보디이미드 함량(≥12%), 내열성(330℃에서 TGA 손실 <5%) |
이러한 제제는 혁신에 대한 우리의 약속을 반영합니다. 각 변형은 특정 폴리머 시스템에 원활하게 통합되어 일관된 가수분해 방지 성능을 제공하도록 설계되었습니다.
카르보디이미드 가수분해 방지제의 가치를 완전히 이해하려면 폴리머 가수분해의 단계별 과정과 카르보디이미드가 어떻게 개입하는지 이해해야 합니다.
에스테르(-COO-), 우레탄(-NHCOO-) 또는 아미드(-CONH-) 그룹이 있는 폴리머는 물 분자의 주요 표적입니다. 습하거나 수성 환경에서 H2O 분자는 이러한 작용기와 반응하여 카르복실산(-COOH)과 이에 상응하는 알코올 또는 아민 부산물로 분해됩니다. 예를 들어, 폴리에스테르 사슬의 경우:폴리에스테르 사슬 + H2O → 카르복실산 + 폴리올 단편이 사슬 절단은 누적됩니다. 일단 시작되면 가속되어 치명적인 재료 고장으로 이어집니다.
Bio-SAH™ 카르보디이미드가 조치를 취하는 곳은 바로 여기입니다. 카르보디이미드의 -N=C=N- 그룹은 가수분해 중에 형성된 카르복실산 부산물과 쉽게 반응합니다. 이 반응은 안정적인 요소 결합(-NHCONH-)을 생성하여 추가 가수분해를 촉매할 산성 종을 효과적으로 '포집'합니다. 반응 메커니즘은 다음과 같습니다. 카르보디이미드(-N=C=N-) + 카르복실산(-COOH) → 요소(-NHCONH-) + CO₂시스템에서 카르복실산을 제거함으로써 카르보디이미드는 가수분해의 자가촉매 주기를 중단시킵니다. 예를 들어, 반응성이 높은 단량체 구조를 갖춘 Bio-SAH™ 362Powder는 미량의 카르복실산도 신속하게 제거하는 반면, Bio-SAH™ 342Liquid 및 372N과 같은 고분자 변종은 고분자 사슬을 따라 여러 반응 부위를 통해 지속적인 보호를 제공합니다.
Bio-SAH™ 시리즈는 단순한 가수분해 방지 첨가제가 아닙니다. 성능과 제조 문제를 모두 해결하는 여러 계층의 이점을 갖춘 엔지니어링 솔루션입니다.
기계적 특성 유지: 테스트에 따르면 당사의 카르보디이미드로 제조된 폴리머는 85℃/85% RH에서 5,000시간의 가속 노화 후 초기 인장 강도 및 신율을 90% 이상 유지하는 것으로 나타났습니다. 이는 보호되지 않은 폴리머의 70% 미만 유지를 훨씬 초과하는 수치입니다.
수명 연장: PU 접착제 또는 TPU 신발 재료와 같은 실제 응용 분야에서 Bio-SAH™ 에이전트가 포함된 제품은 보호되지 않은 제품에 비해 서비스 수명이 2~3배 증가한 것으로 나타났습니다.
광범위한 폴리머 호환성: 에스테르 기반 엔지니어링 플라스틱(PET, PBT, PC), 폴리우레탄(TPU, CPU), 생분해성 재료(PLA, PBAT) 등에 효과적이므로 다중 재료 공급망을 위한 다양한 선택이 가능합니다.
전통적인 가수분해 방지제는 황 잔류물, 냄새 및 변색을 유발하는 티오우레아 기반 제조에 의존하는 경우가 많습니다. 당사의 독자적인 이소시아네이트 축합 공정은 Bio-SAH™를 차별화합니다.
특징 | 이소시아네이트 축합 공정 | 전통적인 티오우레아 공정 |
청정 | ≥99%(예: Bio-SAH™ 362Powder) | 일반적으로 <90% |
반동 | 높음(빠른 카르복실산 소거) | 보통에서 낮음 |
잔류물 | 무황 | 유황 잔류물이 포함되어 있습니다 |
감각적 영향 | 무취, 무변색 | 냄새가 날 수 있고 황변을 일으킬 수 있음 |
이 공정을 통해 당사의 카르보디이미드는 식품 접촉 재료(FDA 인증 등급 사용 가능) 또는 PC 및 PET와 같은 투명 폴리머와 같이 미학과 순도가 중요한 응용 분야에 이상적입니다.
