It is attempted to develop flame retardant polyurethane coatings, which have received significant attention in recent years. It is the purpose of this study to synthesize new reactive polyurethane coatings containing halogen. Lactone based modified polyester polyols, using trichlorobenzoic acid as chlorine moiety (TBAOs) were synthesized. These polyesters were cured with isophorone diisocyanate (IPDI)-isocyanurate at room temperature (TBAPUs). Physical properties of these flame retardant coatings were similar with those of non-flame retardant coatings. The flammability of coatings was strongly dependent on the chlorine contents. We found that the increasing chlorine contents showed better flame retarding properties and that, however, they also resulted in more smog generation during combustion. The detailed results of flammability test using various methods indicated 24~26% in LOI and 3.7~5.3 cm char length in 45˚ Meckel burner method.

Aqueous polyurethane dispersion was synthesized using phosphorus compound which received significant attention for the replacement of halogenated flame retardants. In this study, polyols which have phosphorus moity in their structural unit were synthesized by two-step polycondensation reaction using dimethyl phenylphosphonate, ethylene glycols. adipic acid, and 1,4-butanediol. In the next step, polyurethane dispersion was prepared using these polyols, isophorone diisocyanate with dimethyl propionic acid. The particle size of polyurethane latex was reduced from 347 nm to 240 nm with increasing DMPA content. It was observed that the LOI values of prepared coatings increased from 27% to 35% with increasing phosphorus content.

Two-component polyurethane flame retardant coatings (ATTBC) were prepared by blending polyisocyanate (TDI-adduct) with ATTBs mentioned at the previous paper. Most of the physical properties of the flame retardant coatings were comparable to those of non-flame retardant coatings. Especially, the hardness, impact resistance, and accelerated weathering resistance were remarkably improved with the increase of the content of 1,4-butanediol. Coatings containing 10 and 15 wt% 1,4-butanediol, ATTBC-10C and ATTBC-15C, were not flammable in vertical flame-retardancy test. Their char area recorded 1.1~11.6 cm2 in 45˚ eckel burner method.

Aqueous urethane dispersion resin begins to assume commercial importance due to increasing environmental awareness of VOC in coating industry. Moreover there have been strong industrial needs for the development of reactive-type polyurethane flame retardant coatings. In this study, chlorinated polyester polyols were synthesized by two step polycondensation reaction using mono chloroacetic acid, adipic acid, trimethylol propane, and 1,4-butanediol. In the next step polyurethane dispersion was prepared using these chlorinated polyester polyols and isophorone diisocyanate with dimethylol propionic acid(DMPA) and trimethylamine. The structure of chlorinated polyol was characterized by GPC, FT-IR and NMR. Particle size and its distribution were examined in terms of various dispersion parameters including molecular weight and composition of polyol, amount of DMPA, and NCO/OH ratio, etc. The effect of chlorinated polyols on flammability was also evaluated.

Resource recovery and recycling of materials and products, including polyurethanes is viewed as a necessity in today's society. Most urethane polymers are made from a polyol and a diisocyanate. these and be chemicals such as water, diamines or diols that react with isocyanate groups and add to the polymer backbone. The problems of recycling polyurethane wastes has major technological, economic and ecological significance because polyurethane itself is relatively expensive and its disposal whether by burning is also costly. In general, the recycling methods for polyurethane could be classified as mechanical, chemical and feedstock. In the chemical recycling method, there are hydrolysis, glycolysis, pyrolysis and aminolysis. This study, the work was carried out glycolysis using sonication ant catalyzed reaction. Different kinds of recycled polyols were produced by current method(glycolysis), catalyzed reaction and sonication as decomposers and the chemical properties were analyzed. The reaction results in the formation of polyester urethane diols, the OH value which is determined by the quantity of diol used for the glycolysis conditions. The glycolysis rates by sonication for the various glycols, increased as fallows: PPG <PEG < DEG < EG. The recycled polyol of sonication reaction had much higher OH value, much lower decomposition temperature and time than the recycled polyol of current method in which same glycols and catalyst were used.

Two-component polyurethane flame-retardant coatings were prepared by blending trichloro aromatic modified polyesters(TCMPs) and polyisocyanate. TCMPs were synthesized by polycondensation of trichlorobenzoic acid(TCBA), a flame-retardant component, with adipic acid, 1,4-butanediol, and trimethylolpropane. The content of TCBA was varied in 10, 20, and 30 wt% for the reaction. These new flame-retardant coatings showed various properties comparable to other non-flame-retardant coatings. Moreover, we carried out the combustion test and the flammability test for our flame-retardant coatings. The results of vertical burning test for the coatings containing more than 20 wt% of TCBA were determined as 'no burn'. The results of flammability test for the coatings with 20 wt% and 30 wt% of TCBA contents indicated the limiting oxygen index(LOI) values of 25% and 28% respectively, which implied relatively good flame retardancy.

