출품기술

[재료/화학] 폐폴리우레탄을 재활용한 고 기능성 복합 고분자 재료

고 기능성 복합 고분자 재료

본 기술은 폐폴리우레탄을 재활용하는 기술로, 폐폴리우레탄에 소수성 고분자를 그래프트(Graft)함으로써, 폴리우레탄의 열적내열성과 기계적 성능 향상

보유기관 : 한국원자력연구원       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

- 본 기술은 폐폴리우레탄을 재활용하는 기술로, 폐폴리우레탄에 소수성 고분자를 그래프트(Graft)함으로써, 폴리우레탄의 열적내열성과 기계적 성능 향상

- 화학적 가교제나 촉매 없이 방사선 기술을 적용하여 폴리우레탄에 소수성 고분자 합성

- 제조 공정에서 독한 화학적 물질을 사용하지 않아 작업자의 안정성 향상 및 별도 설비를 구비하지 않아도 됨

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
소수성 단량체가 그래프된 폴리우레탄의 제조방법 10-1837583
방사선을 통해 폐 폴리우레탄을 이용한 폴리올레핀계 고분자를 개질하는 방법 및 그에 의해 개질된 폴리올레핀계 고분자 10-1590944

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술개요

- 본 기술은 폐폴리우레탄을 재활용하는 기술로, 폐폴리우레탄에 소수성 고분자를 그래프트(Graft)함으로써, 폴리우레탄의 열적내열성과 기계적 성능 향상

- 화학적 가교제나 촉매 없이 방사선 기술을 적용하여 폴리우레탄에 소수성 고분자 합성

- 제조 공정에서 독한 화학적 물질을 사용하지 않아 작업자의 안정성 향상 및 별도 설비를 구비하지 않아도 됨

대표도면

[본 기술을 이용한 고분자 제조 과정]

기존기술 대비 개선점

- 재사용시 입자의 크기가 너무 커서 가공성이 현저히 떨어짐

- 다른 고분자의 충진제로 사용하기에도 물성 향상을 기대하기 힘듦

기술 구현 내용

다음과 같은 과정 통해 폐폴리우레탄을 재활용하여 고 기능성 복합 고분자 재료 제작

- 1단계 : 폐폴리우레탄을 유기 용매에 용해
- 2단계 : 폐폴리우레탄이 용해된 유기 용매에 소수성 단량체인 스타이렌 추가 및 혼합
- 3단계 : 폐폴리우레탄과 스타이렌 혼합물에 방사선 조사
- 4단계 : 방사선 조사된 스타이렌 혼합 폴리우레탄을 메탄올에 침전시킨 후 진공 건조

기술도입 기대효과

- 폐폴리우레탄 발생 공정에 따른 재활용으로 처리 비용 감소

- 폐폴리우레탄 처리 대행 및 재활용을 통한 고 기능성 고분자 복합 재료 생산 매출 기대

- 폐폴리우레탄 매립 및 소각에 따른 환경오염 최소화 통한 친환경 기업 이미지 제고

시장동향

- 폴리우레탄을 활용한 제품 공정 중 1~10%내외 발생 예상

- 소각에 따른 대기오염 저감 외 연간 50억 원의 소각 비용(25만 원/톤) 절감

[냉장고 단열재에 들어가는 폴리우레탄 관련 산업 시장 규모]

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