KR20190124601A - 폴리우레탄 폼, 이를 이용한 단열재 및 이들의 제조방법 - Google Patents

폴리우레탄 폼, 이를 이용한 단열재 및 이들의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼은, 0.05~0.5wt%의 환원그래핀 산화물(rGO)을 포함할 수 있다.

Description

폴리우레탄 폼, 이를 이용한 단열재 및 이들의 제조방법{Polyurethane foam, insulating material using the same and manufacturing method for thereof}
본 발명은 폴리우레탄 폼, 이를 이용한 단열재 및 이들의 제조방법에 관한 것이며, 상세하게는 초저온 단열 특성이 우수하여 LNG 운반선 및 연료탱크에 적용 가능한 폴리우레탄 폼, 이를 이용한 단열재 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 폴리우레탄 폼은 유, 무기 단열재 중 단열성이 우수한 소재로 알려져 있으며, 높은 단열성이 요구되는 냉장고, 냉동 컨테이너, 저온 창고 등의 단열재로 주로 사용되는 소재이다. 이러한 폴리우레탄 폼은 주로 상온에서 -15℃ 정도의 환경에서 단열재로 사용되는 경우 우수한 단열 특성을 나타내지만, LNG 운반선의 저장용 탱크 및 LNG 연료탱크와 같이 -165℃ 이하의 초저온 환경에서 단열재로서의 사용이 극히 제한적이었다. 폴리우레탄 폼이 초저온 환경에 노출되는 경우, 수축, 균열, 비틀림 등이 발생하거나, 외부충격에 의해 쉽게 파손되기 때문이다. 극저온용 단열재는 열전도율이 높은 유리섬유를 이용하여 보강하는 것이 일반적이며, 폴리우레탄 폼의 밀도 역시 130kg/m3 수준으로 일반 우레탄 폼의 밀도 대비 약 3배 이상 높다. 이로 인하여 단열재의 단열 성능이 저하되고, 결국 단열 성능의 향상을 위해 단열재의 두께를 증가시킬 수 밖에 없었다.
특허문헌 1은 폴리올 성분과 및 이소시아네이트 성분을 조절하여 폴리우레탄 폼의 강도를 개선하는 기술을 개시하나, 폴리올 성분 및 이소시아네이트의 성분 조절만으로는 초저온 환경에서의 단열성 개선에 기술적 한계가 존재한다.
대한민국 등록특허공보 제10-0278363호(2001.01.15. 공고)
본 발명의 한 가지 측면에 따르면 초저온 단열 특성이 우수한 폴리우레탄 폼, 이를 이용한 단열재 및 이들의 제조방법이 제공될 수 있다
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼은 0.05~0.5wt%의 환원그래핀 산화물(rGO)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단열재는 상기 폴리우레탄 폼을 이용하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼의 제조방법은 발포제, 반응촉매, 환원그래핀 산화물(rGO) 및 기타 첨가제의 존재하에 폴리올 및 이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단열재의 제조방법은 상기 폴리우레탄 폼을 이용하여 단열재를 제조할 수 있다.
상기 과제의 해결 수단은 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니며, 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼은 환원그래핀 산화물(rGO)을 포함하므로, 초저온 단열 특성 및 강도를 효과적으로 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼을 이용하여 형성된 단열재는 초저온 단열 특성 및 강도를 효과적으로 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼의 제조방법은 잔류 산소함량이 2~7wt%인 환원그래핀 산화물(rGO)을 폴리올 100중량부에 대해 0.1~1중량부로 첨가하여 폴리우레탄 폼을 제조하는바, 추가적인 케미컬의 투입 없이 단순 교반에 의해 환원그래핀 산화물(rGO)을 균일하게 분산시킬 수 있는바, 폴리울탄 폼의 초저온 단열 특성 및 강도를 효과적으로 확보할 수 있다.
