현재 많은 산업에서 구조물의 온도환경 유지를 위한 단열재로 폴리우레탄 폼이 사용되며, 수명 동안 정적 및 동적의 다양 한 하중이 이에 부과된다. 폴리우레탄 폼은 고분자재료로써 다공성이며, 단열성능은 내부기공의 크기에 크게 의존한다. 또 한, 폴리우레탄 폼의 기계적 거동은 변형률 속도 및 온도에 대한 의존성이 큰 동시에 압축에 대하여 큰 비선형 연성거동을 보인다. 이러한 비선형 연성 압축거동 중에 폴리우레탄 폼은 변형률의 증가에 따라 기공율과 탄성계수의 감소를 보인다. 따 라서 본 연구에서는 상기 특성들을 포함한 폴리우레탄 폼의 변형률 속도 및 온도 의존 비선형 압축거동을 모사하기 위하여 온도 의존 손상 점소성 구성방정식이 개발되었다.

Monolithic carbon foams with hierarchical porosity were prepared from polyurethane templates and resol precursors. Mesoporosity was achieved through the use of soft templating with surfactant Pluronic F127, and macroporosity from the polyurethane foams was retained. Conditions to obtain high porosity materials were optimized. The best materials have high specific surface areas (380 and 582 m2 g–1, respectively) and high electrical conductivity, which make them good candidates for supports in sensors. These materials showed an almost linear dependence between the potential and the pH of aqueous solutions.

The polyurethane spring, which provides the restoring force for a sliding bridge bearing, governs the overall behavior of the bearing. An analytical model, therefore, which reflects actual geometrical shape and can be utilized easily in engineering practice, is needed to be developed. In this paper, a simplified model for analyzing the polyurethane spring utilized in the sliding bridge bearing is presented. The model is developed for a cylindrical tube based on Gent’s model, and can be utilized for various height-diameter ratios. The accuracy of the proposed model are compared to existing models via experimental data as well as numerical analysis results. The comparison result shows that the proposed model can be used in estimating mechanical behavior of the cylindrical tube shaped polyurethane spring.

Generally, antiseptic synthetic woods are used in septic environment because of their durability and relatively fine view. However, they have problems such as a failure of connection between the members under the septic conditions. In this study we investigate a fiber reinforced polyurethane foothold to be used in the wet environment to replace the synthetic wood. The fiber reinforced polyurethane foothold is consist of 2 different layer of materials. First layer is a glass fiber reinforced polymeric plastics (GFRP) which is located at outer surface of the foothold. This GFRP outer layers carry most parts of load. Second layer is a polyurethane layer which transfers the load to each outer layer. Flexural tests for this foothold are conducted. From the flexural tests it is confirmed that the structural performance of foothold test specimen with different number of GFRP layers and density of the polyurethane.

The objective of this study was to investigate the response characteristics and performance of a biofilter in the removal of ammonia, as a malodor compound. A trickle-bed type biofilter was applied for this study, and operated at the ammonia loading rate of 0.97-15.52 g/m3·h. The results of the experiment indicate that the critical loading rate of ammonia to the biofilter was 10.7 g/m3·h and the elimination capacity was 11.6 g/m3·h. The analysis of nitrogen mass balance in the reactor indicates that inlet nitrogen as gas phase was converted through the biofilter into NH4 + (41.5% by mass), NO2 - (43%), and NO3 - (15%) as the available form of nitrogen in the effluent liquid. Free ammonia concentration in the effluent liquid was estimated as being in the range from 0.14 to 2.93 mg/L (average 1.7 mg/L) during the experimental period.

Buffalo leather 표면 코팅에 사용된 폴리우레탄 수지에 glycerol의 함유를 mole % 비로 달리 하면서 첨가 하였다. 합성된 폴리우레탄 수지의 기계적 특성은 SEM, FT-IR, UTM 등을 이용하여 측정 하였다. 친환경적인 고분자 수지의 관심이 고조됨에 따라 용제의 사용을 최소화한 buffalo leather 코팅에 사용되는 수분산 수지를 합성하였다. 지방족 3가 알콜인 glycerol의 mole % 비가 증가함에 따라 내마모 도, 인장강도가 감소함을 알 수 있었다. 반대로 연신율, 내굴곡 물성은 증가함을 알 수 있었다. Toluene 을 이용한 내용제성 물성측정 결과에는 glycerol의 mole % 증가에 따른 물성 증감 효과는 없었다.

