폴리아스파르틱 수지(polyaspartic resin)란 무엇인가?
폴리아스파르틱 수지(polyaspartic resin)(polyaspartic polyurea resin)는 폴리아스파르트산 에스터 수지의 약칭입니다. 이는 아민 반응성 작용기를 함유한 화합물로, 지방족 계열에 속하며 일반적으로 액체 형태를 띱니다. 일반적인 에폭시 수지의 경화 메커니즘과는 달리, 폴리아스파르틱 수지(polyaspartic resin)는 반드시 이소시아네이트와 반응하여 경화되어야 하며, 주로 HDI 및 HMDI와 같은 특수 이소시아네이트가 사용됩니다. 반면 에폭시 수지는 일반적으로 폴리에테르아민, 무수물, 아미드 등의 경화제를 사용하여 경화됩니다.
폴리아스파르트산 에스터 수지의 구조는 아래 그림과 같습니다:
치환기 X에 따라 서로 다른 제품이 유도될 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다:
Feiyang의 F330 은 삼관능 구조를 갖추고 있어 더 높은 가교 밀도와 향상된 탄성을 구현합니다.
아민 말단 폴리에테르의 구조적 특징:
H₂N-(-O-R-)ₙ-NH₂
구조적인 관점에서 보면, 아민 말단 폴리에테르와 비교할 때 폴리아스파르틱 에스터 수지의 분자 구조 내 아미노기는 입체 장애가 큰 왕관형 구조 환경에 둘러싸여 있어 아민 반응성이 낮아집니다. 그 결과, 폴리아스파르틱 에스터 수지는 보다 유연한 적용 방식을 제공합니다.
Feiyang 인기 판매 폴리아스파르틱 수지(polyaspartic resin)
- F520 = Desmophen NH 1520
- F420 = Desmophen NH 1420
- F220 = Desmophen NH 1220
- F423 = Desmophen NH 1423
- F528 = Desmophen NH 1520C
- F2850 = Desmophen NH 1720/2850XP
폴리아스파르틱 수지(polyaspartic resin) FEISPARTIC 시리즈
| 모델 | 밀도(25℃) | 점도(mPa-s/25℃) | 고형분(%) | 등가 중량 | 하이드록실 값 Eq. | 젤 시간(분, 25℃, RH55%) | 적용 분야 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F420 | 1.06 | 800-2000 | 97±2 | 277 | 6.14 | 18 | 방수, 부식 방지, 바닥 코팅 및 접착제 |
| F423 | 1.06 | 800-2500 | ≥99 | 271 | 6.27 | 26 | 방수, 부식 방지, 풍차 블레이드, 바닥 코팅 |
| F424 | 1.02 | 400-700 | ≥99 | 333 | 5.10 | 36 | 방수, 부식 방지, 풍차 블레이드, 바닥 코팅 |
| F520 | 1.06 | 800-2000 | 96±2 | 290 | 5.86 | 130 | 부식 방지, 바닥재, 풍차 블레이드 코팅 |
| F520L | 1.06 | 700-2000 | 96±2 | 290 | 5.86 | 130 | 부식 방지, 바닥재, 풍차 블레이드 코팅 |
| F523 | 1.06 | 1000-2500 | ≥99 | 290 | 5.86 | 130 | 부식 방지, 바닥재, 풍차 블레이드 코팅 |
| F528 | 1.06 | 800-2000 | 96±2 | 290 | 5.86 | 180 | 방수, 부식 방지, 풍차 블레이드, 바닥 코팅 |
| F220 | 1.05 | 60-100 | 97±2 | 230 | 7.39 | 2 | 부식 방지, 빠른 경화 코팅(25℃에서 15분 내 포장 가능) |
| F2850 | 1.07 | 70-140 | 97±2 | 290 | 5.86 | 60 | 부식 방지, 바닥재, 풍차 블레이드 코팅 및 접착제 |
| F221 | 1.07 | 400-600 | 97±2 | 379 | 4.47 | 28 | 부식 방지, 바닥 코팅 |
| F321 | 1.04 | 200-600 | - | 379 | 4.47 | 55 | 부식 방지, 바닥재, 방수 코팅 |
| F330 | 1.06 | 250-600 | 97±2 | 334 | 5.09 | 21 | 방수, 바닥 코팅, 운동 시설, 실란트 |
Feiyang 폴리아스파르틱 수지(polyaspartic resin)의 장점
- 2004년부터 40명의 엔지니어로 구성된 사내 R&D 연구소에서 맞춤형 포뮬러와 기술 지원을 제공합니다.
