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[국내논문] 폴리우레탄 폼의 미세구조와 흡음 관계 밑 Low Monos 폴리올의 응용
Microstructure-Sound Absorption Relationships of Polyurethane Foam and Application of Low Monos Polyol 원문보기

폴리머 = Polymer (Korea), v.31 no.4, 2007년, pp.289 - 296  

이부연 (인하대학교 고분자공학과) ,  김소연 (인하대학교 고분자공학과) ,  이광희 (인하대학교 고분자공학과) ,  진병석 (동덕여자대학교 응용화학과)

초록
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셀 구조는 유사하나 흡음성능에서 차이가 있는 시편을 사용하여 폴리우레탄 폼의 흡음성능을 예측할 수 있는 인자들을 FT-IR, 소각 X-선 산란(SAXS)과 dynamic mechanical thermal analyzer(DMTA)로 조사하였다. 그 결과, 전이영역에서의 damping 특성이 흡음성능과 가장 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 최근 개발된 low monol 폴리올(LMP)을 흡음용 폴리우레탄 폼에 적용할 수 있는가를 검토하기 위하여 LMP와 산화프로필렌계 폴리올(PPG)을 기본으로 한 폴리우레탄을 용액중합법으로 제조하고, 이들의 내부구조와 물리적 성질을 상호 비교하였다. Monol 성분을 다량 포함하는 PPG는 LMP에 비하여 분자 유동성이 커서 보다 발달된 상분리 구조를 보여주었다. 그러나 monol 성분에 의해 고분자량으로 성장하지 못한 분자사슬의 비효율적인 damping 거동으로 인하여 LMP의 경우가 PPG에 비하여 전이영역이 넓고, damping 양도 훨씬 더 컸다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The material factors influencing the sound absorption of the polyurethane foam were investigated with FT-IR, small-angle X-ray scattering (SAXS), and dynamic mechanical thermal analyzer (DMTA). The measurements were performed using the samples which had a similar cell structure but different absorpt...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 두 가지 측면이 상호 간섭될 경우에는 흡음 성능을 지배하는 주된 인자가 무엇인가를 추론하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 입수한 시료들 중 셀 구조는 유사하나 흡음성능에서 큰차이가 났던 시료를 선택하여 형태학적 측면이 배제된 조건에서 폴리우레탄 폼의 흡음특성에 영향을 주는 재료적인 인자들을 조사하였다. 선택한 비교 시료는 A1과 B1 및 D3과 E3로 각각의 평균 셀 크기와 평균 기공 크기 비는 A1과 B1은 287 대 286 및 114 대 113이며, D3과 E3은 325 대 322 및 119 대 118로 서로 매우 유사한 폼 구조를 가지고 있다.
  • 본 논문에서는 셀 구조는 유사하나 흡음성능에서 차이가 있는 시편을 이용하여 폴리우레탄 폼의 흡음성능을 예측할 수 있는 재료 적 측면에서의 평가 인자들을 조사하였다. 또한 이를 기초로 최근에 개발된 low monol 폴리올을 폴리우레탄 폼에 적용하였을 때 예상되는 결과를 검토하였다.
  • 이것이 바로 monol 성분에 의한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 LMP를 사용한 폴리우레탄 흡음재의 개발 가능성을 알아보기 위하여 LMP와 PPG를 기본으로 한 폴리우레탄을 각각 용액중합법으로 제조하고, 이들의 미세구조 및 물리적 성질을 상호 비교 검토하였다.
  • 이 점을 고려하면 흡음 특성은 상분리 수준에 따라서 결정되는 폴리우레탄 분자 사슬의 열운동 거동에 민감하게 영향을 받을 것으로 예상된다. 연구에서는 폴리우레탄 미세구조와 이와 연관된 분자사슬 거동에 대한 정보를 FT-IR, SAXS 및 DMTA를 사용하여 알아보았다.
  • 예상할 수 있는 바와 같이 TDI 보다는 MDI가, 같은 이소시아네이트라면 HS 함량이 많을수록 보다 높은 기계적 물성을 보여준다. 주목할 점은 LMP가 PPG 보다 강도 탄성률 및 신율 모든 면에서 월등히 우수한 물성을 보여준다는 사실이다. 이는 PPG의 경우, 사슬의한 쪽만 반응에 참여하는 monol 성분에 의해 반응물 중 일부가 고분자량의 사슬로 성장하지 못할 뿐 아니라 사슬 한 쪽만 공유결합된 형태로 가교구조에 참여하는 monol 성분이 망상조직의 결함으로 작용함으로써 기계적 물성의 큰 저하를 야기한 것으로 판단된다.

가설 설정

  • 2) 음파의 기계적 에너지를 흡수하는데 주된 역할을 하는 것은 SD를 구성하고 있는 분자들의 열운동이다. SD의 분자 운동성은 전이 영역에서의 damping 양과 밀접한 관계가 있었다.
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참고문헌 (22)

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