뛰어난 단열성능을 가지는 폴리우레탄 폼(polyurethane foam, PUF)은 다양한 구조물에서 다른 재료들과 함께 사용되고 있다. 현재 LNG 운반선의 단열시스템에는 유리섬유로 강화된 폴리우레탄 폼(reinforced-polyurethane foam, R-PUF)이 사용되고 있으며, 이는 단열재 역할뿐만 아니라 슬로싱 하중을 포함한 다양한 압축하중에 대한 구조부재 기능을 수행하고 있다. 폴리우레탄 폼은 혼합과 발포를 통해 제작되는 다공성 재료이기 때문에, 본 연구에서는 기공체적비율을 통해 재료의 거동을 모사할 수 있는 Gurson damage model을 사용하여 폴리우레탄 폼의 비선형 압축거동을 모사하였으며, 폴리우레탄 폼의 기계적 성질에 영향을 미치는 영향변수로서 기공체적비율에 의존적으로 알려져 있는 밀도를 설정하였다.

Vegetable leather 표면 코팅에 사용된 폴리우레탄 수지는 glycerol의 함유를 mole% 비로 달 리하면서 합성하였다. 합성된 폴리우레탄 수지의 기계적 특성은 SEM, FT-IR, UTM 등을 이용하여 측 정하였다. 친환경적인 고분자 수지의 관심이 고조됨에 따라 용제의 사용을 최소화한 vegetable leather 코팅에 사용되는 수분산 수지를 합성하였다. 지방족 3가 알콜인 glycerol의 mole% 비가 증가함에 따라 내마모도, 인장강도가 증가함을 알 수 있었다. 반대로 연신율, 내굴곡 물성은 감소함을 알 수 있었다. Toluene을 이용한 내용제성 물성측정 결과에는 glycerol의 mole% 증가에 따른 물성 증감 효과는 없었 다.

PURPOSES : The objective of this study is to develop new pothole repair materials using polyurethane-modified asphalt binder, and to evaluate them relative to current pothole repair materials in order to improve the performance of repaired asphalt pavement. METHODS : In the laboratory, polyurethane-modified asphalt binder is developed, and then asphalt binder is added to produce pothole repair materials. In order to evaluate the properties of this new pothole repair material, both an indirect tension strength test and a direct tension strength test are performed to measure the material strength and bond strength, respectively. Additionally, the basic material properties are evaluated using the asphalt cold mix manual. The strength characteristics based on curing times are evaluated using a total of 7 types of materials (3 types of current materials, 2 types of new materials, and 2 types of moisture conditioned new materials). The indirect tension strength tests are conducted at 1, 2, 4, 8, 16, and 32 days of curing time. The bond strength between current HMA(Hot Mix Asphalt) and the new materials is evaluated by the direct tension strength test. RESULTS AND CONCLUSIONS : Overall, the new materials show better properties than current materials. Based on the test results, the new materials demonstrate less susceptibility to moisture, faster curing times, and an improved bond strength between HMA and the new materials. Therefore, the use of the new materials reported in this study may lead to enhanced performance of repairs made to asphalt pavement potholes.

본 논문에서는 피혁에 사용되는 수용성 폴리우레탄 사슬 연장제인 1,4-butanediol(1,4-BD)의 함유에 따른 물성변화를 조사하였다. 합성에 사용된 시약은 poly propylene glycol(PPG), isoporon diisocyanate((IPDI), dimethylolpropionic acid(DMPA), 1,4-BD를 사용하였다. 1,4-BD의 함유에 따른 내용제성과 내굴곡성 측정값은 시료 전부 우수한 물성을 보였다. 인장강도, 내마모성 측정결과 1,4-BD가 많이 함유된 시료들이 각각 1.80kgf/mm2, 49.54 mg.loss로 우수한 물성을 확인하였다. 연실율 측정결과 1,4-BD가 적게 함유된 시료가 364%로 가장 우수한 측정값을 나타냈다.

본 연구에서는 hard segment를 형성하고 있는 폴리우레탄을 합성한 다음 피혁산업에서 마감 코팅시 많이 사용되고있는 폴리에틸렌왁스의 적하량을 점차 증가시켜 필름 및 Lam skin에 코팅에 적용하여 변화하는 물성을 측정하였다. 내용제성 측정 결과 높은 내용제성 물성을 지닌 폴리우레탄 수지에 폴리에틸렌왁스의 함량에 따른 물성적 변화는 크게 나타나지 않았다. 인장 강도 측정치에서는 폴리우레탄 단독 필름의 측정치가 1.235 kgf/㎟로 가장 높은 수치를 나타내었으며, 폴리에틸렌왁스의 함량이 제일 높은 PUD-EW3가 가장 낮은 인장력 1.022 kgf/㎟를 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 PUD가 제일 높은 52.22 5㎎.loss로 우수한 물성변화를 나타내었고, 연실율의 경우 역시 우레탄 단독 코팅인 PUD가 698%로 가장 높은 수치를 나타내었다.