Pyrophosphoric lactone modified polyester(PATT) that contains two phosphorous functional groups in one unit base resin structure was synthesized to prepare a non-toxic reactive flame retardant coatings. Then the PATT was cured at room temperature with isocyanate, Desmodur IL, to get a two-component polyurethane flame retardant coatings(PIPUC). Comparing the physical properties of the films of PIPUC with the film of non-flame retardant coatings, there was no degradation observed in physical properties by the introduction of a flame-retarding component into the resin. We found that the char lengths measured by 45˚Meckel burner method were 3.1~4.4cm and LOI values recorded 27~30%. These results indicate that the coatings prepared in this study is good flame retardant one. The surface structure of coatings investigated with SEM does not show any defects and phase separation.

본 연구에서는 연질 폴리우레탄 발포제 제조에서 여러 발포제와 내부온도, 기계적 물성과의 관계에 대해서 연구, 조사하였다. 발포제로는 물을 주발포제로 하여 보조발포제는 CFC-11(trichlorofluoromethane), HCFC-114b(dichlorofluoroethane), dichloromethane, n-pentane, iso-pentane, cyclopentane을 사용하였다. 기계적 물성을 측정하기 위하여 연질 폴리우레탄 발포제의 밀도가 0.015±0.002g/cm3와 0.024±0.002g/cm3인 두 종류의 발포제를 제조하였다. 연질 폴리우레탄의 발포제의 제조시 발포제별로 내부온도를 측정하였으며, 48시간 경과 후 밀도, 인장강도, 신장율, 인열강도, 압축강도, 압축영구변형률을 측정하였다. 연구 결과 dichloromethane과 cyclopentane이 보조발포제로 가장 적합하였다.

Two-component polyurethane flame retardant coatings were prepared by blending phosphate-containing modified polyesters(PMPEs) and TDI-adduct. PMPEs were synthesized by polycondensation of dimethyl phenylphosphonate, a flame retardant component, with 1,4-butanediol, adipic acid, and trimethylolpropane. The content of dimethyl phenylphosphonate was varied 10, 15, and 20wt% for the reaction. Various physical properties of these new flame retardant coatings were comparable to non-flame retardant coatings. Coatings with 20wt% dimethyl phenylphosphonate did not burn during the vertical burning test.

Two-packaged polyurethane coatings were prepared by blending benzoic acid lactone modified polyester polyol(BLMPs) and HDI-biuret. BLMPs were synthesized by polycondensation of benzoic acid, viscosity depression component, with 1,4-butanediol, adipic acid, and polycaprolactone polyol. Kinematic viscosity of BLMP was gradually decreased with increasing benzoic acid content in BLMP. The low viscosity of modified polyester has an advantage of making a high-solid content coatings. After the film was coated with the prepared polyurethane coatings and cured at room temperature, the various physical properties were measured. They showed good physical properties such as flexibility, impact resistance, cross hatch adhesion, yellowness index, and rust resistance. These advantages are the results of introducing polycaprolactone polyol.

PUR 배지와 펄라이트 배지를 이용하여 방울토마토를 재배할 경우 적산일사량에 따른 관수가 과실의 당도에 미치는 효과에 대해서 연구하였다. PUR 배지경의 경우 관수량이 많을수록 당도가 낮은 경향을 보였으며 상위화방으로 갈수록 차이가 크게 나타났다 배액량을 25%로 했을 때 펄라이트 배지에 비해 PUR 배지에서 당도가 높게 나타났으며 생육이 진행됨에 따라서 그 차이가 커졌다. 과실의 붉은 정도를 나타내는 a＊값은 PUR 배지간에는 관수량에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나 펄라이트 배지와는 상당한 차이를 보여 3, 4, 5화방에서는 뚜렷하게 PUR이 높은 값을 나타내었다. 과중은 펄라이트 재배에서 높았으며 PUR 배지경에서는 배액량을 25%로 하는 것이 고당도 과실을 다수확 할 수 있는 것으로 나타났다.

polycaprolactone diol(PCL), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate(MDI) 및 1,4 butane diol(BD)로부터 segment형 폴리우레탄을 합성하였으며, 이들의 열변형 회복 특성을 조사한 결과 이들 재료들은 전형적인 형상기억 효과를 발휘함을 알 수 있었다. 형상회복온도는 연질성분의 함량 증가와 더불어 증가하였으며, 연질성분의 함량조절로 40-80˚C의 넓은 범위에서 임의로 조절할 수 있었다.

