"홀리우레탄조"의 두 판 사이의 차이

2020년 6월 18일 (목) 04:53 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 연질 우레탄 폼을 이용한 차량용 시트 제작에 대한 논문 조사

영문 : Investigation of thesis on the production of vehicle seats using flexible urethane foam

과제 팀명

HolyUrethane

지도교수

김정현 교수님

개발기간

2020년 3월 ~ 2020년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 화학공학과 2014XXX0** 신*우(팀장)

서울시립대학교 화학공학과 2014XXX0** 정*교

서론

개발 과제의 개요

연질 폴리우레탄 폼을 합성하는데 있어 해가 지나며 연구를 거듭할수록 자신의 활용도에 맞는 더 좋은 물성의 폼들을 제작하는 방법을 발견할 수 있다. 이번 과제에서는 현재까지 연질 우레탄 폼을 만드는 방법에 대해 논문 조사를 한 후 이러한 연구를 어떻게 하면 더 개선시킬 수 있을지에 대해 생각해본다.

개발 과제 요약

◇ 내연성을 포함한 폴리우레탄 폼을 제작한다. EO(Ethylene Oxide) 포함량이 높은 폴리우레탄 폼을 제작하여 안락특성을 측정한다.

◇ Nano-silica를 Filler로 첨가하여 안락특성의 변화를 분석한다.

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개발 과제의 배경

◇ 폴리우레탄 폼은 단열성, 경량서, 완충성 등의 성질을 가지고 있어 단독, 타재료와 복합하는 방법으로 단열재, 경량구조재, 완충재 등으로 널리 쓰이고 있다.

◇ 자동차용 쿠션재로 사용되는 연질 폴리우레탄 폼은 우수한 안락감을 가지고 있으며 안락 특성은 계속 해서 발전해 나가고 있다.

◇ 사용되는 원료로 폴리올, 이소시아네이트, 촉매, 정포제, 발포제, 가교제가 있으며 이용되는 물질과 혼한 비율에 따라 특성 차이를 나타낸다.

◇ 이와 같은 조건들의 효과를 조사하여 기존 보다 향상된 안락 특성을 갖기 위한 조건을 조사해보고자 한다.

개발 과제의 목표 및 내용

◇ EO(Ethylene Oxide) 함유량이 높은 PPG를 사용하여 폼을 제작한다. 기존 폼의 특성인 Sag Factor 약 3.5, Compression set 약 10%, Hysteresis loss 약 15% 정도를 유지하는 것을 목표로 한다.

◇ Nano-silica를 필러로 첨가하여 폼의 특성이 개선되어 3.5 이상의 Sag Factor, 10%이하의 Compression set, 15% 이하의 Hysteresis loss를 목표로 한다.

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

◇ 자동차 연비 규제에 따른 기술 개발 방안으로 다양한 방안이 나오고 있는데 지속적인 개발로 인해 효과가 제한 적인 방식들에 비해 다양한 위험요소로 적용이 늦어지던 자동차 소재 대체를 통한 경량화가 각광 받고 있다.

◇ 현재 대부분의 자동차 시트는 다양한 소재를 붙여 여러 층으로 만들고 있다. 일반적으로 구조 프레임 위에 폼 쿠션, 커버, 프레임을 올리지만 최근에는 커버 소재와 폼 쿠션을 하나로 합친 시트용 스킨 폼 구조를 사용하려한다. 이를 통해 시트의 중량 절감으로 연비를 높이고 주행 가능 거리를 늘리는 것을 목표로 한다.

◇ 쿠션성, 기계적 강도가 좋고 구조의 특성으로 인해 통기성이 좋고 배합에 따라 물성을 광범위하게 조절할 수 있다. 연질폼 중 가장 많은 부분을 차지하는 자동차용 시트패드는 슬라브 폼을 절단한 제품, 칩 몰드폼, 성형 몰드폼의 형태로 사용되고 있다.

◇ 자동차 시트의 원료인 연질폼은 2014년에 전체 시장에서 35%로 가장 많은 비중을 차지함. 가구 및 인테리어, 쿠션 및 자동차시트 분야에서 연질폼의 사용이 세계적으로 증가하였고 향후 몇 년 동안 성장세가 확대될 것으로 예상된다.

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

◇ 차체에서 인체에 전달되는 진동을 폴리우레탄폼이 얇은 두께에서 효과적으로 흡수한다면, 진동으로 인체에 가해지는 부담을 줄임은 물론 운전자의 승차감을 향상시킨다.

◇ 넓은 운전자 공간은 운전자의 스트레스를 줄여 쾌적한 주행 환경을 형성한다.

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

◇ 폴리우레탄 폼에 있어 안전이란 매우 중요하다. 폴리우레탄 폼이 연소할 경우에 맹독물질인 시안화수소가 발생하게 되며 이는 치사량이 2g정도이며 매우 치명적이다. 건축물에는 우레탄 폼이 많이 들어가는 만큼 우리 조에서 조사한 EO를 포함시킴으로써 내연성을 증가시킬 수 있다는 것은 더 연구해볼 가치가 있다고 생각한다.

◇ 최근 우레탄 폼에 관한 연구 자료들을 보면 재생 우레탄을 많이 연구하고 있다. 재생 우레탄이란 쓰고 남은 우레탄을 적절한 조치를 통해 액상화 하여 다시 합성한 우레탄 폼이다. 이는 재활용이 안되는 우레탄폼의 환경문제를 개선시킬 수 있는 좋은 연구이다.

◇ Cell opener로 선정된 물질들을 첨가 해줌으로써 cold mold method를 사용할 때에도 crushing 공정이 필요하지 않게 된다. 이로인한 노동력 절감, 비용 절감 효과가 있다.

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

포스터

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용