본 발명은 폴리우레탄 폼, 이를 이용한 단열재 및 이들의 제조방법에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하기 위하여 제공되는 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼 및 이를 이용하여 형성된 단열재 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼은 0.05~0.5wt%의 환원그래핀 산화물(rGO)를 포함할 수 있다. 본 발명의 폴리우레탄 폼은 초저온 단열 특성 및 강도 향상을 위해 환원그래핀 산화물(rGO)을 포함하며, 이와 같은 효과를 달성하기 위하여 환원그래핀 산화물(rGO)은 0.05wt% 이상으로 포함될 수 있다. 반면, 환원그래핀의 산화물(rGO)의 첨가량이 증가함에 따라 초저온 단열 특성 및 강도가 환원그래핀 산화물(rGO)의 함량에 비례하여 증가하나, 일정 수준 이상의 환원그래핀 산화물(rGO)이 첨가되는 경우 초저온 단열 특성 및 강도 증가의 효과가 포화되므로, 본 발명의 폴리우레탄 폼에 포함되는 환원그래핀 산화물(rGO)의 함량은 0.5wt% 이하로 제한될 수 있다. 특히, 환원그래핀 산화물(rGO)이 0.5wt%를 초과하여 첨가되는 경우, 환원그래핀 산화물(rGO)은 기핵제(nucleating agent)로써의 역할이 아닌, 열 및 전기 전도율을 증가시키는 첨가제로 작용하는바, 폴리우레탄 폼의 단열 특성을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 환원그래핀 산화물(rGO)의 비중은 350~450g/cm3이고, 표면적은 2500~3000m2/g일 수 있으며, 산화흑연을 1200℃에서 환원처리하여 수득한 환원그래핀 산화물(rGO)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼은 기계적 강도의 향상을 위해 섬유보강재를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 섬유보강재는 유리섬유, 폴리아미드, 폴리에스테르 등의 합성섬유, 또는 탄소섬유, 세라믹 섬유 등의 무기섬유 중 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 유리섬유매트 적층체가 보다 바람직할 수 있다. 폴리우레탄 폼의 저온 수축안정성 확보 및 크랙 발생 방지를 위해 유리섬유는 3.5wt% 이상으로 수 있으며, 폴리우레탄 폼 형성시 이상발포 현상 방지 및 폴리우레탄 폼의 갈라짐 현상을 방지하기 위해 유리섬유는 12.5wt% 이하로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단열재는 상기 폴리우레탄 폼을 이용하여 형성될 수 있으며, 그에 따라 단열재의 초저온 단열 특성 및 강도를 효과적으로 확보할 수 있다.
이하, 본 발명의 폴리우레탄 폼 제조방법 및 단열재 제조방법에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼은 발포제, 반응촉매, 환원그래핀 산화물(rGO) 및 기타 첨가제의 존재하에 폴리올 및 이소시아네이트를 반응시켜 제조될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼은 폴리올, 이소시아네이트, 발포제, 반응촉매, 환원그래핀 산화물(rGO) 및 기타 첨가제가 혼합된 조성물을 이용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 폴리올 및 이소시아네이트는 경질 폴리우레탄 폼을 형성하기 위하여 이용되는 폴리올 및 이소시아네이트일 수 있다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 폴리올은 a) 솔비톨에 프로필렌 산화물과 에틸렌 산화물을 부가하여 얻어지는 폴리올 15~30wt%, b) 글리세린에 프로필렌 산화물과 에틸렌 산화물을 부가하여 얻어지는 폴리올 5~20wt% 및 c) 무수프탈산에 디에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜을 부가하여 얻어지는 폴리올 30~50wt%를 포함하는 혼합 폴리올 조성물일 수 있다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 이소시아네이트는 관능기수가 2.6~3.0인 폴리머릭 MDI일 수 있으며, 본 발명의 이소시아네이트는 폴리올 100중량부에 대해 100~130중량부로 조성물에 포함될 수 있다. 폴리우레탄 폼을 형성하기 위해서는 이소시아네이트가 폴리올 100중량부에 대해 100중량부 이상으로 조성물에 포함되는 것이 바람직하며, 폴리우레탄 폼의 저온치수안정성 확보 및 부스러짐 현상 방지를 위해 이소시아네이트는 폴리올 100중량부에 대해 130중량부 이하로 조성물에 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 발포제는 유기 발포제 또는 이산화탄소 중에 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 발포제는 HFC-245fa, HCFO-1233zd, HFO-1336mzz 및 CO2 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으며, 발포제는 폴리올 100중량부에 