본 학위논문에서는 다양한 이소시아네이트 종류로 합성된 폴리우레탄의 아임계수를 이용하여 가수분해 시 온도와 인자에 대한 연구를 수행하였다. 폴리우레탄 시료는 2개의 방향족 이소시아네이트 (4,4'-methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and methyl phenylene diisocyanate (...
본 학위논문에서는 다양한 이소시아네이트 종류로 합성된 폴리우레탄의 아임계수를 이용하여 가수분해 시 온도와 인자에 대한 연구를 수행하였다. 폴리우레탄 시료는 2개의 방향족 이소시아네이트 (4,4'-methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and methyl phenylene diisocyanate (TDI)), 2개의 지방족 고리형 이소시아네이트 (4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) and Isophorone diisocyanate (IPDI)), 그리고 지방족 사슬형 이소시아네이트 (Hexamethylene diisocyanate (HDI)를 사용하여 합성하였다. 폴리우레탄의 가수분해는 온도에 민감하게 반응하며, 특정 온도에 도달하면 가수분해가 급격히 진행된다. 예를 들어, TDI-PU는 200℃에서 5~10분 내에 가수분해가 진행되지만, 190℃에서는 30분 이후에 서서히 분해가 진행된다. 반면에 가수분해 과정에서 압력의 영향은 미미하였다. 가수분해 후의 시료를 GPC와 MALDI-TOF를 이용하여 분석하였으며, 분해된 시료는 Polydispersity Index가 1에 가까운 Monodispersity 한 생태로 분해되었다. 또한 해당 시료의 절대 분자량은 대부분 500 이하이며, 분자량 700 대의 물질은 미량 있는 것을 확인하였다. 이소시아네이트 종류에 따른 가수분해 온도는 TDI-PU (199℃) < H12MDI ≈ IPDI ≈ HDI (218∼220℃) < MDI-PU (237℃)로 나타났다. 해당 온도에 도달하면 폴리우레탄은 5분 내로 급격히 가수분해 되었다. 이산화탄소를 혼합하여 가수분해한 경우, TDI-PU (189℃) < H12MDI (202℃) < IPDI, HDI (210℃) < MDI-PU (220℃)로 물을 단독으로 사용했을 때보다 최적온도가 10~17℃ 낮아진 것을 확인하였다. MDI-PU와 H12MDI-PU를 가수분해 한 경우, 상온 대기압에서 시료의 상태는 고체와 액체로 상 분리가 되었나, TDI-PU, IPDI-PU, HDI-PU를 가수분해 한 시료는 상 분리가 나타나지 않는 균일한 상태로 존재하였다. 분해 된 시료는 폴리우레탄이 분해되어 아민과 알코올로 분해됨을 확인하였다.
본 학위논문에서는 다양한 이소시아네이트 종류로 합성된 폴리우레탄의 아임계수를 이용하여 가수분해 시 온도와 인자에 대한 연구를 수행하였다. 폴리우레탄 시료는 2개의 방향족 이소시아네이트 (4,4'-methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and methyl phenylene diisocyanate (TDI)), 2개의 지방족 고리형 이소시아네이트 (4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) and Isophorone diisocyanate (IPDI)), 그리고 지방족 사슬형 이소시아네이트 (Hexamethylene diisocyanate (HDI)를 사용하여 합성하였다. 폴리우레탄의 가수분해는 온도에 민감하게 반응하며, 특정 온도에 도달하면 가수분해가 급격히 진행된다. 예를 들어, TDI-PU는 200℃에서 5~10분 내에 가수분해가 진행되지만, 190℃에서는 30분 이후에 서서히 분해가 진행된다. 반면에 가수분해 과정에서 압력의 영향은 미미하였다. 가수분해 후의 시료를 GPC와 MALDI-TOF를 이용하여 분석하였으며, 분해된 시료는 Polydispersity Index가 1에 가까운 Monodispersity 한 생태로 분해되었다. 또한 해당 시료의 절대 분자량은 대부분 500 이하이며, 분자량 700 대의 물질은 미량 있는 것을 확인하였다. 이소시아네이트 종류에 따른 가수분해 온도는 TDI-PU (199℃) < H12MDI ≈ IPDI ≈ HDI (218∼220℃) < MDI-PU (237℃)로 나타났다. 해당 온도에 도달하면 폴리우레탄은 5분 내로 급격히 가수분해 되었다. 이산화탄소를 혼합하여 가수분해한 경우, TDI-PU (189℃) < H12MDI (202℃) < IPDI, HDI (210℃) < MDI-PU (220℃)로 물을 단독으로 사용했을 때보다 최적온도가 10~17℃ 낮아진 것을 확인하였다. MDI-PU와 H12MDI-PU를 가수분해 한 경우, 상온 대기압에서 시료의 상태는 고체와 액체로 상 분리가 되었나, TDI-PU, IPDI-PU, HDI-PU를 가수분해 한 시료는 상 분리가 나타나지 않는 균일한 상태로 존재하였다. 분해 된 시료는 폴리우레탄이 분해되어 아민과 알코올로 분해됨을 확인하였다.