The 2-packaged polyurethane coatings were synthesized, blending pheylmodified polyesters(of which synthetic methods were reported in the previous paper), Desmodur L-75(polyisocyanate wide1y used for coatings), wetting-dispersing agent, white pigment. etc. A variety of coating properties were tested for the coating treatment polyurethane coationgs. Compared with conventional 2-packaged polyure-thane coating, abrasion resistance and lightness index difference of the ones synthesized in the present work were somewhat decreased, but the coating properties such as hardness, gloss specular, cross hatch adhesion. etc. were improved. Especially, resistance against chemical reagents and salt were strikingly improved. In addition. the coationgs had short drying time and long pot-life. This shows that the coationgs are appropriate for rapid drying coatings.

Shape memory materials are widely used in high-tech industries. Although shape memory polymers have been developed, they have a disadvantage, only unidirectional resilience. Shape memory polymers with bi-directional recovery resilience have been actively studied. In this study, a bidirectional shape memory polyurethane was synthesized using poly(ε-caprolactone) diol, methylene dicyclohexyl diisocyanate, and hydroxyethyl acrylate. The first physical curing occurred between hard segments and hydrogen bondings when the solution was dried. The second curing in acrylate groups was performed by UV exposure. A degree of curing was analyzed by infrared spectroscopy. The shape memory properties of 2 step-cured polyurethanes were investigated as a function of UV curing time.

경량 콘크리트는 기포제를 사용하여 건축자재의 경량화와 단열성을 추구하고 있다. 그러나 기포제의 사용은 콘크리트의 체적이 감소되고, 압축강도가 낮아지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 별도의 기포제를 사용하지 않고 산업 부산물인 폐발포 폴리우레탄을 재활용하여 콘크리트의 경량화와 단열성을 확보하고자 한다. 그리고 콘크리트의 시공성과 재료분리를 방지하기 위해 소량의 혼화재를 사용한다. 이러한 혼화재의 혼입률이 폐발포폴리우레탄이 혼입된 경량 콘크리트의 물성에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 시험 결과, 두 개 회사의 혼화재에서 폐발포 폴리우레탄이 고르게 분산되는 것을 확인하였다. 혼화재의 혼입률을 다르게 하여 배합한 결과는 혼화재의 혼입이 많을수록 콘크리트의 유동성이 감소된 반면, 콘크리트의 함수율과 압축강도는 소폭 증가하였다. 또한, 난연성능과 차음성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 향후 국내 폐발포 폴리우레탄의 재활용율을 높이고, 이를 활용한 경량 콘크리트의 최적의 배합설계에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구는 실리콘계 정포제의 특성에 따른 폴리우레탄 폼 지수제의 cell 구조와 흡수량 변화를 알아보기 위하여 6종의 정포제를 사 용하여 폴리우레탄 폼 지수제를 제조하여 FE-SEM으로 분석한 결과 실리콘 정포제의 실록산 주사슬 말단에 PO n개가 결합되어 있는 DC-193, DC-2585, DC-5125, DC-198의 cell 구조는 close cell로 확인이 되었고, 실리콘 정포제의 실록산 주사슬 말단에 EO n개가 결합 되어 있는 DC-5043과 DC-5598은 open cell 구조로 나타났다. 또한 cell 구조 변화에 따른 흡수량 에서는 close cell의 크기가 가장 세밀하고 균일한 DC-193의 흡수량이 가장 적게 나타나 내수성이 가장 우수한 것으로 나타났으며 open cell의 크기가 가장 크게 형성된 DC-5043의 흡수량이 가 장 많은 것으로 나타났다. 이들의 방수성능을 콘크리트 구조물을 모사하여 시험한 결과 누수가 없음을 확인하였다.

최근 대형 지진으로 인한 인적 물적 손실을 방지하기 위한 면진설계의 유용성이 입증되면서 교량, 건물 등 대형구조물을 중심으로 면진받침의 적용 사례가 증가하고 있다. 주요 면진받침 형식 중의 하나인 미끄럼식의 경우 복원력을 제공하기 위하여 스프링 등이 사용되며, 지진과 같은 급격한 하중 작용 시 이러한 스프링의 역학적 특성은 면진받침 뿐 아니라 받침이 적용된 구조물의 거동에 영향을 미치므로 정확한 파악이 중요하다. 이 연구에서는 미끄럼식 면진받침에 적용되는 폴리우레탄 스프링에 대한 실험 결과를 이용하여 역학적 특성을 분석하였다. 역학적 거동 특성에 대한 모델링을 위하여 기존 초탄성체에 대한 해석 모델을 분석하고 각 모델의 적절성을 실험 결과와의 비교를 통하여 검토하였다. 검토는 상용 유한요소해석 프로그램인 LUSAS를 이용하여 수행하였다.

