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Polymer(Korea), Vol.35, No.2, 171-175, March, 2011
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양이온성 수분산 폴리우레탄의 물성에 대한 중화제와 사슬연장제의 영향
Effects of Neutralizers and Chain Extenders on the Properties of Cationic Polyurethane Water Dispersions
신은영, 김형중†
  • 공주대학교 공과대학 신소재공학부
Eun Young Shin, and Hyung Joong Kim†
  • Department of Advanced Materials Engineering, Kongju National University, Budae-dong 275, Cheonan, Chungnam 330-717, Korea
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초록
Isophorone diisocyanate(IPDI), polytetramethylene glycol 1000(PTMG1000), 그리고 N-methyl diethanol amine(MDEA)을 사용하여 양이온성 수분산 폴리우레탄을 제조하였다. 중화제와 사슬연장제의 구조변화에 따른 입도, 점도, Tg, 인장강도 그리고 수 팽윤도와 같은 물성의 변화를 알아보기 위해 여러 가지 중화제와 사슬연장제를 도입하였다. Acetic acid(AA)를 사용하여 중화한 수분산 폴리우레탄은 전형적인 elastomer의 거동을 보이는 반면, hydrochloric acid(HCl)로 중화한 경우에는 crystalline polymer의 거동을 보였다. 사슬연장제 중에서는 isophorone diamine(IPDA)이 가장 우수한 기계적 물성을 나타내었다. HCl로 중화하였을 경우 acetic acid로 중화하였을 때보다 입도가 감소함을 확인하였는데 이는 중화제의 반대이온(counter ion) 크기 차이 때문으로 여겨지며 hydrazine으로 사슬연장하였을 때 가장 작은 입도값을 나타내었다.
Isophorone diisocyanate (IPDI), polytetramethylene glycol 1000 (PTMG1000), and N-methyl diethanol amine (MDEA) were applied to prepare cationic polyurethane water dispersions (PUD). Various neutralizers and chain extenders were introduced in order to investigate property changes, such as particle size, viscosity, Tg, tensile strength, and water swellability, depending on chemical structure of those chemicals. While the PUDs neutralized by acetic acid showed a typical elastomeric behavior, the others used with hydrochloride presented crystalline behavior. Among chain extenders isophorone diamine (IPDA) provided the best mechanical property. The particle size of the PUD neutralized with HCl was smaller than that with acetic acid. It is believed that this is attributed to the size difference of counterions. The PUD chain-extended with hydrazine had the smallest particle size.
Keywords:cationic;water dispersion;polyurethane;chain extender;neutralizer.
  1. Oertel G, Polyurethane Handbook, Hanser Publishers, New York (1985)
  2. Hepburn C, Polyurethane Elastomer, 2nd ed., Elsevier Science Publishing, New York (1992)
  3. Doyle EN, The Development and Use of Polyurethane Product, McGrew-Hill Book Company, New York (1984)
  4. Wood G, The ICI Polyurehtnae Book, ICI Polyurethane, New York (1987)
  5. Kong HC, Jhon YK, Cheong IW, Kim JH, Journal of Adhesion and Interface., 3, 9 (2002)
  6. Kang SG, Park CJ, Jang JS, Ryu H, J. Korean Ind. Eng. Chem., 13(1), 46 (2002)
  7. Dieterich D, Prog. Org. Coat., 9, 281 (1981)
  8. Ahn TO, Jung SU, Jeong HM, Lee SW, J. Appl. Polym. Sci., 51(1), 43 (1994)
  9. Hespe HF, Zembrod A, Cama FJ, Lantman CW, J. Appl. Polym. Sci., 44, 2029 (1992)
  10. Lee HS, Hsu SL, Macromolecules., 22, 1100 (1989)
  11. Martin DJ, Meijs GF, Renwick GM, Mccarthy SJ, Gunatillake PA, J. Appl. Polym. Sci., 62(9), 1377 (1996)
  12. Tieback RE, Markusch PH, J. Coat. Technol., 16, 39 (1986)
  13. Son SH, Kim IH, Lee HJ, Kim JH, Polym.(Korea), 21(3), 375 (1997)
  14. Rutger IR, Rheol. Acta., 2, 202 (1962)