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폴리올(Polyol)

폴리올은 분자중에 수산기 (Hydroxyl Group, -OH) 혹은 아민기 (Amine Group, -NH2)를
2개이상 갖는 다관능 (Multifunctional)알콜 또는 방향족 아민등의 개시제(Initiator)와
산화프로필렌(Propylene Oxide, PO) 또는 산화에틸렌(Ethylene Oxide, EO)을 적정
조건하에서 반응시켜 얻어지는 물질로써, 폴리우레탄 제조에 필수적인 원료이다.
폴리올은 크게 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol)과 폴리에스테르 폴리올(Polyester Polyol)로
분류하여 사용하는 용도에 알맞게 개시제 및 제품의 분자량을 변화시켜 사용하고 있다.
폴리올 제조시 사용되는 개시제의 종류를 살펴보면 표 2.와 같다.

폴리에테르 폴리올

가. 연질 및 엘라스토머 폴리우레탄용 폴리올

- 기초 폴리올 (Base Polyol)
이 분야에 사용되는 폴리올들은 주로 글리세린이나 트리메칠올프로판과 같은 3관능기인
제품이 주로 사용되며, 고신율 폼과 엘라스토머 제조에는 글리콜과 같은 2관능기의 제품도 사용된다.
사용되는 폴리올은 분자량이 3000~8000 수준이며, 글리세린과 같은 개시제에 산화프로필렌을
반응시켜 제조하나 일부제품은 5~20%까지 산화에틸렌을 공중합시켜 제조하기도 한다.
용도로는 슬래브스톡 폼, 시트 몰드 폼, TPU, RIM과 같은 Elastomer, 접착제, 코팅용으로 사용된다.

표 2. 개시제의 종류

개시제	관능지수
Water(물)	2
Ethylene Glycol(에틸렌글리콜)
Diethylene Glycol(디에틸렌글리콜)
Glycerine(글리세린)	3
Trimethylolpropane(트리메칠올프로판)
Triethanolamine(트리에탄올아민)
Pentaerythritol(펜타에리스리톨)	4
Toluenediamine(톨루엔디아민)
Ethylenediamine(에칠렌디아민)
4,4' -Diamino(디아미노디페닐메탄)
Sorbitol(솔비톨)	6
Sucrose(슈코로스, 설탕)	8

- 폴리머 폴리올 (Polymer Polyol)
코폴리머 폴리올 ( Copolymer Polyol)이라고도 부르며, 일반적으로 연질 몰드폼 또는
연질 슬래브스톡 고탄성 폼의 경도와 탄성을 높이기위해 분자량이 4,800이상인 글리세린을
개시제로 한 기초 폴리올에 폴리비닐 충전제(Polyvinyl Filler)를 분산시키거나 접붙이기(Graft)하여
제조한 불용해 안정성 현탁액을 폴리머 폴리올(Polymer Polyol)이라고 한다.

나. 경질 폴리우레탄용 폴리올
단열재로써 뿐만아니라 구조재의 역할을 하고 있는 경질폴리우레탄은
사용되는 개시제의 종류, 분자량, 관능기수및 제품의 점도에 따라 사용분야를 달리한다.
경질 폴리우레탄용 폴리올은 지방족 폴리올 (Aliphatic Polyol)과
방향족 폴리올(Aromatic Polyol)로 구별된다.

1) 지방족 폴리올 (Aliphatic Polyol)
- 건자재, 컨테이너, 냉장고, Spray등의 단열재, 가구류 및 건축용 판넬 등의 보강재로 사용된다.
- 단열성 향상보다는 기계적 강도 개선 및 치수안정성 개선등에 사용된다.
- System의 점도조절 및 생산성 향상을 위해 사용된다.
- Glycerine, Sorbitol, Pentaerythritol 등이 지방족 폴리올의 대표적인 개시제이다.

2) 방향족 폴리올(Aromatic Polyol)
- 냉장고, 컨테이너 및 Spray분야에서 제품의 단열성능을 향상시키고자 사용한다.
- Toluenediamine, Diaminophenylmethane 등이 방향족 폴리올의 대표적인 개시제이다.
- 단열재의 개발시에는 지방족 폴리올과 방향족 폴리올을 단독으로 사용하지 않고,
   이들 두가지 Type의 폴리올을 요구물성에 맞춰 적정한 비율로 혼합하여 처방 개발에 활용한다.

폴리에스테르 폴리올(Polyester Polyol)

일반적으로 널리 사용되고 있는 폴리에스테르 폴리올은 이염기산(아디핀산, Adipic Acid)과
글리콜(Glycol)이나트리올(Triol)과의 탈수축합반응에 의해 제조되며,
얻어지는 폴리에스테르 폴리올의 성상, 물성은 사용되는 산(Acid), 폴리올의 종류, 분자량에 따라
다양하게 변화한다. 아디핀산과 디에틸렌글리콜의 탈수축합반응 제조한 폴리에스테르 폴리올은
액상이기 때문에 폴리우레탄폼용으로 사용하고 있다.

폴리에스테르 폴리올의 일반적인 조성과 용도는 표 3. 와 같다.

표 3. 폴리에스테르 폴리올의 조성과 용도

조 성	수산기가	용 도
디올(Diol)	50 ~ 120	주형용 엘라스토머
에틸렌아디페이트	50 ~ 120	주형용 엘라스토머
부틸렌아디페이트	``	열가소성엘라스토머
에틸레, 부틸렌아디페이트	``	인조피혁, 합성피혁
1, 6-헥산아디페이트	``	코팅제, 접착제, 도료 등
디에틸렌아디페이트	30 ~ 64	연질폼, 엘라스토머
폴리올(Polyol)	130 ~ 140	도료
에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜	130 ~ 140	도료
아디핀산, 프탈산	350 ~ 450	반경질폼, 경질폼

폴리에스테르 폴리올은 Chain중에 에스테르기(-CO-O-)를 반복단위로써 함유하는
고분자화합물이고 말단에 수산기를 갖는 것을 말한다.