For the preparation of high resilience polyurethane (PU) foams with polyether type cell openers which have different ethylene oxide (EO) content, molecular weight and chain structure, the influences of cell opener structure on the kinetics, rheology, structural stability, open cell content and mechanical properties of the obtained foam were investigated. It was observed that urea formation reaction was delayed with the increase of EO content and incorporation of ester linkage in cell opener molecule and was relatively independent on the molecular weight. With the rheological studies, the decreases of viscosity and storage modulus were confirmed for the increase of EO content and molecular weight, so that the resulted foam had low structural stability and high open cell content. The cell opener having ester linkage in molecule exhibited the lowest values of viscosity and storage modulus and the obtained foam has high open cell content. However, the structural stability increased due to the larger intermolecular interaction of ester linkage. The hardness, tensile strength, tear strength and elongation of foam were deteriorated with increase of EO content and molecular weight of cell opener. On the other hand, the cell opener having ester linkage in molecule improved the values of tensile strength, tear strength and elongation.

산화에틸렌 함량, 분자량 및 분자사슬의 구조가 다른 폴리에테르형 기포개방제를 사용하여 고탄성 폴리우레탄 발포체를 제조하고 이 때 기포개방제의 구조 변화가 계의 반응속도, 유변학적 성질, 발포체의 구조적인 안정성, 개방기포 함량 및 기계적인 성질 등에 미치는 영향을 조사하였다. 기포개방제의 산화에틸렌 함량 증가와 분자사슬에 에스테르 결합의 도입에 따라 우레아 생성 반응이 지연되었으나, 기포개방제의 분자량은 큰 영향이 없음을 관찰하였다. 유변학적 성질의 관찰로 기포개방제의 산화에틸렌 함량과 분자량의 증가에 따라 반응물의 점도와 저장탄성율의 감소를 확인하였고, 이 때 얻어진 발포체는 낮은 구조적인 안정성과 높은 개방기포 함량을 가졌다. 에스테르 결합이 도입된 기포개방제는 가장 낮은 점도와 저장탄성율을 나타내었고 제조된 발포체는 높은 개방기포 함량을 가졌으며, 또한 에스테르 결합에 의해 증가된 분자간 힘으로 인해 구조적인 안정성이 증가하였다. 발포체의 경도, 인장강도, 인열강도, 신율은 기포개방제의 산화에틸렌 함량과 분자량의 증가에 따라 저하하였으나, 에스테르 결합이 도입된 기포개방제의 경우에는 우수한 인장강도, 인열강도, 신율을 나타내었다.

Keywords: high resilience PU foam; cell opener; structure effect; open cell content; stability