대해 0.5~10.0 중량부로 조성물에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 발포제는 보조발포제로서 물을 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 반응촉매는 폴리우레탄 폼의 제조에 일반적으로 이용되는 아민계 촉매일 수 있으며, 폴리올 100중량부에 대해 0.05~0.5 중량부로 조성물에 포함될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 반응촉매는 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리이소프로판올아민, 트리부틸아민, 트리옥틸아민, 헥사데실디메틸아민, N-메틸몰포린, N-에틸몰포린, N-옥타데실몰포린, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 디에틸렌트리아민, N,N,N',N'-테트라메틸부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-13-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라에틸헥사메틸렌디아민, 비스[2-(N,N-디메틸아미노)에틸]에테르, N,N-디메틸벤질아민, N,N-디메틸시클로헥실아민, N,N,N',N',n-펜타메틸디에틸렌트리아민, 트리에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민의 개미산 및 기타염, 제1 및 제2 아민의 아미노기와 옥시알킬렌부가물, N,N-디알킬피페라진류와 같은 아자고리화합물, 여러 가지의 N,N',N''-트리알킬아미노알킬헥사히드로트리아진류의 β-아미노카르보닐촉매 등의 아민계 우레탄화 촉매일 수 있으며, 이들 촉매는 단독 또는 혼합되어 조성물에 포함될 수 있다. 다만, 이는 폴리우레탄 폼의 제조에 사용되는 반응촉매를 예시적으로 기재한 것에 불과하며, 본 발명의 반응촉매가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 조성물은 필요에 따라 난연제, 안정제 및 착색제 등의 기타 첨가제를 포함할 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이 본 발명의 조성물은 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량을 조절하여 폴리올의 적정 점도를 확보하므로, 계면활성제 등의 추가 첨가 없이 단순 교반에 의해 환원그래핀 산화물(rGO)을 균일하게 분포시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 폴리우레탄 폼 형성시 균일한 교반을 위한 전처리 또는 추가적인 첨가제의 첨가를 생략할 수 있는바, 생산성 및 작업성을 효과적으로 확보할 수 있다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 조성물은 폴리우레탄 폼의 기계적 강도의 확보를 위한 섬유보강재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 섬유보강재는 유리섬유, 폴리아미드, 폴리에스테르 등의 합성섬유, 또는 탄소섬유, 세라믹 섬유 등의 무기섬유 중 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 유리섬유매트 적층체가 보다 바람직할 수 있다. 폴리우레탄 폼의 저온 수축안정성 확보 및 크랙 발생 방지를 위해 유리섬유는 폴리올 100중량부에 대해 7중량부 이상으로 조성물에 포함될 수 있으며, 폴리우레탄 폼 형성시 이상발포 현상 방지 및 폴리우레탄 폼의 갈라짐 현상을 방지하기 위해 유리섬유는 폴리올 100중량부에 대해 25중량부 이하로 조성물에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 폼은 환워그래핀 산화물(rGO)를 포함하는 조성물에 의해 형성되는바, 폴리우레탄 폼의 초저온 단열 특성 및 기계적 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 조성물에 포함되는 환원그래핀 산화물(rGO)은 그 제조방법이 특별히 한정되는 것은 아니나, 산화흑연을 1200℃에서 환원처리하여 수득하는 환원그래핀 산화물(rGO)을 이용하는 것이 비용 측면에서 보다 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물에 포함되는 환원그래핀 산화물(rGO)은 비중이 350~450g/cm3이고, 표면적이 2500~3000m2/g일 수 있다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면 상기 환원그래핀 산화물(rGO)은 폴리올 100중량부에 대해 0.1~1중량부로 조성물에 포함될 수 있다. 초저온 단열 특성 및 강도의 향상을 위해 폴리올 100중량부에 대해 0.1중량부 이상으로 환원그래핀 산화물(rGO)이 조성물에 포함될 수 있다. 또한, 환원그래핀 산화물(rGO)의 함유량이 일정 수준을 초과하는 경우, 환원그래핀 산화물(rGO)의 함유량 증가에 불구하고 폴리우레탄 폼의 초저온 단열 특성 및 강도 향상의 효과가 포화되는 현상이 발생하므로, 환원그래핀 산화물(rGO)은 폴리올 100중량부에 대해 1중량부 이하로 조성물에 포함될 수 있다.
