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폴리카보네이트 폴리올/바이오 폴리올을 이용한 습식 인조피혁용 폴리우레탄의 제조 및 물성
서석훈,고재왕,최필준,이재년,이영희,김한도,Sur, Suk-Hun,Ko, Jae-Wang,Choi, Pil-Jun,Lee, Jae-Yeon,Lee, Young-Hee,Kim, Han-Do 한국청정기술학회 2019 청정기술 Vol.25 No.2
The synthesis of bio polyol from renewable resources has attracted attention in recent years. In particular, it is important to take advantage of bio polyols in the synthesis of polymers. In this study, a series of dimethylformamide (DMF) based polyurethanes were synthesized using polycarbonate polyol/bio polyol (PO3G: polytrimethylene ether glycol prepared from 1, 3-propanediol produced by fermentation from corn sugar), methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and 1,4-butandiol (BD). The properties of prepared polyurethane films and the cell structure of wet type artificial leather were investigated. As the bio polyol content increased, the tensile strength of polyurethane films decreased, however, the elongation at break increased significantly. As a result of thermal characteristics analysis, the glass transition temperature of polyurethanes increased when increasing the content of polycarbonate polyol. As a result of comparing the cell characteristics of wet type artificial leathers prepared in this study, it was found that the number and uniformity of cells formed in the artificial leather samples increased when increasing the content of polycarbonate polyol in polycarbonate polyol/bio polyol. From these results, it was found that DMF-based polyurethane containing an appropriate amount of bio polyol could be used for wet type artificial leather. The bio textile analysis system according to ASTM standard was used to measure the bio carbon content of polyurethane. The content of bio carbon increased proportionally with the increase of bio polyol content used in polyurethane synthesis. 최근 재생자원으로부터 바이오 폴리올을 합성하는 것이 주목을 받고 있다. 특히 고분자의 합성에서 이러한 바이오 폴리올을 활용하는 것은 대단히 중요한 과제이다. 폴리카보네이트 폴리올/바이오 폴리올(PO3G: 옥수수 당의 발효에 의해 제조된 1,3-프로판 디올로부터 제조된 폴리트리메틸렌 에터 글리콜), 메틸렌디페닐디이소시아네이트 및 1,4-부탄디올을 사용하여 일련의 디메틸포름아미드(DMF) 기반 폴리우레탄을 합성하였다. 본 연구에서는 폴리우레탄 필름의 특성과 습식 인조피혁의 셀(cell) 특성을 조사하였다. 폴리카보네이트 폴리올/바이오 폴리올에서 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 폴리우레탄 필름의 인장강도는 감소하지만 연신율은 증가하였으며, 유리전이온도는 낮아짐을 알 수 있었다. 또한 습식공법에 의한 인조피혁 단면을 분석한 결과 폴리카보네이트 폴리올 함량이 증가함에 따라 인조피혁에 형성된 셀의 수와 균일성이 증가함을 알 수 있었다. 이 결과로부터 적정량의 바이오 폴리올을 사용한 DMF 기반 폴리우레탄의 경우에 충분히 인조피혁에 사용할 수 있음을 알 수 있었다. 바이오 탄소 함량은 폴리우레탄의 제조에 사용한 바이오 폴리올의 함량 증가에 따라 비례하여 증가하였다.
3-Methyl-1,5-Pentanediol (MPD)을 함유한 폴리올을 이용한 수분산 폴리우레탄의 합성 및 특성 비교
김나영 ( Na-young Kim ),서석훈 ( Suk-hun Sur ) 한국접착및계면학회 2021 접착 및 계면 Vol.22 No.2
가지형 구조의 3-Methyl-1,5-pentanediol (MPD)을 함유한 폴리에스테르 폴리올 및 폴리카보네이트 폴리올을 이용하여 수분산 폴리우레탄(WPU)을 합성하였다. 물리적 특성 비교를 위하여 1,4-butanediol (BD)과 adipic acid로부터 얻어진 폴리에스테르 폴리올 및 1,6-hexane diol (HD)/ 1,4-butanediol (BD)로부터 얻어진 폴리카보네이트 폴리올을 이용하여 수분산 폴리우레탄 수지를 합성하였다. 본 연구는 폴리올 분자구조(소프트 세그먼트의 분자구조)가 WPU의 물리적 특성에 미치는 영향을 조사하였으며, MPD가 함유된 폴리올을 이용하여 합성된 WPU의 경우가 MPD를 함유하지 않은 경우보다 100% 탄성률 및 인장 강도는 낮게 나타났으며, 신장률은 높게 나타났다. MPD 성분을 함유한 WPU 필름의 투명도는 MPD 성분을 함유하지 않은 WPU 필름보다 광 투광도가 우수함을 알 수 있었다. Waterborne polyurethanes (WPU) was synthesized using polyester polyol and polycarbonate polyol containing 3-Methyl-1,5-pentanediol (MPD) in a branched structure. To compare physical properties, WPUs were synthesized using polyester polyol obtained from 1,4-butanediol (BD) and adipic acid and polycarbonate polyol obtained from 1,6-hexane diol (HD)/ 1,4-butanediol (BD). This study investigated the effect of polyol molecular structure (molecular structure in soft segments) on the physical properties of WPUs. In the case of WPUs synthesized using polyols containing MPD, 100% modulus and tensile strength were lower than that without MPD, and elongation was higher. The transparency of WPU films with MPD were slightly better than WPU films without MPD.
식용 가능한 펙틴/전분 블렌드 필름의 기계적 물성 및 가스 투과도
서석훈,홍경민,신용섭,류시옥,김봉식,신부영 한국공업화학회 2002 응용화학 Vol.6 No.1
Mechanical properties and gas permeabilities of edible films based on the blends of pectin with starch plasticized with glycerol were investigated. Tensile properties of pectin/starch blend films were changed significantly by the amount of glycerol and the ratio of pectin/starch. Tensile strength and modulus decreased as the content of glycerol increasing. With increasing glycerol content, elongation at break increased. Water absorption of pectin/starch blend films was changed by amount of glycerol but it was relatively little changed by the ratio of pectin/starch. Oxygen permeability of pectin/starch blend films was generally lower than of plastic films.