폴리우레탄 복합 폼 (PUCF)

Gong et al., Composites Part A: Applied Science and Manufacturing (2026)의 합성 목표인, 황마 섬유 및 바이오차 강화 유연성 폴리우레탄 복합 폼.

개요

0D biochar-filler 및 1D jute-fiber 가 공분산된 반응성 폴리우레탄 발포 시스템으로, 최적 JF:바이오차 중량비는 1:0.6 pphp이다.

1:0.6 최적 조성에서의 물성 (see Gong et al., Composites Part A: Applied Science and Manufacturing (2026))

• 탄성 계수 34.0 ± 4.5 kPa — 순수 PUF (12.8 ± 3.2 kPa) 대비 2.7배 (Fig. 4b, Table S₅).
• 압축 강도 2.74 kPa — 순수 PUF (0.99 kPa) 대비 2.8배 (abstract, Fig. 4).
• 40% 변형률에서의 비에너지 흡수량 2.4배 향상.
• 소음 감소 계수 (NRC) 0.296 ± 0.002 — 순수 PUF (0.123) 대비 2.4배 → noise-reduction-coefficient-PUCF (Fig. 5g).
• SAC 피크 주파수가 3180 ± 11 Hz (순수 PUF)에서 2037 ± 58 Hz로 적색 편이.
• TGA 피크 분해 온도 378.6 °C (PUF) → 383.7 °C (+5.1 °C); 잔류 탄화물은 바이오차 함량 증가에 따라 상승.

과도한 함량(1:0.9)에서는 바이오차 응집 및 셀 벽 파열로 인해 이러한 성능 향상이 역전된다 (see multidimensional-filler-network-foaming).

형성 메커니즘

multidimensional-filler-network-foaming 메커니즘에 의해 형성된다: 초음파 처리를 통해 바이오차가 황마 섬유에 그래프트되고, 필러 네트워크가 프리믹스 점도를 높여 기포 합체를 억제함으로써, 셀 개방도와 기공 크기를 감소시켜 구불구불한 다공성 음향 경로를 형성한다. 대형 몰드를 이용한 스케일업 가능성이 실증되었다 (Fig. S₁).

범위 주석. Nam 위키의 핵심 연구 방향과는 직접적인 연관성이 없는 주제이며, Ki Tae Nam은 기여자 (CRediT "Resources, Formal analysis")로 참여하였고, 교신저자는 Juhyuk Park이다. See Gong et al., Composites Part A: Applied Science and Manufacturing (2026).