환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량은 폴리올의 점도에 영향을 미치는 요인이다. 따라서, 폴리올의 적정 점도 조절을 위한 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량은 7wt% 이하일 수 있다. 즉, 유리섬유의 분산을 위한 폴리올의 상온 점도는 약 2500cps 이하의 수준이나, 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량이 7wt%를 초과하는 경우, 폴리올의 상온 점도가 약 2700cps 이상으로 상승하여 유리섬유가 균일하게 분산되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량은 7wt% 이하가 바람직하다.
또한, 환원그래핀 산화물(rGO)의 균일한 분산을 위해 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량은 2wt% 이상일 수 있다. 즉, 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량이 2wt% 미만인 경우, 환원그래핀 산화물(rGO)은 소수성 물질과 같이 거동하여 폴리올에 균일하게 분산되기 어렵다. 따라서, 이 경우 계면활성제와 같은 추가의 첨가물이 반드시 첨가되어야 하는바, 본 발명의 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량은 2wt% 이상이 바람직하다.
즉, 본 발명은 조성물에 포함되는 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량을 2~7wt%로 제한할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단열재의 제조방법은 전술한 폴리우레탄 폼을 이용하여 단열재를 제조하되, 단열재 제조에 통상적으로 사용되는 제조방법이 적용될 수 있다.
특히, 본 발명의 단열재는 LNG 운반선의 저장용 탱크 및 LNG 연료탱크의 제작에 이용되는 단열재일 수 있다. LNG 운반선은 약 -165℃ 이하의 초저온 상태의 LNG를 수송하므로, 수송중인 LNG의 증발 손실을 방지 및 저장용 탱크의 구조적 안전성 화보를 위해 저장용 탱크의 단열 특성 및 기계적 강도를 엄격히 요구하는 실정이다. 본 발명의 단열재는 초저온 단열 특성 및 강도가 효과적으로 향상된 폴리우레탄 폼을 이용하여 형성되는바, LNG 운반선의 저장용 탱크의 초저온 단열 특성 및 구조적 안정성을 효과적으로 확보할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 폴리우레탄 폼 및 이를 이용한 단열재에 대해 보다 상세히 설명한다.
(실시예 1)
아래의 표 1의 조건으로 조성물 1 내지 조성물 6을 제조하였다. 폴리올은 솔비톨에 프로필렌 산화물과 에틸렌 산화물을 부가하여 얻어지는 폴리올 15~30wt%, 글리세린에 프로필렌 산화물과 에틸렌 산화물을 부가하여 얻어지는 폴리올 5~20wt% 및 무수프탈산에 디에틸렌글리콜을 부가하여 얻어지는 폴리올 30~50wt%를 포함하는 혼합 폴리올 조성물을 이용하였으며, 이소시아네이트는 관능기수가 2.7인 폴리머릭 MDI를 이용하였다. 환원그래핀 산화물(rGO)은 잔류 산소함량이 5wt%, 비중이 400g/cm3, 표면적이 2700m2/g인 환원그래핀 산화물(rGO)을 이용하였으며, 3.5g의 트릴에틸아민을 반응촉매로 이용하였다. 조성물 1 내지 조성물 6을 이용하여 시편 1 내지 6의 폴리우레탄 폼을 형성하였으며, 시편 1 내지 6의 밀도, 압축강도 및 열전도율 등의 물성을 측정한 결과는 아래의 표 2와 같다.