The effect of the molecular structure of isocyanate, pressure, and temperature on the hydrolysis behavior of polyurethanes was investigated in H2O medium with and without carbon dioxide. Parent polyurethane (PU) samples were synthesized from two aromatic isocyanates (4,4'-methylene diphenyl diisocya...
The effect of the molecular structure of isocyanate, pressure, and temperature on the hydrolysis behavior of polyurethanes was investigated in H2O medium with and without carbon dioxide. Parent polyurethane (PU) samples were synthesized from two aromatic isocyanates (4,4'-methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and methyl phenylene diisocyanate (TDI)), two cyclic aliphatic isocyanates (4,4'-methylenedicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) and Isophorone diisocyanate (IPDI)), and an unbranched aliphatic diisocyanate (Hexamethylene diisocyanate (HDI)). 1,4-Butanediol was used for the parent PU preparation. The thermal decomposition of the parent PUs in H2O medium was greatly influenced by temperature but not pressure. For instance, TDI-PU was completely hydrolyzed within 5 to 10 minutes at 200℃, while the TDI-PU gradually decomposed 30 minutes after reaching at 190℃. The degree of the hydrolysis was analyzed using GPC and MALDI-TOF. The majority of the hydrolyzed products has the number average molecular weight lower than 500 and the polydispersity indices were close to one. The decomposition temperatures of the PU samples during the hydrolysis increased in the following order: TDI-PU (199℃) < H12MDI ≈ IPDI ≈ HDI (218∼220℃) < MDI-PU (237℃), indicating that the electron-donating ability of the group connecting to the nitrogen of urethane unit plays an important role in decomposing PU. Each parent PU sample was quickly hydrolyzed, within 5 minutes after reaching its specific decomposition temperature, into 1,4-Butanediol and the corresponding amine of which the identifications were confirmed by H-NMR and FT-IR analysis. Adding carbon dioxide into the hydrolyzing medium of H2O lowered the decomposition temperature of PUs by 10∼17℃. In the hydrolysis medium composed of H2O and CO2, the decomposition temperatures of the PUs had the following order: TDI-PU (189℃) < H12MDI (202℃) < IPDI, HDI (210℃) < MDI-PU (220℃). The hydrolyzed products of MDI-PU and H12MDI-PU were recovered in a liquid upper phase and a solid lower phase, while those of TDI-PU, IPDI-PU, and HDI-PU remained in a homogeneous liquid without phase separation.
The effect of the molecular structure of isocyanate, pressure, and temperature on the hydrolysis behavior of polyurethanes was investigated in H2O medium with and without carbon dioxide. Parent polyurethane (PU) samples were synthesized from two aromatic isocyanates (4,4'-methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and methyl phenylene diisocyanate (TDI)), two cyclic aliphatic isocyanates (4,4'-methylenedicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) and Isophorone diisocyanate (IPDI)), and an unbranched aliphatic diisocyanate (Hexamethylene diisocyanate (HDI)). 1,4-Butanediol was used for the parent PU preparation. The thermal decomposition of the parent PUs in H2O medium was greatly influenced by temperature but not pressure. For instance, TDI-PU was completely hydrolyzed within 5 to 10 minutes at 200℃, while the TDI-PU gradually decomposed 30 minutes after reaching at 190℃. The degree of the hydrolysis was analyzed using GPC and MALDI-TOF. The majority of the hydrolyzed products has the number average molecular weight lower than 500 and the polydispersity indices were close to one. The decomposition temperatures of the PU samples during the hydrolysis increased in the following order: TDI-PU (199℃) < H12MDI ≈ IPDI ≈ HDI (218∼220℃) < MDI-PU (237℃), indicating that the electron-donating ability of the group connecting to the nitrogen of urethane unit plays an important role in decomposing PU. Each parent PU sample was quickly hydrolyzed, within 5 minutes after reaching its specific decomposition temperature, into 1,4-Butanediol and the corresponding amine of which the identifications were confirmed by H-NMR and FT-IR analysis. Adding carbon dioxide into the hydrolyzing medium of H2O lowered the decomposition temperature of PUs by 10∼17℃. In the hydrolysis medium composed of H2O and CO2, the decomposition temperatures of the PUs had the following order: TDI-PU (189℃) < H12MDI (202℃) < IPDI, HDI (210℃) < MDI-PU (220℃). The hydrolyzed products of MDI-PU and H12MDI-PU were recovered in a liquid upper phase and a solid lower phase, while those of TDI-PU, IPDI-PU, and HDI-PU remained in a homogeneous liquid without phase separation.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.