실리카 충전 폴리우레탄 컴포지트 폼의 셀 구조-물성 상관 연구

Structure-Property Correlation in Silica-Filled Polyurethane Composite Foams

연구 내용

실리카 에어로겔·나노입자·폴리실록산 전구체를 충전한 폴리우레탄 폼에서 셀 구조와 계면 상호작용을 제어해 단열 및 기계 성능을 개선하는 연구

본 연구는 폴리우레탄 폼에 실리카 기반 필러를 적용하여 단열 성능과 기계적 특성을 동시에 향상시키는 것을 목표로 합니다. 에어로겔, 실리카 나노입자, 솔-젤 기반 폴리실록산 생성 필러 등 서로 다른 충전재를 사용하고, APTES 및 PMDI를 통한 표면 개질로 고분자 매트릭스-무기 필러 간 상호작용을 높입니다. 폼의 셀 구조에 따라 기계 강도와 열적 효과가 달라지는 경향을 규명하며, 필러 함량이 증가할수록 셀 벽에서의 응집이 성능을 저해할 수 있음을 확인합니다. 따라서 분산 제어가 핵심 변수가 됩니다.

관련 프로젝트

0건

연구 흐름

초기에는 서로 다른 실리카 필러 형태를 선정하고 폴리우레탄 폼 제조 조건을 동일 기준으로 적용하여 복합 폼 구조가 형성되는 과정을 확인했습니다. 이후 필러 표면 개질을 수행해 계면 결합 가능성을 높이고, 충전재의 종류와 함량에 따른 셀 구조 변화를 분석했습니다. 그다음 기계적 특성과 열 절연 성능을 함께 측정하여 두 성능이 폼 셀 구조에 의해 좌우되는 상관을 도출했습니다. 최종적으로 과도한 함량에서 발생하는 응집 문제를 고려해 분산 제어 요구사항을 정리하는 방향으로 연구가 진행되었습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

경량 고성능 단열 폼
건축용 단열재
산업용 열관리 소재
내습성 향상 단열 복합재
폴리우레탄 기반 복합 구조체
실리카 기반 난열 전달 억제 설계
표면개질 기반 계면 강화 공정
충전재 분산 최적화 공정
열·기계 동시 성능 설계
에어로겔 활용 복합재 제조