- 3개 공장, 60,000평방미터의 생산 공간에서 30개 이상의 국가에서 200개 이상의 기업에 서비스를 제공하고 있습니다.
- 공장 직영, 규모의 경제, 20,000톤 용량, 30년 이상의 업계 경험.
- Desmophen NH 시리즈와 동등한 폴리아스파트 수지를 생산합니다. 84개의 특허 및 17개의 표준.
폴리아스파르틱 폴리우레아(polyaspartic polyurea)란 무엇인가?
폴리아스파르틱 폴리우레아(polyaspartic polyurea)는 최근 몇 년 사이 폴리우레아 업계에서 등장한 새로운 유형의 지방족 저반응성 고성능 코팅 재료로, 흔히 폴리우레아의 3세대로 불립니다.
폴리아스파르틱 폴리우레아(polyaspartic polyurea)는 주로 이소시아네이트기(–NCO)와 아스파르트산 에스터기(–NH₂) 사이의 빠른 부가 반응을 통해 형성되며, 이 과정에서 견고한 우레아 결합(–NH–CO–NH–)이 생성되고 고도로 가교된 3차원 네트워크 구조가 구축됩니다. 이 반응은 일반적으로 “느리게 시작해 빠르게 진행되는” 과정을 따르며, 아스파르트산 에스터는 “차단된” 아민처럼 작용하여 반응을 지연시킴으로써 시공 제어성을 높여 주고, 최종적으로 고성능의 무용제 보호 코팅을 형성합니다.
폴리아스파르틱 폴리우레아(polyaspartic polyurea) 기술은 전통적인 폴리우레탄 기술에서 사용되는 –OH기와 분사형 폴리우레아에서 사용되는 –NH₂기를 창의적으로 –NH기로 대체하고, 구조 내에 전자흡인기를 도입하여 반응성을 더욱 낮춘 기술입니다. 그 결과, 폴리아스파르틱 폴리우레아(polyaspartic polyurea)의 시공 및 코팅 공정은 더욱 간단해졌으며, 보다 폭넓은 적용이 가능해졌습니다.
아래 그림은 폴리아스파르테이트 에스터 폴리우레아의 반응 화학 원리를 보여줍니다:
폴리아스파르틱 코팅의 장점
- 간편한 신청: 기존 폴리우레아에 필요한 특수 장비의 한계를 극복합니다. 브러시, 롤러, 일반 스프레이, 표준 에어리스 스프레이 등 다양한 방법으로 도포할 수 있습니다.
- 조정 가능한 필름 성능: 최대 2H의 연필 경도를 가진 경질 코팅 또는 최대 400%의 파단 연신율과 최대 25MPa의 인장 강도를 가진 엘라스토머 재료로 제조할 수 있습니다.
- 뛰어난 내후성: 1,500시간의 가속 노화 테스트를 쉽게 통과할 수 있습니다.
- 뛰어난 접착력: 기판에 대한 접착력이 뛰어나며 금속 기판의 보호 코팅으로 직접 사용할 수 있습니다.
- 내마모성과 내충격성이 뛰어납니다: 에폭시 및 폴리우레탄 코팅보다 우수한 내마모성과 내충격성을 제공합니다. 엘라스토머 소재의 마모 손실은 ≤ 20mg(모래 마모 시험기, 750g/500r)이며 경질 필름은 RCA ≥ 400 사이클에 도달할 수 있습니다.
- 우수한 부식 방지 성능: 부식성 환경에 대한 내성이 강하고 화학 매체에 대한 내성이 우수합니다.
- 수증기 투과성에 대한 저항성이 뛰어납니다: 기판을 효과적으로 보호합니다.
- 내열성이 우수합니다: 경화 후 경질 소재는 최대 180°C의 온도를 견딜 수 있습니다.
