Abstract
2 Components polyurethane coatings are widely used for the industrial coating in general because of its excellent film performance and the workability which were brought by the 3 dimensional cross linked chain structures being formed after the reaction between polyol and polyisocyanate. 2 components polyurethane can be classified into alkyd polyol, polyester polyol, acrylic polyol and polyester modified acrylic polyol depending on where it is used. This research was conducted under the conditions below; different chemical compositions of resin for paint, set the same conditions of viscosity, thinner and acid value, set alternative polyols, OH values and catalysts, set alternative polyisocyanate hardeners of the paint, measure the reaction rates and dynamic mechanical characteristics using RPT-3000, Rotation Rheometer, DMA and FTIR. The research found that the reactivity between polyol and isocyanate influences the film performance and workability depending on the catalysts, OH values and chemical compositions. We find out that different reaction rate of acrylic polyol and polyester modified acrylic polyol with poly-isocyanate is not influenced on temperature and catalyst. In addition, reaction speed of high hydroxyl content polyol is faster than low hydroxyl equivalent. These results can improve difficult working condition to apply urethane coating.
2액형 폴리우레탄(Polyurethane)도료는 폴리올과 폴리이소시아네이트가 반응하여 분자간 3차원 망상구조를 형성하기 때문에 도막물성 및 작업성이 매우 우수하여 공업용 소재의 도장용으로 많이 사용하고 있다. 2액형 폴리우레탄도료는 사용목적에 따라 크게 알키드 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 및 아크릴 폴리올로 분류되고 있으며, 수지의 화학적 특성에 따라 반응성 및 건조조건에 따라 도막의 물성차이가 많이 발생하기 때문에 현장적용에 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 폴리우레탄 도료의 균일한 반응성 및 물성을 개선하기 위하여 수지의 점도, 용제 및 산가를 동일한 조건으로 하고, 폴리올의 화학적 조성에 따라 분자 중 OH 함유량과 촉매를 다르게 하고, 여기에 폴리이소시아네이트를 경화제로 하여 각각의 반응속도 및 반응 정도를 Rheometer, DMA, FTIR 등을 이용하여 측정하였다. 그 결과 폴리우레탄 도료에서 폴리올과 폴리이소시아네이트와의 반응성은 촉매, 폴리올 중 OH 함유량 및 화학적 조성에 따라 각각 다른 결과를 나타내었으며, 반응 온도 및 촉매에 따라 폴리에스테르 폴리올이 가장 빨랐고, 알키드 폴리올이 가장 늦었다. 그리고 아크릴 폴리올과 변성 아크릴 폴리올은 반응온도 및 촉매에 따라 반응이 다르게 나타났고, OH 함량에 따른 반응성은 OH 함량이 높을수록 빠른 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 반응성 및 도막의 물성이 우수한 조건을 선택하면 현장적용의 어려움이 개선될 것으로 판단된다.