폴리우레탄 폼 스펀지의 노화는 오랫동안 스펀지 제조업체와 폴리올 제조업체를 당혹스럽게 한 문제였다.
많은 스펀지 제조업체, 특히 일부 고급 스펀지 제조업체는 항산화제와 광안정제를 첨가하여 스펀지의 노화 방지 성능을 향상시키려고 하지만 효과는 크게 나타나지 않는다.
치바 진화(Ciba Jinghua)는 세계적으로 유명한 노화 방지 첨가물 공급업체로서 IRGASTAB 시리즈의 항산화제를 개발했으며, 특히 혁신적인 IRGASTAB PUR 68 제품은 스펀지 노화 문제에 대해 근본적인 해결책을 제공한다. 본 문서에서는 폴리올과 스펀지 생산의 상하류 특성을 기반으로 스펀지 노화의 원인을 체계적으로 분석하고 적절한 해결책을 설명할 것이다.
일반적으로 첨가제 관점에서 볼 때, 스펀지의 노란 변색은 다음 네 가지 유형을 포함합니다: - 스펀지 발포/가공 중 고온에 의해 발생하는 열 산화 노화로 인한 변색,
공기 중 이산화질소(NOx)에 노출되어 발생하는 가스 흡수에 의한 변색.
스펀지로 인해 발생하는 직물 오염.
스펀지가 자외선에 노출되면서 발생하는 노란 변색.
이러한 변색들은 종종 항산화제와 직접적으로 관련이 있습니다.
다시 말하면, 항산화제의 존재는 위의 일부 변색에 대해 긍정적인 억제 효과를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 스펀지 발포/가공 중 고온에 의해 발생하는 열 산화 노화 변색은 항산화제를 첨가함으로써 억제됩니다.
그러나, 이는 또한 다른 종류의 노란 변색이 발생하는 것을 촉진할 수 있는 부정적인 역할도 할 수 있습니다. 예를 들어, 공기 중의 질소 산화물(NOx, 주로 자동차 배기가스에서 발생) 또는 자외선에 노출될 때 아민 항산화제는 스펀지의 노란 변색을 촉진할 수 있으며, 항산화제 BHT는 직물 오염의 주요 원인입니다.
일반적으로 폴리올 제조업체는 다운스트림 발포 제조업체의 안전한 생산을 보장하기 위해 폴리올 발포 과정에 일정량의 항산화제를 첨가합니다.
현재 국내 폴리에테르 제조업체들이 주로 사용하는 항산화제는 BHT와 아민 계 항산화제 또는 페놀 티오시아네이트 복합체 항산화제입니다. 반면 국제적으로 유명한 폴리에테르 제조업체들은 주로 고분자 무게의 힌더드 페놀계 항산화제를 선택합니다. 예를 들어 Ciba의 IRGANOX 1135(고분자 무게 힌더드 페놀계 항산화제)와 IRGANOX 5057(아민 계 항산화제) 등입니다.
스폰지 시장 제조업체로서 폴리올을 선택할 때, 안전성, 비용 및 발포 성능 외에 폴리올 내의 항산화제 체계가 스폰지 황변에 미치는 영향을 평가하는 경우는 드뭅니다.
그러나 종종 간과되는 이 요소에는 스폰지의 황변에 영향을 주는 중요한 이유들이 숨겨져 있습니다.
일반적으로 이상적인 조건에서, 폴리올 내 존재하는 항산화제는 거품 자체가 생성하는 고온으로 인해 발생하는 폴리머의 노화와 분해를 억제하여 스폰지 발포 과정의 안전한 생산을 보장하며, 스폰지 발포 과정 중 핵심적인 황변을 효과적으로 방지합니다.
그러나 스폰지 발포가 완료된 후, 스폰지 내 남아 있는 항산화제들은 많은 스폰지들의 황변을 일으키기 쉽습니다.