In this experiment no solvent based polyurethane(PU) adhesives were prepared with the polyol, isocyanate, dioctyl phthalate(DOP), 2-hydroxyethylacrylate(2-HEA) and other acrylate monomers. The softenening point of the PU adhesives measured by Ring & Ball method were examined in the present study. And adhesion strength and mechanical properties such as tensile strength and 100% modulus of the PU adhesives were evaluated by Universal Test Machine. The experimental results showed that increase of both DPE-41, benzoylperoxide(BPO) and toluene diisocyanate(TDI) increased softenening point, adhesion strength, tensile strength and 100% modulus. However as DOP content increased sofenening point, adhesion strength decreased and tensile strength, 100% modulus also decreased.

일반적으로, 플라스틱은 자연생태계 내에서 생분해되지 않고 오랫동안 형태를 유지하는 특성이 있다. 그래서 사용 후 버려지는 플라스틱의 재활용에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 농업용 비닐하우스, 음료수 병등은 각각의 성분별로 분리 배출하거나 수거하여 재사용이 비교적 용이한 편이어서 재사용에 대한 많은 연구가 진행되어 현재에는 상용화 되고 있는 기술이다. 하지만 2성분 이상 혼합된 복합 플라스틱의 재활용 기술은 아직까지 많이 개발되고 있지 못하고 있다. 예를 들면, 2성분 이상의 복합 플라스틱의 재활용 방법으로 각각의 수지를 종류별로 분리하여 재사용하거나 2성분 외에 다른 제3의 플라스틱 수지를 첨가하여 재사용하는 방법이 있다. 이러한 경우, 제3의 성분이 기존 플라스틱의 물리화학적 물성에 영향을 미치고 또한 재활용에 따르는 원료의 가격 상승요인으로 작용하여 재활용의 경제적 효과가 반감되는 경우가 있다. 따라서 이러한 복합성분으로 구성된 플라스틱 폐기물들은 주로 매립 또는 소각하는 방법으로 처리되고 있는 실정이다. 섬유연사기는 폴리에스테르 필라멘트 섬유의 합사공정에 적용되는 기계로 기계부품 중에서 가장 중요한 드럼 부분은 TPU/ABS 복합수지로 제조된 원통 형태의 플라스틱 사출성형 제품이다. 연사기 드럼은 평균적으로 2 ~ 3년 주기로 교체되는데, 이때 발생되는 연사기의 드럼은 전량 소각하거나 폐기 처분하고 있어 자원의 낭비가 막대하기 때문에 본 연구에서는 주기적으로 교체되어 버려지는 TPU/ABS 수지로 구성된 실린더 드럼을 재사용하는 기술을 연구하였다. 위와 같이, 섬유연사기 드럼은 장기간 사용으로 인해 표면에 이물질 등이 부착되어 세척공정이 필요하고 이때 효과적인 세정작업을 수행하기 위해 적절한 세정제 및 기계적인 공정이 요구된다. 특히 섬유연사기 드럼은 실린더 형태로 내부가 비어있는 원통 형태로 일반적인 세척공정에서는 쉽게 오염물질의 제거가 곤란하다. 이로 인하여 본 연구에서는 실린더 드럼을 세척하는 공정에서 좀 더 효과적으로 이물질을 제거하기 위해 상하 좌우에서 노즐을 통해 물을 분사하는 장치를 적용하였다. 그리고 세척공정에서 거품과 오염물질의 재부착을 방지할 수 있는 특수 계면활성제를 적용하였으며, 세척 후 건조한 드럼은 분쇄공정을 거쳐 입자크기를 1 ~ 5mm로 분쇄하였다. 이렇게 절단된 수지는 냉각장치 및 가열장치가 동시에 부착된 용융압출기를 사용하여 복합수지로 가공되며, 특히 TPU/ABS 복합수지는 2가지 성분의 고분자수지가 열적 물리적 특성이 상이하여 일반적인 압출방법으로 재활용하는 것이 현재까지 불가능하였다. 그러나 본 연구에서는 수지 복합체의 조성을 최적의 상태로 조절함과 아울러, 압출기의 용융온도 및 냉각온도를 조정하여 복합수지의 용융압출이 가능한 방법을 개발하였다. 복합수지의 상용성을 확인하기위해 시차주사열분석(DSC)를 사용하여 열적 특성을 분석하였고 표면 형상은 시차주사현미경(SEM)을 통해 분석 실시하였다. 열적 표면형상 특성에서 우수한 상용성을 확인하였으며 이성분 플라스틱의 혼화성을 물리적 특성을 실험을 통해서 확인한 결과 우수한 기계적 특성을 보이는 것을 확인하였다. 최종 복합수지의 물리적 특성은 충격강도 25 ~ 35Kg cm/cm, 유동성 30 ~ 40g/10min, 인장강도 350 ~ 450 Kg/cm², 신장율 40 ~ 60%를 갖는다. 따라서 현재 사용 중인 ABS수지를 대체할 수 있는 복합수지로 개발 하였으며 버려지거나 소각처리되는 자원순환 네트워크 구축이 가능할 것으로 사료된다.