Castor Oil and HER Based Polyurethanes: Synthesis, Characterization and Structure-Thermal Stability Relation

Q: 이 논문에서 정의한 Polyurethane(PU)이란 무엇인가?

다이- 또는 폴리이소시아네이트와 폴리올의 화학적 반응을 통해 제조되는 고분자 물질이다. 본 연구에서는 PEG, MDI, HER 및 CAO와 같은 원료를 사용하여 합성하며, 구성 성분의 비율과 구조적 특성에 따라 열 안정성이 결정되는 특성을 가진다.

Q: 폴리우레탄 합성 시 CAO의 도입이 열 안정성에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, CAO의 분지형 구조가 폴리우레탄의 열 안정성을 향상시키는 핵심 요인으로 작용한다. CAO가 HER을 대체할수록 분해 온도가 상승하고 잔류 탄소량이 증가하며, 이는 β-절단 메커니즘을 통한 열 분해 패턴을 더 높은 온도로 이동시키기 때문이다.

Thangamani Rajkumar; Venugopalan Rajasudha; Arunjunai Raj Mahendran; Chinnaswamy Thangavel Vijayakumar

doi:10.7317/pk.2021.45.4.511

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자료유형: 학술저널

저자정보: Thangamani Rajkumar (Rajah Serfoji Government College) Venugopalan Rajasudha (Bon Secours College for Women) Arunjunai Raj Mahendran (Wood K Plus-Competence Center for Wood Composites and Wood Chemistry) Chinnaswamy Thangavel Vijayakumar (Kamaraj College of Engg. & Tech.)

저널정보: 한국고분자학회 폴리머 폴리머 제45권 제4호

발행연도: 2021.7

수록면: 511 - 519 (9page)

DOI: 10.7317/pk.2021.45.4.511

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Polyurethanes (PUs) were prepared from solvent and catalyst free reaction mixture containing polyethylene glycol (PEG), 4,4’-methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and 1,3-bis(2-hydroxyethoxy) benzene (HER) and/or castor oil (CAO). PUs were characterized using the Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and proton nuclear magnetic resonance (¹H NMR) spectroscopic methods. Thermal studies on PUs using differential scanning calorimetric (DSC) and thermogravimetric analysis coupled with FTIR (TG/FTIR) proved that CAO-extended PUs were thermally more stable than HER extended PUs. The partial and complete replacement of HER content in PUs using CAO enhanced the thermal stability by shifting degradation temperature to higher temperature (5-15 ℃) and enhancing the char residue. The parameters derived from DSC traces, thermogram and differential thermogram confirmed that PUs synthesized using PEG 1500 are thermally more stable than the PUs prepared using PEG 4000. The probable degradation mechanism to study the role of β-hydrogen on the thermal stability was proposed and discussed based on the results of TG/FTIR.

#β-hydrogen #mechanism #polyurethane #synthesis #thermal degradation

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