선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 대표적인 유기단열소재인 우레탄 소재에 무기질 충진재로 CaCO3를 복합화 하여 발포시킬 때의 각종 발포조건에 따른 유·무기 복합단열소재의 특성을 평가하였다.
제안 방법
- CaCO3 첨가량에 따른 발포특성을 알아보기 위하여 폴리올 5 g, 이소시아네이트 6 g, 계면활성제 0.1 g 촉매 0.1 g, 물 0.4 g의 비율로 구성된 기본 혼합물에 대해서 평균입경 약 6.1 µm의 CaCO3를 무게비로 0%, 30% 50%, 65%(내할) 첨가하였을 때의 겉보기 비중과 열전도율 변화를 Fig. 9 에 나타내었다.
- 이소시아네이트, 폴리올, 계면활성제, 촉매 및 물의 첨가 영향을 알아보기 위하여 각각의 첨가량을 증감 시키면서 발포특성을 평가 하였다. 물성 평가를 통해 최적의 적정 비율을 유추해 낸 후 시편을 제작하였다. 제작한 시편을 20 × 20 × 20 mm 크기로 성형 후 겉보기 비중을 측정하였으며, 발포체의 발포형상은 SEM으로 관찰을 하였다.
- 발포제인 물의 함량에 따른 특성변화를 알아보기 위하여 폴리올 5 g, 이소시아네이트 6 g, 계면활성제 0.1 g, 촉매 0.1 g의 조성에 대해서 물을 0.1 ~ 0.8 g 첨가하였을 경우의 겉보기 비중과 열전도율 변화를 Fig. 3에 나타내었다. 물의 함량이 적으면 발포가 불량하여 비중이 높게 나타났으며 물의 함량이 많을 경우 과다 발포로 기공형성이 불량하여 다시 비중이 증가하였다.
- 발포형성이 기본이 되는 폴리올과 이소시아네이트의 변화에 따른 특성을 알아보기 위하여 폴리올 5 g 계면활성제 0.1 g, 촉매 0.1 g, 그리고 발포제인 물을 0.4 g 인 조성에 대해서 이소시아네이트를 1.25 g, 3 g, 6 g, 12 g 첨가하였을 경우의 겉보기 비중 변화를 Fig. 2에 나타내었다. 이때 무기분체인 CaCO3도 상기의 조성에 대해서 무개비로 1 : 1 첨가하였다.
- 일반적으로 계면활성제를 첨가하여 표면장력을 낮추어서 기공형성 및 셀을 안정화시킨다. 본 실험에서는 폴리올 5 g, 이소시아네이트 6 g, 촉매 0.1 g, 물 0.4 g에 대해서 실록산계 계면활성제를 조성에 대해서 0.1 ~ 0.8 g 첨가하였을 때의 겉보기 비중과 열전도율 변화를 Fig. 5에 나타내었다. 계면활성제를 첨가하지 않았을 경우에는 기공형성이 좋지 않아 비중이 높게 나타났으며 계면활성제를 첨가함에 따라 비중이 낮아지고 있음을 알 수 있다.
- 유·무기 복합 발포체는 제조를 위하여 먼저 폴리올에 반응촉진제, 유화제 및 발포제로 물을 일정한 비율로 첨가한 용액에 무기분체를 일정량 첨가하여 혼합한 후 이소시아네이트를 마지막으로 첨가하여 균일하게 혼합한 후 금속 몰드에 일정량을 혼합조성물을 주입시킨 후 상온에서 발포를 시켰다.
- 유기단열소재인 우레탄 소재에 무기질 충진재로 CaCO3를 복합화 하여 발포시킬 때의 각종 발포조건에 따른 유· 무기 복합단열소재의 특성을 평가 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 무기분체인 CaCO3의 첨가량은 상기의 우레탄 반응의 기본물질과 무게비로 1 : 1로 혼합을 하여 발포시켰다. 이소시아네이트, 폴리올, 계면활성제, 촉매 및 물의 첨가 영향을 알아보기 위하여 각각의 첨가량을 증감 시키면서 발포특성을 평가 하였다. 물성 평가를 통해 최적의 적정 비율을 유추해 낸 후 시편을 제작하였다.
- 제작한 시편을 20 × 20 × 20 mm 크기로 성형 후 겉보기 비중을 측정하였으며, 발포체의 발포형상은 SEM으로 관찰을 하였다.
- 촉매의 첨가량에 따른 특성변화를 알아보기 위하여 폴리올 5 g, 이소시아네이트 6 g, 계면활성제 0.1 g, 물 0.4 g의조성에 대해서 촉매를 0.1 ~ 0.8 g 첨가하였을 경우의 겉보기 비중과 열전도율 변화를 Fig. 7에 나타내었다. 촉매를 첨가함에 따라 발포형성의 반응성이 좋아져서 비중이 낮아지고 있다.