모든 폴리머 처리 작업 흐름은 고유하므로 당사는 Bio-SAH™를 다양한 형태로 개발했습니다.
고체 결정질(Bio-SAH™ 362Powder): 압출 중 PA 또는 PBT와 같은 열가소성 수지와의 건식 혼합에 적합합니다. 높은 순도와 수불용성으로 인해 습기에 민감한 환경에서도 안정적입니다.
액체(Bio-SAH™ 342Liquid): 폴리에스테르 폴리올 또는 PU 접착제와 같은 액체 시스템용으로 설계된 점성 수용성 제제입니다. 균일하게 분산되어 일관된 보호를 보장합니다.
분말형 폴리머(Bio-SAH™ 372N): 높은 카르보디이미드 함량(≥12%)과 열 안정성(330℃에서 TGA 손실 <5%)을 제공하므로 엔지니어링 플라스틱 컴파운딩과 같은 고온 가공에 적합합니다.
Bio-SAH™ 카르보디이미드의 다양성은 각각 고유한 가수분해 문제를 안고 있는 다양한 산업 분야에서 빛을 발합니다.
에스테르 기반 엔지니어링 플라스틱은 자동차, 전자 제품, 소비재 분야에서 널리 사용되지만 습한 환경에서는 가수분해되기 쉽습니다. 예를 들어, 고온 세척 사이클에 노출된 PET 병 프리폼이나 엔진룸 환경의 PA66 자동차 커넥터는 급격한 성능 저하를 겪습니다. 당사의 Bio-SAH™ 제제, 특히 단량체 362Powder 또는 중합체 372N은 배합 중에 이러한 수지에 통합되어 물로 인한 사슬 절단에 대한 보호 장벽을 형성합니다. 현장 테스트에서 Bio-SAH™가 포함된 PBT 부품은 90℃/95% RH 챔버에서 10,000시간 이상 치수 안정성과 전기 절연 특성을 유지했습니다. 이는 자동차 전자 장치 신뢰성에 매우 중요합니다.
의료용 카테터부터 산업용 씰까지 폴리우레탄 엘라스토머는 유연성과 내구성을 요구합니다. 가수분해로 인해 단단해지고 갈라져 쓸모 없게 됩니다. 수용성과 높은 반응성을 지닌 Bio-SAH™ 342Liquid는 TPU 합성 중에 종종 첨가됩니다. 이는 엘라스토머 매트릭스 전반에 걸쳐 카르보디이미드 그룹의 균일한 분포를 보장합니다. 비교 연구에서 Bio-SAH™ 342Liquid가 포함된 TPU 샘플은 2년 동안 실외 노출 후에도 원래 인열 강도의 95%를 유지한 반면, 보호되지 않은 샘플은 단 6개월 만에 강도가 50% 손실되었습니다.
생분해성 플라스틱의 증가는 지속 가능한 포장 및 소비재의 핵심 트렌드입니다. 그러나 가수분해를 제어하는 것은 미묘한 균형을 이루고 있습니다. 이러한 물질은 보관/사용 중 조기 분해에 저항해야 하지만 퇴비화 조건에서는 일정에 따라 여전히 분해됩니다. 당사의 카르보디이미드, 특히 Bio-SAH™ 342Liquid(PBAT와 같은 액체 제제용) 및 372N(PLA와 같은 분말 혼합물용)은 제어된 가수분해 방지 기능을 제공합니다. 의도된 생분해를 억제하지 않고 유통기한 동안 원치 않는 가수분해 속도를 늦춥니다. PLA 식품 용기 제조업체의 최근 사례 연구에 따르면 Bio-SAH™ 372N을 첨가하면 완전한 퇴비화성을 유지하면서 저장 내 가수분해가 70% 감소한 것으로 나타났습니다.
신발이나 자동차 라미네이트의 폴리우레탄 접착제는 가수분해로 인해 결합 강도가 약해지면 실패합니다. 접착제 제조 중에 첨가되는 Bio-SAH™ 342Liquid는 습한 환경에서도 접착력이 그대로 유지되도록 보장합니다. 마찬가지로 당사의 카르보디이미드로 처리된 PU 합성 가죽 사이징은 젖은 상태에서도 갈라짐과 변색을 방지합니다. 에스테르 기반 제제가 가수분해되기 쉬운 윤활제에서도 당사 제품은 산 형성을 방지하여 유체 수명을 연장합니다.
