초록 ▼

폴리우레탄은 그 조성 변화에 따라 유리전이 온도와 물성이 다양하기 때문에 형상기억 고분자로서 다양하게 응용할 수 있다. 형상기억 고분자 개발의 핵심은 반복 특성, 형상 회복력, 그리고 형상 회복속도이다. 그러므로 이런 성질과 관련된폴리우레탄의 구조 변화에 대한 집중적인 연구가 요구된다. 본 연구에서 폴리우레탄의 형상기억 성질에 미치는 hard segment 함량, soft segment의 분자량, 그리고 allophanate 가교의 효과를 관찰하였다. hard segment 함량이 증가함에 따라 잔류변형은 커진

폴리우레탄은 그 조성 변화에 따라 유리전이 온도와 물성이 다양하기 때문에 형상기억 고분자로서 다양하게 응용할 수 있다. 형상기억 고분자 개발의 핵심은 반복 특성, 형상 회복력, 그리고 형상 회복속도이다. 그러므로 이런 성질과 관련된폴리우레탄의 구조 변화에 대한 집중적인 연구가 요구된다. 본 연구에서 폴리우레탄의 형상기억 성질에 미치는 hard segment 함량, soft segment의 분자량, 그리고 allophanate 가교의 효과를 관찰하였다. hard segment 함량이 증가함에 따라 잔류변형은 커진 반면, 충전제 역할의 증가로 형상 회복력과 형상 회복속도는 증가하였다. soft segment의 길이가 감소함에 따라 각 segment의 영구변형이 쉽게 발생하여 잔류변형이 증가하였으며 고무탄성의감소로 형상회복력이 감소하였다. 형상기억 성질에 대한 soft segment의 혼합 효과는 상혼합에 따른 형태학적 변화에 의존하였다. 분자량이 작은 soft segment의 함량이 증가함에 따라 상혼합이 증가되었고 형상회복력이 작았으며 완화되었으나, 형상회복성은 개선되었다. 폴리우레탄에서 allophanate 가교를 형성시킨 결과, NCO/OH의 비가 1.0에서 1.2인 범위에서 탄성적인 성질의 증가로 반복 특성, 형상회복력, 형상회복속도가 향상되었다.

Abstract ▼

Polyurethanes can be used for various purposes as a shapememory polymer because they may exhibit several glass transition temperatures andmechanical properties through its composition changes. The key to the development ofshape memory polymer is the improvement in cycling properties, shape

Polyurethanes can be used for various purposes as a shapememory polymer because they may exhibit several glass transition temperatures andmechanical properties through its composition changes. The key to the development ofshape memory polymer is the improvement in cycling properties, shape recovery force,and shape recovery rate. Therefore, intensive study is required on the structuralchange of polyurethanes related to these properties. In this study, we investigated theeffect of hard segment content, molecular weight of soft segment, and allophanatecrosslinking on the shape memory properties of polyurethanes. As an increase in hardsegment content, residual strain became larger, whereas shape recovery force and shaperecovery rate were increased because the crosslinking acts as a reinforcing filler. Asthe length of soft segment was decreased, residual strain was increased because thepermanent deformation was easily occurred in each segment, but shape recovery forcewas decreased. The effect of mixed soft segment on shape memory propertiesdepended on morphological changes due to phase mixing. As the content of softsegment with Mn=587 was increased, phase mixing was increased, and shape recoveryforce was lowered and relaxed, but shape recovery properties were improved. Fromthe result of formation of allophanate crosslinking in polyurethane, the cycling properties,shape recovery force, and shape recovery rate were enhanced in the range ofNCO/OH=1.0∼1.2 because of the increase in elastic properties.

목차 Contents

• 1. 서론...7
• 1.1 연구배경...7
• 1.2 연구목적 및 범위...9
• 2. 연구방법 및 이론...11
• 2.1 이론...11
• 2.1.1. 형상기억 고분자의 정의...11
• 2.1.2. 형상기억 효과의 기구...11
• 2.1.3. 형상기억 고분자의 조건...12
• 2.1.4. 폴리우레탄의 구조와 물성...14
• 2.2 실험...15
• 2.2.1. 시료...15
• 2.2.2. 중합...16
• 2.2.3. 시차 주사열량계 및 동적 기계적 분석 측정...17
• 2.2.4. 열기계적 반복 실험...17
• 3. 결과 및 고찰...19
• 3.1 시차 주사열량계...19
• 3.2 동적 기계적 분석...24
• 3.3 열기계적 반복 실험...29
• 3.4 형상고정성...39
• 3.5 형상회복력...39
• 3.6 형상회복 시간...42
• 4. 결론...44
• 5. 인용문헌...46
• 1. 연구수행관련 논문발표 목록서...48
• 2. 자체평가서...50