Cell opening characteristics of a polyurethane foam (PUF) with conventional formulation for a closed-cell rigid PUF was studied using lithium salt of 12-hydroxystearic acid (Li-12HSA) as a cell-opening agent. The cell-opening agent, Li-12HSA, was properly prepared in the surfactant silicone oil, in which it existed as uniformly distributed in nanoscale. Cell opening content of nearly 100% could be obtained for the sample with ca. 1.0 phr of Li-12HSA. As the results, it showed that a fully open-cell rigid PUF could be obtained by introducing Li-12HSA as a new reactive cell opener, having a functional group which is able to form a bulky flexible side-chain on PU main chains. Furthermore, the formed open cell rigid PUF showed desirable cell size, bulk density, and thermal conductivity without severe loss of mechanical properties compared to those of the closed-cell PUF which was made without Li-12HSA.

일반적인 독립 셀 구조의 경질 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 조성비에 12-hydroxystearic acid의 리튬 염(Li-12HSA)을 셀 개방제로 사용하여 개방 셀 구조를 가지는 경질 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 연구를 진행하였다. Li-12HSA는 일반적인 폴리우레탄 폼 조성에 사용되는 실리콘 계면활성제를 기유로 사용하여 합성되었고 기유내에 나노스케일로 잘 분산되도록 하였다. 실험의 결과로서 약 1.0 phr의 Li-12HSA가 사용된 샘플 폼에서 거의 100%의 셀 개방률을 나타내어 Li-12HSA가 적절한 셀 개방제로 사용될 수 있음을 보여주었다. 이는 폼 생성 과정중에서 폴리우레탄의 주사슬에 Li-12HSA가 곁사슬로 형성되어 셀 개방에 크게 영향을 미치기 때문인 것으로 생각되었다. 또한 생성된 개방 셀 구조의 경질 우레탄 폼은 독립셀 구조의 폴리우레탄 폼의 기계적 특성을 크게 저해하지 않으면서도 바람직한 셀 크기, 벌크 밀도, 및 열전도 특성을 가지는 것으로 나타났다.

Keywords: open-cell, rigid polyurethane foam, lithium 12-hydroxystearic acid, cell opening agent