대상 데이터
- 무기질 충진재로는 6.1 µm의 평균입도를 가지는 CaCO3를 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 우레탄 반응의 기본물질인 이소시아 네이트 : 폴리올 : 계면활성제 : 촉매 : 물의 배합비는 6 g :5 g : 0.1 g : 0.1 g : 0.4 g을 기준으로 하였다. 무기분체인 CaCO3의 첨가량은 상기의 우레탄 반응의 기본물질과 무게비로 1 : 1로 혼합을 하여 발포시켰다.
- 유·무기 복합단열소재의 유기 바인더 물질로 S사의 하이드록시기(OH-)의 활성수소를 가지는 폴리올(상품명 : TF-400) 과 (−N = C = O) 라는 관능기를 가지는 이소시아 네이트(상품명: M-200)을 사용하여 반응시켜 우레탄 결합을 시키는 고분자 화합물을 기본 물질로 사용하였다.
- 폴리우레탄 폼 합성에 영향을 미치는 요소로 미세하고 많은 기포를 형성시키기 위한 또한 실록산계 계면활성제(상품명 : B-8462) 및 촉매(DMCHA)(상품명 : 33LV)를 소량으로 첨가하였다. 폴리우레탄 반응의 발포제로서 물을 사용하였다. 무기질 충진재로는 6.
- )의 활성수소를 가지는 폴리올(상품명 : TF-400) 과 (−N = C = O) 라는 관능기를 가지는 이소시아 네이트(상품명: M-200)을 사용하여 반응시켜 우레탄 결합을 시키는 고분자 화합물을 기본 물질로 사용하였다. 폴리우레탄 폼 합성에 영향을 미치는 요소로 미세하고 많은 기포를 형성시키기 위한 또한 실록산계 계면활성제(상품명 : B-8462) 및 촉매(DMCHA)(상품명 : 33LV)를 소량으로 첨가하였다. 폴리우레탄 반응의 발포제로서 물을 사용하였다.
이론/모형
- 열전도율 측정은 평판 열류가압식으로 측정을 하였으며 시료의 크기는 200 × 200 × 20 mm의 것을 사용하였다.
성능/효과
- 1) 폴리올과 이소시아네이트의 비에 따른 특성분석 결과 폴리올과 이소시아네이트의 무게비가 1 : 1.2 일 경우 발포특성이 양호하였으며 비중이 가장 낮았다.
- 2) 폴리올과 이소시아네이트를 각각 5 g과 6 g으로 고정 시키고 계면활성제 촉매 발포제(물)를 변수로하여 비중과 열전도율을 측정한 결과 측정 결과 계면활성제 0.1 g, 촉매 0.1 g, 발포제(물) 0.4 g 첨가하였을 때 가장 좋은 결과를 얻었다.
- 3) 계면활성제, 촉매, 발포제(물) 첨가에 따른 미세조직 관찰결과 계면활성제, 촉매를 첨가하지 않았을 때는 일정한 기공구조를 가지지 않았고, 발포가 잘 이루어지지 않아 열전도율, 비중 또한 높은 값을 보였다. 특히 물을 첨가하지 않았을 때에는 발포가 거의 이루어지지 않아 기공형성이 어려웠다.
- 4) CaCO3의 첨가량이 증가할수록 발포체의 기공크기가 줄어들고 있으며 무기분체의 응집현상이 일어나 비중과 열전도율이 증가 하였다.
- 4 g 이상 첨가하였을 때는 열전도율이 다시 증가를 하고 있었다. 따라서 본 실험에 서는 발포제인 물의 함량을 폴리올 5 g, 이소시아네이트 6 g, 계면활성제 0.1 g, 촉매 0.1 g의 조성에 대해서 0.4 g 비율로 첨가하였을 때 가장 좋은 결과를 얻었다.
- 4 g 첨가하였을 경우 발포형상도 좋았고 비중이 가장 낮았다. 또한 열전도율도 비중변화가 비슷한 경향을 보이고 있으며, 물의 함량이 증가함에 따라 열전도율도 낮아졌으며 물의 함량이 0.4 g 첨가하였을 때의 열전도율은 0.02891 kcal/mhoC 로 가장 낮게 나타났다. 물을 0.
- 물을 첨가하지 않은 시료에서는 발포가 거의 이루어지지 않았으며 물을 0.4 g 첨가한 시료에서 약 200 µm 정도의 기공 분포를 가지는 균일한 발포체를 얻을 수 있었다.
- 폴리올 5 g에 대해서 이소시아네이트 첨가량을 더욱 많이 첨가할 경우 발포가 잘 이루어지지 않아 비중이 증가를 하였다. 본 실험에서는 폴리올과 이소시아네이트의 무게비가 1 : 1.2 일 경우 발포특성이 양호하였으며 비중이 가장 낮았다.
- 039 kcal/mh로 나타나고 있다. 즉 CaCO3의 첨가율이 증가를 하면 난연 성능 확보에는 도움이 될 수 있을 것으로 기대되나 열전도도는 조금 높아지는 현상을 보였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.