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PIR 폼의 계면활성제와 노화 단열값의 관계성 이해(2)

출처: https://www.pu-additives.com/product/pu-additives/downloads/relationship_surfactants_aged-insulation-value.pdf

 

3. 결과 및 토론

 

 1) 단열값 분석

 

     시험한 각 계면활성제와 폼의 단열값을 비교하기 위해 초기 24시간 k-인자, 90k-인자 및 추정 LTTR 값을 측정했습니다.

 

   ① n-펜탄

[단열값 비교 n-펜탄]

       처음 제기했을 때, 더 나은 초기 k-인자를 초래한 계면활성제는 또한 더 나은 추정 LTTR 값과 90일 노화 값을 나타냈습니다. 일반적으로 실리콘 함량이 높은 코어 형성 가능성의 계면활성제가 초기 및 노화된 단열값의 개선을 가져온 것은 분명한 추세입니다. 가장 낮은 코어 형성 가능성 계면활성제와 유기 계면활성제는 최악의 추정 LTTR 값과 90k-인자를 제공했습니다.

 

   ② n-/iso-펜탄

 

 

[n-/iso-펜탄 단열값 비교]

       n-/iso-펜탄의 결과를 조사할 때, 계면활성제 구조와 관련된 명확한 경향은 없습니다. 모든 계면활성제가 잘 수행되었습니다. 그러나 가장 높은 코어 형성 잠재성 활성제 H는 초기 단열값이 양호함에도 불구하고 LTTR이 최악으로 추정되었습니다. 발포제로서 n-/iso-펜탄과 함께 허용 가능한 폼 및 추정된 LTTR 값을 제공하기 위해 적당히 강하거나 강한 코어 형성 가능성이 요구되는 것으로 보입니다.

 

 2) 노화곡선

 

     첨가제 성능과 관계없이 모든 LTTR 값이 유사한 값에 접근할 것이라는 우려가 있습니다. 따라서 본 연구에서는 각 계면활성제로 제조된 폼의 노화 과정을 조사하는 것이 중요했습니다. 아래의 곡선은 테스트된 각 계면활성제에 대한 코어 및 슬라이스의 성능을 4주 간격으로 나눈 값입니다. 마지막으로 만약 계면활성제가 좋은 코어 슬라이스 단열값과 나쁜 슬라이스 단열값을 초래한다면, 그 계면활성제로 인해 코어에서 표면으로 흐름이 좋지 않다는 것을 알아냈습니다.

 

[n-펜탄 폼 코어 슬라이스 노화곡선]

[n-펜탄 폼 표면 슬라이스 노화곡선]

     n-펜탄 LTTR 슬라이스 노화곡선을 조사한 결과 3가지 주요 발견이 있었습니다. 첫째, 12주 폼 노화 중 60% 이상이 첫 4주 동안 발생합니다. 둘째, 모든 계면활성제의 노화 속도는 표면 슬라이스보다 코어 슬라이스에서 더 큰 것으로 보입니다. 셋째, 계면활성제의 최종 노화 성능은 다소 일정하게 나타납니다. 따라서 계면활성제 A로부터 초기 k-인자의 장점은 노화 속도가 일정해 보인다는 것을 의미하는 가장 잘 추정된 LTTR 값으로 변환됩니다. 계면활성제 B는 표면 노화를 약간 낮추고, 평균 코어 슬라이스 노화곡선을 그리며, 이 계면활성제를 사용하면 흐름이 더 좋아질 수 있다는 점도 있습니다.

 

     이 데이터를 추가로 조사하기 위해 아래 표는 4주 간격으로 발생한 총 노화 백분율을 보여줍니다. 또한, 유기 계면활성제를 기준점으로 사용하였으며 모든 실리콘 유기활성제는 유기와 실리콘 계면활성제의 노화 차이를 비교하기 위해 비교하였습니다. 폼 샘플은 처음에는 두께가 50mm였기 때문에 표면과 코어 슬라이스는 다음 방정식을 사용하여 평균을 구했습니다.

 

[슬라이스 n-펜탄의 노화성능 비교]

 

     상기 표로부터 표준 실리콘 지배하는 계면활성제 A, B, C E가 전체 노화 성능의 최고 비율을 가지고 있는 것이 분명합니다. 마지막으로 모든 표준 실리콘 계면활성제는 표준 유기 계면활성제를 능가했습니다.

[폼 코어 슬라이스 노화곡선 n-/iso-펜탄]

[폼 표면 슬라이스 노화곡선 n-/iso-펜탄]

     n-/iso-펜탄으로 제조된 폼의 노화곡선을 조사할 때, 가장 높은 코어 형성 가능성 계면활성제 H를 제외하고 지속적인 노화의 일반적인 경향을 확인합니다. 계면활성제 H는 상기 수치와 아래 표에서 볼 수 있는 높은 노화 속도를 초래했습니다. 계면활성제 E가 전체 코어 슬라이스 성능이 가장 우수하고 표면 슬라이스는 성능이 최악이라는 점도 흥미롭습니다. 이는 폼 흐름이 시험한 다른 계면활성제보다 불량했음을 나타냅니다.

[슬라이스 n-/iso-펜탄의 노화성능 비교]

 3) 기타 폼 특성

 

     LTTR 깂과 관련하여 계면활성제 간의 차이를 더 잘 이해하기 위해, 폼의 물리적 및 시각적 특성을 조사하였습니다.

 

 4) 폼 미학

 

     n-펜탄으로 만들어진 모든 폼은 매우 균일한 셀 구조를 가져왓으며 상당한 수의 대량 결함이 없었습니다. n-펜탄 발포 폼 내에서의 주요한 차이는 셀 크기였습니다.

 

[폼 미학 n-펜탄]

 

     n-/iso-펜탄으로 생산된 폼은 모두 n-펜탄보다 시각적으로 더 미세한 셀 구조를 나타냈습니다. 그러나 몇몇 계면활성제와 n-/iso-펜탄 발포 폼은 보다 많은 대부분 결함을 초래하였습니다. 가장 높은 코어 잠재 계면활성제인 구조 H는 추정 LTTR 값에 영향을 미친 것으로 보이는 가장 큰 결함을 초래했습니다.

 

[폼 미학 n-/iso-펜탄]