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폴리우레탄은 력학적성질, 내마모성, 탄성이 우수할뿐아니라 생체적합성이 좋은것으로 하여 거품체, 접착제, 칠감 및 의료용재료로 널리 리용되고있는 대표적인 중합물이다.
폴리우레탄은 밀도가 넓은 범위에서 변하는 경질, 반경질, 연질거품체나 탄성체, 점성액체로 쓰인다.
일반 폴리우레탄은 보통 디이소시아나트와 디올사이의 중부가반응으로 합성한다.
그런데 이소시아나트는 독성이 있는 화학물질로서 보다 독성이 강하고 환경오염을 일으키는 물질인 포스겐으로부터 합성된다. 또한 이소시아나트와 접촉하면 피부자극이나 천식 등 사람들의 건강에 피해를 준다.
일반폴리우레탄합성에 이소시아나트가 쓰이는것으로 하여 다른 방법 즉 환경에 영향을 주지 않는 폴리우레탄제조방법(이소시아나트를 쓰지 않는 방법)에 대한 관심이 높아지게 되였으며 그중 가장 흥미를 끌고있는 방법의 하나가 환식탄산에스테르와 아민과의 반응이다.
여기서는 자연적으로 생겨나는 물질들인 리그닌과 콩기름으로부터 이소시아나트를 쓰지 않는 방법으로 높은 생물질함량의 폴리우레탄탄성체를 합성하였다.
리그닌은 나무나 식물, 마름류에 들어있는 복잡한 구조를 가진 화학물질로서 지구상에 존재하는 가장 풍부한 생물유기고분자의 하나이다.
리그닌은 메톡시화된 페닐프로판구조로 이루어진 페놀성화합물로서 3차원적인 그물구조를 가진 무정형물질이다.
자연계에서 얻어지는 리그닌의 정확한 구조는 아직 알려지지 않았지만 리그닌의 생합성과정에 페놀성구조단위가 중합된다고 보고있다.
조성, 분자량, 리그닌의 함량은 식물에 따라서 서로 차이난다.
식물자원으로부터 얻어지는 콩기름은 어디서나 볼수 있는 풍부한 물질이다. 기름은 14~22개의 탄소원자와 0~3개의 2중결합을 가진 지방산이 글리세린과 결합한 트리글리세리드분자로 이루어져있다.
콩기름과 리그닌으로부터 폴리우레탄이 원만히 합성되였으며 여기에 들어간 생물질함량은 81%였다.
또한 리그닌의 함량이 많을수록 중합물의 굳기가 세지면서 당김세기가 높아졌으며 최대당김세기는 1.2MPa이였다.
리그닌과 콩기름으로부터 이소시아나트를 쓰지 않는 방법으로 합성한 폴리우레탄은 그 특성으로부터 열가소성박막, 도막, 접착제, 밀봉제, 칠감 그리고 탄성체로 리용할수 있다.
현재 이들은 리그닌을 변성하여 당김세기를 높이기 위한 연구사업을 진행하고있다.
