폴리 우레탄은 유연한 폼 및 코팅에서 엘라스토머 및 접착제에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 널리 사용되는 다목적 중합체입니다. 폴리 우레탄 합성의 중요한 성분 중 하나는 폴리 우레탄 사슬 익스텐더입니다. 사슬 확장기가 사용되는 이유, 작동 방식 및 폴리 우레탄 특성에 미치는 영향은 폴리 우레탄 제형 또는 제조에 관련된 모든 사람에게 필수적입니다.
폴리 우레탄 사슬 익스텐더 는 폴리 우레탄 합성 동안 이소시아네이트 그룹과 반응하여 중합체 사슬을 연장시키는 저 분자량 화합물, 전형적으로 디올 또는 디아민이다. 폴리 우레탄의 '소프트 세그먼트 '를 형성하는 고 분자량 성분 인 폴리올과는 달리, 체인 확장기는 일반적으로 '하드 세그먼트 '를 생성하고 최종 생성물의 기계적 강도 및 열 안정성에 크게 영향을 미칩니다.
일반적인 사슬 익스텐더는 1,4- 부탄 데 디올, 에틸렌 글리콜 및 헥사 메틸렌 디아민과 같은 화합물을 포함한다. 폴리올과 비교하여 비교적 짧은 분자 크기는 중합체 사슬을 단단히 연결하여 중합체의 분자량을 증가시키고 특성을 변경할 수있게한다.
폴리 우레탄 생산에서, 중합체는 이소시아네이트 그룹과 하이드 록실 또는 아민 기 사이의 반응을 통해 형성된다. 폴리올은 이소시아네이트와 반응하여 부드럽고 유연한 세그먼트를 생성하는 반면, 체인 확장기는 이소시아네이트와 반응하여 단단한 세그먼트를 형성합니다.
체인 익스텐더는 이소시아네이트와 반응하여 우레탄 (또는 우레아) 연결을 생성함으로써 중합체 사슬을 연장시킨다. 이 과정은 분자량을 증가시키고 폴리 우레탄의 분할 된 블록 공중 합체 구조 특성을 빌립니다. 체인 익스텐더와 폴리올 사이의 균형은 폴리 우레탄의 최종 기계적 및 열 거동에 큰 영향을 미치는 중합체의 위상 분리 (단단하고 소프트 도메인의 배열)를 지시합니다.
체인 익스텐더는 몇 가지 이유로 매우 중요합니다.
기계적 특성 : 단단한 세그먼트 함량을 증가시킴으로써 체인 익스텐더는 인장 강도, 경도 및 내마모성을 향상시킵니다.
열 안정성 : 체인 익스텐더에 의해 생성 된 하드 세그먼트는 폴리 우레탄의 열 및 화학 분해에 대한 저항성을 향상시킵니다.
경도 및 유연성에 대한 제어 : 체인 익스텐더의 양과 유형을 조정하면 공식이 폴리 우레탄의 경도를 미세 조정할 수 있습니다.
위상 분리 : 뚜렷한 단단하고 소프트 세그먼트는 엘라스토머 거동에 중요한 마이크 영동 분리로 이어집니다.
| 폴리 우레탄에 대한 | 체인 익스텐더 | 타입 적용 | 예제 |
|---|---|---|---|
| 1,4- 부탄데 디올 (BDO) | 디올 | 유연한 폼, 엘라스토머 | 경도와 인장 강도를 증가시킵니다 |
| 에틸렌 글리콜 (예 :) | 디올 | 강성 폼, 코팅 | 강성과 치수 안정성을 제공합니다 |
| 헥사 메틸렌 디아민 | 디아민 | 폴리 우레아 엘라스토머 | 빠른 경화 및 화학 저항성을 향상시킵니다 |
| 방향족 디올 | 디올 | 고성능 코팅 | 열 및 UV 저항을 향상시킵니다 |
체인 익스텐더의 선택은 여러 측면에 영향을 미칩니다.
중합체 형태 : 결정 성 및 상 분리에 영향을 미칩니다.
반응 동역학 : 아민 기반 사슬 익스텐더는 이소시아네이트와 더 빨리 반응합니다.
환경 저항 : 일부 체인 익스텐더는 수분과 UV 저항을 향상시킵니다.
둘 다 이소시아네이트와 반응하지만 그들의 역할은 다릅니다.
체인 확장기 : 일반적으로 다른 차이; 중합체 사슬을 선형으로 확장합니다.
가교제 : 다기능; 강성을위한 3D 폴리머 네트워크를 만듭니다.
폴리 우레탄 사슬 확장기의 새로운 트렌드는 다음과 같습니다.
재생 가능한 자원의 바이오 기반 체인 익스텐더
화염 저항성 또는 항균 특성에 대한 기능적 사슬 확장기
스마트 재료를위한 맞춤형 체인 익스텐더
체인 익스텐더는 필수적이지만 공식화기는 다음을 고려해야합니다.
폴리올 및 이소시아네이트와의 호환성
온도 및 경화 시간과 같은 처리 조건
독성, 안전성 및 규제 준수
Q : 체인 익스텐더를 교체 할 수 있습니까?
쉽지 않습니다. 그들의 특정 기능은 복제하기 어렵다.
Q : 올바른 체인 익스텐더를 선택하는 방법은 무엇입니까?
최종 기계적 특성, 경화 속도, 호환성 및 환경 요구를 고려하십시오.
Q : 체인 익스텐더가 비용을 인상합니까?
일부 전문 익스텐더는 더 비싸지 만 고성능 이점을 추가합니다.
폴리 우레탄 체인 익스텐더는 폴리 우레탄 재료의 특성을 변형하고 향상시키는 데 중요합니다. 그들은 개선 된 기계적 강도, 열 저항 및 구조적 무결성을 제공합니다. 폼, 엘라스토머 또는 코팅의 경우 올바른 체인 익스텐더를 선택하면 산업 전반에 걸쳐 고성능 폴리 우레탄 제품이 개발 될 수 있습니다.