본 연구에서는 H12MDI(4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate)를 이용한 수분산 폴리우레탄 수지를 합성한 다음 방염제로 활용이 되고 있는 2-인산암모늄(ammonium dihydrogen phosphate) 수용액을 수분산 우레탄 수지에 적하량을 점차 증가시켜 변화하는 물성을 피혁(leather)에 표면 코팅처리된 상태 및 열풍 건조시킨 필름의 물성을 측정 분석하였다. 내용제성 측정 결과 높은 내용제성 물성을 지닌 폴리우레탄 수지에 2-인산암모늄의 함량에 따른 물성적 변화는 크게 없었으며 모두 높은 물성치를 나타내었다. 인장 강도 측정치에서는 폴리우레탄 단독 필름의 측정치가 3.114 kgf/㎟로 가장 높은 수치를 나타내었으며, 2-인산암모늄의 합량이 제일 높은 DPU-AD3가 가장 낮은 인장력 2.510 kgf/㎟을 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 DPU가 제일 높은 50.50 ㎎.loss로 우수한 물성변화를 나타내었고, 연실율의 경우역시 우레탄 단독 코팅인 DPU가 602 %로 가장 높은 수치를 나타내었다. DSC측정결과 2-인산암모늄의 함유가 높은 DPU-AD3이 Tm 값이 384℃로 고온에서 가장 안정한 수치를 나타내었다.

Polyurethane is an elastomer polymer, which is flexible, tough and resistant. This material is widely used various fields such as automobile, aeroplane, textiles, construction industries. Currently there exists more than 1,000 manufacturing companies in Korea that are closely related to Polyurethane. In spite of a number of Polyurethane manufacturing companies, there are little attention in academia as well as industries to study the safety and manufacturing process improvement on Polyurethane. In this paper, we consider a case study for the Polyurethane manufacturer to improve productivity by using safety management and manufacturing process reengineering. After careful analysis, we derive three enhancements to increasing the safety and productivity for the target company. Especially, we achieve about 16% productivity improvement in roller manufacturing process by replacing manual stirring job with automated mixing machine.

For this research, prepared water soluble milk casein resin and waterborne polyurethane-acrylic resin. Use these resin, this article has been analyzed about change of mechanical properties by increasing amount of casein resin in polyurethane-acrylic resin on coated leather. According to measure data for solvent resistance, WPA(waterborne polyurethane-acrylic resin) resin and WPA-C1, C2, C3(samples of polyurethane-acrylic resin with milk casein resin) had good property. As known in the results, increase of casein constant did not influence to big change of hybrid resin properties. As test of tensile strength, WPA had lowest tensile characteristic(1.598 kgf/㎟) and WPA-C3 had highest tensile characteristic(1.718 kgf/㎟). Also best properties of abrasion was WPA-C3(06.021 ㎎.loss). In elongation case, WPA had best properties(754 %) in this experiment.

Flexible polyurethane/clay porous nanocomposite foams were synthesized using natural and organically modified montmorillonite clays such as bentonite, closite 10A and closite 30B. The content of nanoclays was varied from 1 to 5 wt% of polyol. Dispersion of clay in Polyurethane(PU) matrix was investigated by X-ray diffraction(Cu-Kα rays of wavelength 1.54Å) using an X-ray diffractometer. Also, we determined that the thermal resistance of PU foam increased with added clay, compared to that of pure PU foam. The cell size and the fraction of open cells of the precursor foam were controlled by the addition of clay to the polyurethane foam. Modified clays were found to be more efficient cell openers than the unmodified clay. In addition, the tensile strength and elongation of the polyurethane/clay porous nanocomposites were examined. Increasing clay content increased the mechanical properties of the composites, such as tensile strength, and elongation at break. However, increasing the content over 5 wt% deteriorated the properties of the composites. We found that the nanofillers(bentonite, closite 10A and closite 30B) improved the thermal stability of the nanocomposite foam. The nanocomposite foam containing 3 wt% of closite 30B exhibited the best tensile strength and thermal stability.

본 연구에서는 monoammonium phosphate가 WPU의 물성에 끼치는 영향을 필름 상태와 피혁(Full-Grain) 표면에 코팅을 하여 기계적 물성을 분석 하였다. DSC 결과 monoammonium phosphate가 많이 함유된 WPU-AM3 샘플이 382℃로 높은 물성이 측정되었으며, 내용제성은 모든 샘플이 우수함을 알 수 있었다. 인장강도의 경우 monoammonium phosphate가 가장 많이 함유된 WPU-AM3(2.130kgf/mm2)가 가장 낮은 물성을 보였으며, 연실율과 내마모성 역시 monoammonium phosphate가 많이 함유된 WPU-AM3가 615 % 및 52.07 mg.loss로 낮은 물성을 나타내었다.

