폴리우레탄

정의

폴리올과 이소사인염의 결합에 의해 생성되는 화합물. 고분자의 사슬에 우레탄 결합이 반복적으로 들어 있는 고분자 화합물로, 에폭시, 폴리에스터, 페놀 등이 이 화합물에 해당된다. 가장 잘 알려진 폴리우레탄은 장식용 직물, 매트리스 등에 쓰이는 탄성 거품과 비행기 날개용 심과 같은 가벼운 구조재에 쓰이는 견고한 거품이다. 거품구조를 갖는 폴리우레탄은 폴리에스테르와 같이 카르복시기를 가진 유기화합물을 디이소시안산염과 반응시켜 얻으며, 이 반응을 통해 발생되는 이산화탄소 기포는 생성물 전체에 걸쳐 분산된다.

특성

폴리우레탄을 구성하는 소프트시그먼트와 하드시그먼트의 비율을 조절하면 고무와 같은 탄성이 있는 제품부터 플라스틱같이 경질의 제품까지 다양한 분자 설계가 가능하다. 소프트시그먼트의 비율이 높을수록 경도가 낮고 탄성이 있다. 폴리우레탄을 제조할 때 히드록시기를 가지고 있는 폴리에테르나 폴리에스테르를 사용하면 오존의 공격에는 매우 잘 견디지만 산과 알칼리의 작용에는 약한 탄성 섬유나 고무를 만들 수 있다. 직물에서 흔히 스판덱스라고 알려진 합성섬유는 무게비로 최소한 85％의 폴리우레탄을 포함한다. 이러한 섬유들은 매우 큰 탄성을 필요로 하는 곳에 쓰인다. 이 부류에서 상표로 등록된 섬유들은 리크라·누마·스판델·비린이다. 이 섬유들은 여러 가지 직물용으로 주로 천연·합성고무 섬유를 대체했다.

활용

스판덱스 섬유는 이완 상태에서는 조금 약하지만 원래 길이의 500~610％ 정도로 끊어지지 않고 늘어날 수 있으며, 곧 원래의 길이로 돌아간다. 광택이 좋지 않은 이 섬유는 쉽게 염색되고 습기를 거의 흡수하지 않으며, 녹는점은 약 250℃이고, 빛이나 열에 장시간 노출되면 누렇게 된다. 스판덱스로 만든 제품은 기계 세탁이 가능하고 상온에서 말릴 수 있는 반면, 염소표백제를 사용하면 누렇게 변색될 수도 있다. 스판덱스 섬유는 흔히 나일론과 같은 섬유들과 혼방으로 방직된다.

스판덱스는 여성용 속옷, 신축성 있는 양말·메리야스류, 수영복 같은 옷에 쓰이는데, 가볍고 시원하며 체내에서 분비되는 산으로 인한 손상에도 잘 견디며 세탁하기 쉽고 잘 마른다. 폴리우레탄을 이용한 페인트는 강한 점착력과 방수 기능이 있으며, 부식에도 강하다. 따라서 옥상용 방수 페인트 등으로 많이 활용된다. 거품 형상의 탄성을 이용해, 시트 쿠션, 내장용 스킨폼, 건축용 판넬이나 단열재 등으로도 활용된다.