식품 포장, 의료 기기 또는 화장품과 같은 산업에서는 규정 준수가 협상 대상이 아닙니다. 여러 Bio-SAH™ 등급은 FDA 식품 접촉 표준을 충족합니다. 즉, PLA 식품 용기나 PET 음료병과 같이 식품과 직접 접촉하는 폴리머에 사용할 수 있습니다. 이 인증은 유해한 잔류물을 제거하고 순도를 보장하는 이소시아네이트 축합 공정의 결과입니다. 의료 응용 분야의 경우 당사의 카르보디이미드는 생체 적합성 평가를 받고 있으며, 가수분해적으로 안정적인 의료용 임플란트 또는 약물 전달 시스템에 사용할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
가수분해 방지제 환경을 형성하는 두 가지 주요 추세는 지속 가능한 재료의 증가와 극한 환경에서 고성능 폴리머에 대한 수요입니다.
지속 가능한 재료: PLA, PBAT, PHA와 같은 생분해성 플라스틱이 시장 점유율을 확보함에 따라 (유통 기간과 생분해의 균형을 맞추기 위해) 가수분해 보호에 대한 필요성이 급증하고 있습니다. Bio-SAH™는 이러한 재료의 고유한 가공 및 성능 요구 사항에 맞게 맞춤화된 제제를 사용하여 여기에서 선두에 있습니다.
극한 환경 폴리머: 항공우주, 전기 자동차, 재생 에너지와 같은 산업에서는 폴리머가 더 덥고 습한 조건(예: EV 배터리 인클로저, 풍력 터빈 블레이드)에서 작동하도록 추진하고 있습니다. 열 안정성(예: Bio-SAH™ 372N의 TGA 성능)과 강력한 내가수분해성을 갖춘 당사의 카르보디이미드는 이러한 차세대 응용 분야를 가능하게 합니다.
또한 순환 경제 이니셔티브가 성장함에 따라 수명이 연장된 폴리머(Bio-SAH™와 같은 가수분해 방지제 덕분에)는 폐기물을 줄이고 재활용 노력을 지원하여 글로벌 지속 가능성 목표에 부합합니다.
폴리머 가수분해는 더 이상 피할 수 없는 위협이 될 필요가 없습니다. 카르보디이미드 가수분해 방지제, 특히 당사의 Bio-SAH™ 시리즈는 표적 화학 반응을 통해 가수분해를 원천적으로 중단하고 탁월한 성능을 제공하며 다양한 제조 요구 사항에 적응하는 사전 솔루션을 제공합니다. 자동차용 엔지니어링 플라스틱, 소비재용 생분해성 포장 또는 산업용 고성능 엘라스토머를 제조하는 경우 Bio-SAH™ 카르보디이미드는 경쟁 시장에서 앞서가는 데 필요한 내구성, 다용도성 및 규정 준수를 제공합니다.
폴리머를 가수분해로부터 보호하고 성능 잠재력을 최대한 발휘할 준비가 되셨습니까? Bio-SAH™ 제품군을 자세히 살펴보고 기술 데이터시트를 다운로드하거나 당사 전문가 팀에 문의하여 특정 응용 분야에 대한 맞춤형 솔루션에 대해 논의하십시오. 가장 가혹한 환경에서도 지속되는 폴리머를 만들어 봅시다.
A: 이들은 가수분해로 생성된 카르복실산과 반응하여 안정적인 요소 결합을 형성하고 중합체 사슬의 추가 절단을 중지합니다.
A: 이소시아네이트 축합을 통해 만들어지며 순도가 높고 황 잔류물이 없으며 다양한 시스템에 적합한 다양한 형태(고체/액체)를 갖습니다.
A: 에스테르/우레탄/아미드 그룹이 있는 폴리머(예: PET, TPU, PLA, PBT).
A: 매치 폴리머 형태: 액체의 경우 342Liquid, 건식 블렌드의 경우 362Powder입니다.
A: 일부 등급은 FDA 표준을 충족하며 식품 접촉 재료에 적합합니다.