구분 조성물 1 조성물 2 조성물 3 조성물 4 조성물 5 조성물 6
폴리올 (g) 500 500 500 500 500 500
이소시아네이트(g) 500 500 500 500 500 500
발포제 245fa (g) 40 40 40 40 40 40
rGO (g) 0 0.5 1 3 5 10
구분 시편 1 시편 2 시편 3 시편 4 시편 5 시편 6
밀도 (kg/m3) 94 95 95 95 94 95
압축강도 (MPa) 0.94 0.96 0.94 0.96 0.96 0.95
열전도율 (W/mK, 23℃) 0.0230 0.0228 0.0224 0.0226 0.0225 0.0231
표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 환원그래핀 산화물(rGO)의 함량을 만족하는 시편 2 내지 5의 경우, 환원그래핀 산화물(rGO)이 포함되지 않는 시편 1에 비해 강도 및 단열 특성이 개선된 것을 확인할 수 있다. 반면, 본 발명의 환원그래핀 산화물(rGO)의 함량을 초과하는 시편 6의 경우, 환원그래핀 산화물(rGO)의 함량이 증가함에도 불구하고, 단열 특성 개선의 효과가 포화되며, 시편 1에 비해 오히려 단열 특성이 열위한 것을 확인할 수 있다. 시편 2 내지 시편 5에서는 환원그래핀 산화물(rGO)이 기핵제로 작용하여 폴리우레탄 폼의 단열성 개선에 영향을 미치는 반면, 시편 6의 경우 환원그래핀 산화물(rGO) 자체의 열전도성에 의해 단열 특성이 열위해지는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 폴리우레탄 폼은 폴리올 100중량부에 대해 0.1~1중량부의 환원그래핀 산화물(rGO)을 포함한 조성물을 이용하여 형성되는바, 폴리우레탄 폼의 초저온 단열 특성 및 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(실시예 2)
아래의 표 3의 조건으로 조성물 7 내지 12를 제조하였으며, 각각의 조성물에 포함된 폴리올의 상온 점도를 측정한 결과를 표 3에 함께 표시하였다. 조성물 7 내지 12의 제조시 실시예 1과 동일한 조건의 폴리올, 이소시아네이트, 발포제 및 반응촉매를 이용하였다. 조성물 7은 환원그래핀 산화물(rGO)을 첨가하지 않았으며, 조성물 8 내지 12는 환원그래핀 산화물(rGO)을 3g 첨가하되 잔류 산소함량이 상이한 환원그래핀 산화물(rGO)을 이용하였다.
구분 조성물 7 조성물 8 조성물 9 조성물 10 조성물 11 조성물 12
폴리올(g) 500 500 500 500 500 500
이소시아네이트(g) 500 500 500 500 500 500
발포제 245fa(g) 40 40 40 40 40 40
rGO 중량 (g) 0 3 3 3 3 3
잔류 산소함량 (wt%) - 1 2 5 7 10
폴리올 점도 (cps, 23℃) 1900 1900 (분산X) 2000 2050 2100 2700
표 3에 나타난 바와 같이, 잔류 산소함량이 2~7wt%인 환원그래핀 산화물(rGO)을 첨가한 조성물 9 내지 조성물 11의 경우 폴리올의 상온 점도가 약 2000~2100cps(23℃) 수준으로 유리섬유의 균일한 분산을 위한 폴리올의 점도(약 2500cps(23℃) 이하)를 만족함을 확인할 수 있다.
