폴리우레탄 방진매트 폴리올과 경화제 조성비에 따른 시험연구

초록

생활 수준의 향상과 함께 소음 및 진동 문제에 대한 관심이 증가하면서, 이를 해결하기 위한 방진 재료로 폴리우레탄 매트가 주목받고 있는데, 폴리우레탄은 폴리올과 경화제인 이소시아네이트의 합성 물질로, 오픈 셀(open cell) 구조를 가지며 통기성과 쿠션성이 우수하고, 신율, 인장 강도, 내마모성과 같은 기계적 성질이 뛰어나다. 또한, 폴리올과 이소시아네이트의 혼합 비율에 따라 경도 조절이 가능해 다양한 방진 요구에 맞출 수 있어 적절한 설계가 필요하다. 본 연구에서는 폴리올 100 중량 대비 경화제 비율을 25, 28, 30, 32, 35로 달리하여 각각 샘플을 제작하였으며, 금형 온도를 60℃, 70℃로 구분하여 실험을 진행했다. 실험에 사용된 장치는 200mm x 200mm x 25t 크기의 발포 시편 4개가 성형되도록 알루미늄 금형을 제작하였으며, 항온 수조를 연결해 금형 온도를 일정하게 유지하고 온도 센서를 통해 발포 과정의 온도 모니터링 및 성형 온도 제어가 가능하도록 설계되었다. 경화제 비율이 증가할수록 매트의 밀도 및 경도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 성형 온도가 높을수록 발포 반응이 활발해져 기공 구조의 안정성이 증가하고, 이에 따라 쿠션성과 방진 성능이 향상되었다. 본 연구를 통하여 다양한 경화제 비율과 성형 온도 조건에 따른 폴리우레탄 매트의 밀도 및 경도 기계적 성질을 분석해 최적화된 방진 성능의 매트 설계가 가능하며, 경화제 비율과 성형 온도에 따른 최적 조건을 도출하여, 실질적인 방진 성능을 높인 우수한 품질의 매트 제작이 가능하였다.