폴리우레탄의 분자식이 제품 개발에 미치는 영향

폴리우레탄은 사람들이 매일 사용하는 제품에서 중요한 역할을 하는 믿을 수 없을 정도로 다재다능한 플라스틱 소재입니다. 폴리우레탄은 1937년 Dr. Otto Bayer에 의해 발명되었으며 주로 제2차 세계 대전 중 고무 대체재로 사용되었습니다. 1950년대와 60년대에 폴리우레탄은 엘라스토머, 접착제 및 유연한 쿠션 폼에 사용되었습니다.

오늘날 이 소재는 매우 보편적이어서 모든 주요 산업의 거의 모든 제품에서 찾을 수 있습니다. 일반적인 용도로는 가죽 의류, 단열 시스템, 자동차 스포일러, 수술용 드레이프 등이 있습니다.

어떻게 폴리우레탄이 매우 다양한 형태를 취할 수 있습니까? 그것은 모두 폴리우레탄 화학 공식으로 귀결됩니다. 다음은 엔지니어와 제품 팀이 다양한 종류의 폴리우레탄, 폴리우레탄 배합이 중요한 이유, 배합이 최종 부품에 미치는 영향에 대해 알아야 할 사항입니다.

폴리에테르 대 폴리에스테르 - 차이점은 무엇입니까?

가장 일반적으로 폴리우레탄은 폴리에테르와 폴리에스테르에서 파생됩니다. 둘 다 탄성 특성을 가지고 있으며, 둘 다 어떤 경도로도 만들 수 있으며, 둘 다 산업 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용됩니다. 그러나 폴리에테르와 폴리에스테르는 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. 엔지니어는 응용 분야에 가장 적합한 폴리우레탄 플라스틱을 선택하기 위해 이 두 재료의 주요 차이점을 숙지해야 합니다.

폴리에스터-폴리우레탄은 더 부드러운 우레탄(90A 경도계 미만)에 사용되며 강한 절단, 마모, 찢어짐 및 내용제성으로 알려져 있습니다. 그들은 폴리에테르-폴리우레탄보다 더 높은 온도를 견딜 수 있고 더 높은 인장 강도를 가지고 있습니다. 폴리에스터는 또한 충격 흡수에 탁월한 선택이며 진동 감쇠가 필요한 응용 분야에 널리 사용됩니다. 인기 있는 응용 프로그램에는 은행 장비 롤러, 범퍼 패드 및 자동화 클램프가 있습니다.

그러나 폴리에스터에는 단점이 있습니다. 이 소재는 일반적으로 내습성이 좋지 않아 물이나 습도가 높은 환경에 노출되는 부품에는 권장되지 않습니다. 가수분해는 재료의 물리적 특성을 분해합니다.

반면에 폴리에테르-폴리우레탄은 더 단단한 우레탄(90A 경도 이상)에 사용되며 폴리에스터-폴리우레탄보다 더 큰 내습성과 동적 특성을 제공하는 경향이 있습니다. 이 재료는 또한 더 나은 반발력, 더 나은 저온 유연성을 가지며 고속 응용 분야에서 더 나은 성능을 보입니다. 또한 우수한 기계적 특성으로 인해 중간에서 높은 응력을 받는 부품에 적합합니다.

폴리에테르의 인기 있는 응용 분야에는 스케이트 휠, 엘리베이터 휠, 판금 성형 롤러 및 다양한 식품 안전 응용 프로그램이 포함됩니다. 폴리에테르는 더 단단한 우레탄에 사용되지만 실제로 이 소재는 폴리에스터보다 내마모성이 낮고 찢어지기 쉽습니다. 또한 일반적으로 더 높은 가격표가 붙어 있습니다.

폴리우레탄 배합이 중요한 이유

폴리우레탄 배합이 중요한 이유를 이해하려면 폴리우레탄 화학의 기초를 이해하는 것이 도움이 됩니다. 폴리우레탄은 폴리올과 이소시아네이트 사이의 화학 반응을 통해 생성되며, 이는 예비 중합체를 생성합니다. 그 프리폴리머는 경화제와 가교결합되어 폴리우레탄을 형성합니다. 이 폴리우레탄 화학식은 단순해 보일 수 있지만 복잡성과 가변성의 여지가 많습니다.

열경화성 폴리우레탄을 예로 들어 보겠습니다. 일반적으로 이러한 종류의 폴리우레탄은 에테르 또는 에스테르 화학 결합과 결합된 TDI 또는 MDI 백본(고온 및 저온에서 각각 우수한 기계적 특성을 제공함)으로 구성됩니다. 에스테르-폴리우레탄은 2개의 산소 원자와 2개의 탄소 원자를 포함하는 반면 에테르-폴리우레탄은 1개의 산소 원자와 2개의 탄소 원자를 포함합니다.

이러한 백본과 화학 결합의 각각의 고유한 조합은 결과 재료에 다른 물리적 특성을 부여합니다. 또한 폴리우레탄의 경화제로 사용할 수 있는 수십 가지 화학 물질과 함께 경화제와 첨가제를 혼합하여 완전히 새로운 것을 만들 수 있는 가능성도 있습니다.

이러한 모든 요소가 작용하여 폴리우레탄 화학식을 약간만 조정하면 겉보기에 무한한 다양한 제형을 만드는 것이 가능합니다. 그렇기 때문에 엔지니어와 제품 팀은 장래의 폴리우레탄 플라스틱의 모든 측면을 평가하고 한두 가지 기준에 따라 재료를 선택하는 것을 피해야 합니다.

두 개의 폴리우레탄 탄력 볼의 경도는 같지만 화학적 합성이 다른 경우 하나는 바닥에 떨어지고 다른 하나는 다시 튀어 올라올 수 있습니다. 최종 부품이 제대로 작동하는지 확인하기 위해 엔지니어와 제품 팀은 제품 개발 과정에서 폴리우레탄 배합을 신중하게 고려해야 합니다.

Fast Radius를 폴리우레탄 배합 가이드로 활용

요약하자면 폴리에스터 폴리우레탄은 경도가 낮은 제형, 고온 응용 분야 및 충격이나 진동 흡수가 필요한 부품에 더 적합합니다. 폴리에테르 폴리우레탄은 경도가 더 높은 제형, 고속 또는 고응력 응용 분야 및 물에 노출되는 부품에 더 적합합니다.

제품 팀과 엔지니어는 최종 부품이 원하는 특성을 갖고 모든 중요한 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 장래의 폴리우레탄의 고유한 화학 조성을 평가해야 합니다. 숙련된 제조 파트너와 협력하면 도움이 될 수 있습니다.

Fast Radius는 제품 팀이 폴리우레탄 배합의 모든 복잡성을 풀고 특정 사용 사례에 적합한 폴리우레탄 플라스틱을 선택할 수 있도록 도와줍니다. 재능있는 디자이너, 고문 및 엔지니어 팀은 재료 선택이 얼마나 중요한지 알고 있으며 프로젝트를 올바른 방법으로 시작하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 시작하고 당사가 제공하는 서비스에 대해 자세히 알아보려면 지금 문의하십시오.

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