현재 석유 자원 고갈, 온실 효과 및 환경 오염 문제를 고려할 때, 생물 기반 재료의 충분한 개발과 고부가가치 활용은 현 생물 경제 및 순환 경제 발전 개념에 부합한다. 동시에 폴리우레탄 재료의 고성능과 재활용 가능성을 동시에 충족하기 어려운 문제를 해결하기 위해 생물 기반 폴리올을 활용한 고성능 재사용 폴리우레탄 개발이 주목받고 있다. 본 연구에서는 팜유(PO)를 원료로 하여 암모니해리 반응을 통해 팜유 기반 디에탄올아마이드(POEA)를 제조하였으며, 이를 생물 기반 폴리올로 사용하여 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG-1000), 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 및 붕산(BA)과 반응시켜 붕소/질소(B/N) 내부 촉매 동적 공유 결합을 기반으로 하는 팜유 기반 폴리우레탄 엘라스토머(POPU-BAs) 일련의 제품을 성공적으로 제조하였다. 연구 결과 이 재료는 우수한 기계적 성능과 열 안정성을 나타낼 뿐만 아니라 초기 열분해 온도가 모두 200 ℃ 이상이며 뛰어난 자가 치유 능력과 재가공성을 갖는다. 특히 POPU-BA2 (POEA와 PTMEG-1000의 몰 비율이 3:1인 팜유 기반 폴리우레탄 엘라스토머)는 120 ℃에서 2시간 처리 시 스크래치를 완전히 복구할 수 있으며, 1회 순환 재활용 후 인장 강도와 파단 신율은 각각 19.5 MPa 및 299.1%에 도달하며, 회수율은 각각 91.5% 및 100.9%에 달한다. 동시에 폴리머는 풍부한 극성 기를 포함하고 있어 수중에서 다양한 기재에 대해 우수한 접착 성능을 나타낸다. 이러한 생물 기반 원료, 높은 기계적 강도, 자가 치유 및 재활용성을 결합한 다기능성 폴리우레탄 엘라스토머는 식물유 기반 폴리우레탄 설계 및 합성을 위한 실행 가능한 기술 전략을 제공한다.

팜유;폴리우레탄 엘라스토머;자가 치유;재활용