반면, 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량이 1wt%인 조성물 7의 경우, 첨가된 환원그래핀 산화물(rGO)이 소수성 물질과 같이 거동하여 폴리올에 균일하게 분산되지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 조성물 7의 경우 환원그래핀 산화물(rGO)이 응집되어 분포하므로 기핵제로서의 역할을 충분히 수행할 수 없는 바, 환원그래핀 산화물(rGO)의 첨가에 의한 초저온 단열 특성 및 강도 향상의 효과를 기대할 수 없다.
더불어, 조성물에 포함되는 유리섬유의 균일한 분산을 위해 폴리올의 상온 점도는 약 2500cps 이하의 수준으로 구비될 것이 요구되나, 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량이 10wt%인 조성물 12의 경우 폴리올의 상온 점도가 2700cps 수준으로 유리섬유의 균일한 분산을 기대할 수 없다.
따라서, 본 발명의 폴리우레탄 폼은 잔류 산소함량이 2~7wt%인 환원그래핀 산화물(rGO)을 포함한 조성물을 이용하여 형성되는바, 환원그래핀 산화물(rGO) 및 유리섬유를 균일하게 분포시킬 수 있으며, 그에 따라 폴리우레탄 폼의 초저온 단열 특성 및 강도를 효과적으로 확보할 수 있다.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.

Claims (16)

  1. 0.05~0.5wt%의 환원그래핀 산화물(rGO)을 포함하는 폴리우레탄 폼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환원그래핀 산화물(rGO)의 비중은 350~450g/cm3이고, 표면적은 2500~3000m2/g인, 폴리우레탄 폼.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 폼은 3.5~12.5wt%의 섬유보강재를 더 포함하는, 폴리우레탄 폼.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 섬유보강재는 유리섬유인, 폴리우레탄 폼.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 폴리우레탄 폼을 이용하여 형성된 단열재.
  6. 발포제, 반응촉매, 환원그래핀 산화물(rGO) 및 기타 첨가제의 존재하에 폴리올 및 이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄 폼을 제조하는 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 환원그래핀 산화물(rGO)은 상기 폴리올 100중량부에 대해 0.1~1중량부로 첨가되는, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 환원그래핀 산화물(rGO)의 잔류 산소함량은 2~7wt%인, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 환원그래핀 산화물(rGO)의 비중은 350~450g/cm3이고, 표면적은 2500~3000m2/g인, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 폴리올은,
    솔비톨에 프로필렌 산화물과 에틸렌 산화물을 부가하여 얻어지는 폴리올 15~30wt%;
    글리세린에 프로필렌 산화물과 에틸렌 산화물을 부가하여 얻어지는 폴리올 5~20wt%; 및
    무수프탈산에 디에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜을 부가하여 얻어지는 폴리올 30~50wt%를 포함하는 혼합 폴리올 조성물인, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 이소시아네이트는 관능기수가 2.6~3.0인 폴리머릭 MDI이며,
    상기 이소시아네이트는 상기 폴리올 100중량부에 대해 100~130중량부로 첨가되는, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 발포제는 플루오르 탄소계 발포제 또는 이산화탄소 중에 선택된 어느 하나이며,
    상기 발포제는 상기 폴리올 100중량부에 대해 0.5~10.0중량부로 첨가되는, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 반응촉매는 아민계 촉매이며,
    상기 반응촉매는 상기 폴리올 100중량부에 대해 0.05~0.5중량부로 첨가되는, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 폼은 섬유보강재를 첨가하여 형성되는, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 섬유보강재는 유리섬유이며,
    상기 유리섬유는 상기 폴리올 100중량부에 대해 7~25중량부로 첨가되는, 폴리우레탄 폼의 제조방법.
  16. 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제공된 폴리우레탄 폼을 이용하여 단열재를 제조하는 단열재의 제조방법.
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