폴리아스파르틱 에스터 폴리우레아와 기존 폴리우레아의 비교
| 다아스파르트 에스테르 폴리우레아 | 기존 폴리우레아(아민 말단 폴리에테르 수지) |
|---|---|
| 빠른 건조, 생산 효율성 향상 | 매우 빠른 건조, 생산 효율성 향상 |
| 지방족; 뛰어난 색상 유지력 및 자외선 저항성 | 평균 색상 유지력 및 자외선 저항성 |
| 최대 400μm의 조절 가능한 건식 필름 두께 | 최대 2.5mm의 초박막 필름 |
| 제어 가능한 VOC; 고형물 함량 범위 조정 가능(70%-100%) | 제로 VOC |
| 다양한 건조/경화 속도: 5분~5시간 | 단일 건조/경화 속도: 빠름 |
| 적용 시간 조절 가능, 기존 장비로 적용 가능 (몇 분에서 최대 2시간까지) | 신속한 도포, 2액형 고압 핫 스프레이 장비에 의존해야 함, 높은 장비 비용 |
폴리아스파르틱 에스터 폴리우레아와 에폭시 코팅의 비교
| 다아스파르트 에스테르 폴리우레아 | 에폭시 코팅(에폭시 수지) |
|---|---|
| 온도 변화의 영향이 적고 정상적으로 적용 가능 5°C ~ 40°C, RH ≤ 85%에서 고속 건조(30분 ~ 5시간) | 저온에서 도포하기 어렵고, 가열 또는 기타 도움이 필요한 경우가 많으며, 저온에서 경화가 어렵습니다(48시간 이상). |
| 환경 친화적이고 냄새가 적으며 제어 가능한 VOC; 응용 프로그램 고체 콘텐츠 70%-100% | 에폭시 경화제는 일반적으로 저분자 아민이기 때문에 냄새가 불쾌하고 휘발성 성분이 상대적으로 높습니다. |
| 뛰어난 색상 유지력과 자외선 저항성, 50년 동안 실외 사용 가능 황변이나 백화 현상 없이 | 색상 유지력 및 자외선 저항성이 떨어지고 갈라짐, 가장자리 들뜸, 박리가 발생하기 쉽습니다. |
| 강성/탄성 속성을 조정할 수 있으며, 강성 시스템은 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 유연성을 유지하면서 경도를 유지합니다. | 딱딱한 코팅만 가능하고 유연성이 떨어집니다. |
| 뛰어난 내마모성 및 내충격성 | 충격 및 내마모성이 약하고 외부 힘에 의해 박리되기 쉽습니다. |
폴리아스파르틱 코팅의 적용 분야
산업용 부식 방지
- 중장비 기계
- 석유화학 저장 탱크
- 오버헤드 파이프라인(DTM)
- 특수 용기 코팅
- 실내 및 실외 철골 구조물
풍력 발전 코팅
- 풍력 발전 파운데이션 링/플랜지
- 풍력 터빈 타워
- 풍력 터빈 블레이드
- 해상 풍력 발전용 철골 구조물
바닥재 코팅
- 고하중, 고압축에 강한 바닥
- 신속한 바닥재 수리
- 냉장 보관 바닥재
- 장식/예술적 바닥재
방수 코팅
- 수력 발전 댐의 방수 및 빙하 융기 방지 보호
- 주방 및 욕실 방수
- 외벽 및 지붕 방수
- 태양광(PV) 방수 기능
- 하수 탱크 방수
접착제, 실런트 및 구조용 재료
- 타일 그라우트/타일 조인트 필러
- 석재 조인트 실란트
- 전자 포팅 컴파운드
- 리버 테이블
- 인공 얼음
폴리아스파르틱 코팅 적용 사례 – 고속철도 방수
2009년 이후, Feiyang은 로켓연구소(Rocket Research Institute), 베이징건설공정연구소(Beijing Construction Engineering Research Institute), Dayuwang, Zhuzhou Feilu, Guangzhou Xiupo 등 다수의 기업과 폴리아스파르틱 폴리우레아(polyaspartic polyurea) 프로젝트에서 협력하여, 고속철도 방수용 지방족 탑코트 부문에서 70% 이상의 시장 점유율을 확보했습니다. Bayer가 권장하는 원료와 비교했을 때 비용은 50% 절감되었습니다.
| 항목 | 지방족 폴리우레탄 탑코트 성능 표준 | 페이양 폴리아스파트 폴리우레아 엘라스토머 탑코트 성능 |
|---|---|---|
| 인장 강도(MPa) | ≥ 4.0 | 16-25 MPa |
| 연신율 (%) | ≥ 200 | ≥ 400 |
| 가속 인공 내후성 테스트 | 1500 h | 중국 철도 과학 아카데미: 1500시간 QUV 테스트 보고서 |
| 접착력(풀오프 방식)(MPa) | ≥ 2.5 | 9.2MPa(분사된 폴리우레아 층 계면에서의 고장) |