PURPOSES : The objectives of this study are to develop the eco-friendly pavement material using polyurethane binder and evaluate mechanical properties of the developed binder and concrete. METHODS : The bending beam test was conducted to select the sample candidates of polyurethane binder based on the bending strength. The characteristics of viscosity, curing time, and temperature change of sample binder was examined on different temperature conditions. The mechanical properties of polyurethane binder was estimated using the dynamic modulus testing. The indirect tensile strength test was conducted on polyurethane binder concrete with different gradation and binder content for evaluating the mechanical properties of concretes. RESULTS : Based on the beading beam test, four different binder samples were prepared for estimate the mechanical properties. The viscosity of polyurethane binder tends to increase with increase of liquid temperature and the hardening phenomenon begins 10 to 15 minutes at room temperature after mixing the resin and hardener. It is observed that the dynamic modulus of binder increases as loading frequency increases and change of modulus is found to be the highest in the PU-2I binder type. The PU-2I binder concretes shows the largest value of indirect tensile strength and indirect tensile energy. CONCLUSIONS : The use of polyurethane binder as pavement materials is capable of increasing the pavement performance and reducing the detrimental environmental effect during the highway construction.

Recently, inorganic-organic hybrid materials have attracted much attention not only for their excellent thermal conductivity but also for their flame retardant properties. In this study, the properties of organic-inorganic hybrid insulating materials using inorganic fillers and polyurethane foam with different foaming conditions have been investigated. The addition of 1.5 wt% water to polyurethane as foaming agent shows the best foaming properties. The pore size was decreased in the foaming body with increasing of the CaCO3 addition. The apparent density and thermal conductivity were increased by increasing the CaCO3 addition. With an increasing amount of CaCO3 powder, the flame retardant property is improved, but the properties of thermal conductivity and apparent density tend to decrease. When the addition of fine particles of CaCO3, the apparent density and thermal conductivity were increased and, also, with the addition of coarse particles over 45μm in size, the apparent density and thermal conductivity were increased as well. In this study, the adding of CaCO3 with average particle size of 27μm led to the lowest thermal conductivity and apparent density. After evaluation with different inorganic fillers, Mg(OH)2 showed the highest thermal conductivity; on the other hand, CaCO3 showed the lowest thermal conductivity.

본 논문은 바이오폴리우레탄의 연구동향에 관한 것이다. 바이오폴리우레탄은 원료 중의 식물유 폴리올과 이소시아네이트의 중부가 고분자이다. 피마자유의 주성분은 히드록시기를 갖는 리시놀산의 트리글리세라이드이다. 이외의 히드록시기가 없는 식물유는 이중결합 위치에서 에폭시화 후 고리열림, 히드로포르밀화 후 수소첨가, 가오존분해 후 수소첨가, 티올-엔 반응으로 히드록시기를 부여한다. 폴리올의 반응성 및 마이크로도메인의 모폴로지 조절을 위한 하이퍼브랜치 폴리올, 일차 알코올 폴리올, 다당류 폴리올이 있다. 의료용의 생분해성 폴리락트산 폴리올, 가수분해 방지용 지방산 다이머 폴리올, 이온성 기를 함유한 수 분산 폴리우레탄용 폴리올이 있다. 바이오폴리올을 이용한 바이오폴리우레탄은 경질 및 연질 폼, 코팅제, 접착제, 실런트, 엘라스토머에 쓰인다.

본 연구에서는 밀크 카제인과 WPU를 이용한 하이브리드 수지를 합성하였다. 합성한 하이브리드 수지를 피혁(Full-Grain) 표면에 코팅을 하여 카제인이 하이브리드수지에 어떤 영향을 주는지에 대해 분석 하였다. 내용제성 테스트 데이터에 의하면 WPU 와 하이브리드 수지 양쪽 모두 높은 물성치를 나타내었다. 인장 강도 측정치에서는 WPU 단독 결과(2.130 kgf/mm2)가 가장 낮은 수치를 나타내었으며, WPC-3(WPU 91: casein resin 9)의 경우가 가장 높은 인장력(2.191 kgf/mm2)을 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 WPC-3(50.090 mg.loss)가 좋은 물성값을 나타내었다. 연실률의 경우 WPU(637 %) 단독 코팅물의 분석값이 가장 높은 637%로 알 수 있었다.