발포폼의 다양한 유형에서 자연 발포제의 적용(연질 우레탄 폼)
경질 우레탄 폼에 비해 연질 우레탄 폼은 압력에 노출될 때 변형에 대한 적은 저항을 제공합니다.연질 발포체의 가장 일반적인 기본 중합체는 폴리우레탄입니다. 연질 우레탄 폼은 매우 넓은 범위에서 사용합니다. 연질 우레탄 폼은 가구의 제조에 사용되는 쿠션과 메트리스 또는 장난감 및 자동차산업의 소음흡수재, 포장재, 스포츠용품 등에 사용됩니다. 연질 우레탄 폼은 open-cell 폼입니다.
일찍이 1990년에 기술은 CFCs 없이 연질 우레탄 폼은 생산을 위한 시험과 기술개발을 하였습니다.이러한 기술 중 하나는 VPF(변압 발포, variable pressure foaming) 처리입니다.
VPF(변압 발포, variablepressure foaming) 과정동안 충분한 CO2는 11kg/m3(10kg/m3~70kg/m3에 이르기까지 원료 밀도) 이상체적의 연질 우레탄 폼을 생산하기 위해 이소시아네이트와 물의 반응에 의해 형성될 때까지 완전히 폐쇄된제조 장치에서 기압이 저하됩니다.
물리적인 발포제를 추가할 필요가 없습니다. 규정한 대기 조건에서 생산은 원료의 최적한 투입을 보장하고 보다 나은 제품을 생산합니다. 독일에서는 HFCs는 더 이상 연질 우레탄 폼 발포에 사용하지 않습니다.
[우레탄폼의 사용 용도]
[경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드)의 사용]
발포폼의 다양한 유형에서 자연 발포제의 적용
(코킹 폼, one-component foam/OCF)
전문가와 DIY 건물주는 건물에 작업을 위하여 캔으로 된 1액형 코킹폼을 사용합니다. 가장 중요한 적용은 아래와 같습니다.
➀ 문과 창문 프레임 사이의 틈새와 조인트 코킹
➁ 구멍에 다른 유형의 충진
➂ 롤링 셔터 케이스의 밀봉
대부분 사용되는 코킹 폼은 1액형입니다. 1액형 우레탄폼은 대부분 간단한 스프레이나 드롭인(drop-in)코킹 건(gun) 중 하나로 적용합니다. 모두 동일한 목적으로 사용되지만, 코킹 건 은 사용자가보다 정밀하게 작업할 수 있습니다. 1액형 성분의 우레탄폼은 발포제 없이 캔으로부터 방출되어 확장할 수 있습니다.그러나 발포제는 우레탄폼의 단열효과에 영향을 주지 않습니다. 이것은 대부분 적용시에 방출됩니다.소량만이 최대 1년간 우레탄폼에 남아있습니다.
2액형 발포체가 가능한 대안입니다. 이것은 추가로 발포제를 필요로 하지 않습니다. 이것은 화학반응을유발하는 두 성분을 함께 혼합함으로써 확산되고 발포됩니다. 캔 전체의 내용물을 한 번에 최대로 사용하는 경우에만 사용의 의미가 있습니다. 그렇지 않으면 우레탄폼은 불과 몇 분 내에 캔에서 경화됩니다.일반적으로, 다른 재료 및 기술은 코킹 발포폼 대용으로 사용 할 수 있습니다.
염소화 발포제를 전부 단계적으로 폐지한 후, 가연성 탄화수소의 혼합물(프로판, 부탄, 디메틸에테르) 그리고 HFCs(HFC-134a 또는 HFC-152a)와 같은 불연성 또는 실질적으로 불연성 발포제는 독일에서사용되었습니다. 2008년 7월 4일 시장에 출시되는 150개 이상의 지구온난화 잠재력이 있는 HFCs 또는HFC 함유제를 포함하는 코킹폼과 같은 광범위한 금지는 유럽연합에 효과가 있었습니다.
독일에서 코킹용 우레탄폼은 독일표준 DIN 4102-1에서 정의된 등급 B2의 요건을 충족해야합니다.즉, 건축 및 건설 산업에서 사용되는 재료는 ‘일반적으로 가연성’(DIN, 1998)입니다. 발포 폼은 DIN 4102-1(DIN, 1998)에서 정의된 것과 같이 건축재료 등급 B1(쉽게 가연성이 없는) 기준을 만족해야 특별 소방요구사항을 충족할 수 있습니다.
B2 우레탄폼(1액형 또는 2액형)의 대부분은 이제 HFCs 없이 제조할 수 있습니다. HFCs 없는 대체 폼은지금도 건축재료 등급 B1으로 존재합니다. 그러나 대체 발포제와 HFCs를 대체하는 난연제의 더 많은 사용을 필요로 합니다. 폭발 위험으로 인해, 작은 공간에서 가연성 발포제의 적용은 특별한 안전주의 사항이 필요합니다. 안전수칙은 제품과 함께 발급됩니다. 고도의 안전수칙이 없이 즉, 완전히 확인되지 않고HFC없는 하나의 컴포넌트 발포체의 사용을 금지 하였습니다.
[충진용, 접착제용 1액형 우레탄폼]
[1액형 우레탄 폼 건]
아래의 사진은 최근에 국내에서 개발된 대용량(12kg)의 2액형 우레탄폼입니다. 2액형 우레탄폼은 접착제용과 스프레이용으로 현재 개발이 되었습니다.
탱크에 투입되는 원액은 각각 6kg으로 용량은 약 0.6m3(50mm 두께 1000*2000mm 약 12~13장)를 사용할 수 있으며, 드라이비트공법(외단열공법) 적용시 비드법단열재를 벽면에 접착할시 기존에 몰탈(떡밥)로 접착하여 태풍으로 인한 비드법단열재의 탈락을 사전에 방지할 수 있을 것으로 판단합니다.
[국내에서 개발된 대용량(12kg)의 2액형 우레탄폼]
2액형 스프레이용 우레탄폼을 분사하여 경질우레탄폼단열재(우레탄보드)와 접착력을 시험하였습니다. 시간이 경과된 후에도 접착력은 변함이 없었으며, 많은 효용가치가 있을 것으로 판단됩니다.
[2액형 우레탄폼과 경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드)접착시험]