3-Isocaynatopropyl triethoxy silane이 PU 접착제 물성에 미치는 영향

Abstract

폴리우레탄은 폴리올과 이소시아네이트간의 반응에 의해 얻어지는 중합물이다. 분자량이 500이하인 폴리올은 쇄연장제로 사용되며 분자구조에서 단단한 하드세그먼트를 구성한다. 분자량이 500이상인 폴리올들은 긴 사슬 구조를 띄며 부드러운 연질의 소프트 세그먼트를 형성한다. 하드세그먼트와 소프트세그먼트는 고분자량과 저분자량 폴리올의 비율에 따라서 조절할 수 있다. 이 두 가지 사슬이 분자구조에서 차지하는 비율에 따라서 물성을 자유롭게 조절할 수 있는 것이 폴리우레탄의 장점 중 하나이다. 폴리올은 구조에 따라서 에테르계와 에스테르계로 나뉜다. 에스테르계 폴리올은 구조에 C-O-O-기를 가지는데 이러한 구조는 수분에 의해서 쉽게 분해를 일으킨다. 에테르계 폴리올을 사용하면 이러한 단점이 어느정도 보완되지만 에스테르계 폴리올보다 내가수분해를 제외한 기타 물성이 떨어진다. 또한 C-O-N-H 우레탄 결합자체도 수분이나 알칼리에 의하여서 쉽게 분해된다. 이번 실험에서는 이러한 점을 보완하고자 Silane coupling agent를 첨가하여 중합을 하였다. Silane coupling agent는 고분자와 무기, 유기 또는 금속소재와의 복합계에서 화학결합으로 접착성 개선과 여기에 수반하는 기계적 강도, 전기적 특성, 내수성, 내후성, 내열성 등의 각종 특성 향상 목적으로 사용되어 오고 있다. 열가소성 수지 중에서 극성이 높은 우레탄수지등에 상당한 물성 개선 효과가 있다. 3-Isocyanatopropyl triethoxy silane의 양을 0 wt%, 0.3 wt%, 0.5 wt%, 0.7 wt% 및 1 wt% 첨가하여 중합한 샘플의 가사시간, modulus, 내열성 및 접착력 을 평가하였다. 물성 평가결과 silane coupling agent가 첨가된 sample이 모든 부분에서 더 우수한 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.