이소시아네이트접착제 (Isocyanate Adhesive (MDI/PMDI))

산림학
한 줄 정의: 이소시아네이트기를 주성분으로 하는 접착제로, 포름알데히드를 방출하지 않으면서도 높은 접착강도와 내수성을 지녀 구조용 목질판재에 사용된다.

쉽게 풀면

포름알데히드가 나오지 않으면서도 접착력이 강한, 친환경 목재용 접착제예요.

왜 중요한가

포름알데히드를 방출하지 않으면서 내수성과 접착 강도가 높아, 실내 공기질 규제가 강화된 뒤 구조용 OSB·파티클보드·목재 플라스틱 복합재의 결합재로 채택이 늘었습니다. 목질재료 연구에서는 요소수지·페놀수지 대비 도포량과 열압 조건에 따른 물성 변화가 주요 비교 항목입니다. pMDI는 포름알데히드를 함유하지 않아 무포름알데히드 판재를 만들 수 있고, 함수율이 비교적 높은 원료에도 접착이 가능해 OSB 심층 접착제로 널리 쓰입니다. 다만 미경화 MDI는 흡입 시 호흡기 감작을 일으킬 수 있어 생산 현장의 환기와 보호구 착용이 필수입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

이소시아네이트접착제를 적용한 배향성스트랜드보드는 요소수지 접착제 대비 습윤 접착강도가 우수하였다.

이 접착제로 만든 판이 기존 접착제로 만든 판보다 물에 젖은 상태에서도 더 잘 붙어있었다는 결과이다.

이소시아네이트접착제는 경화 시 별도의 촉매 없이도 목재 표면의 수분과 반응해 접착이 이루어지는 특성을 지닌다.

목재에 남아 있는 수분 자체가 반응 상대가 되어 접착이 진행되는 화학적 특성을 설명한다.

조금 더 깊게 보면

제조 공정에서 미반응 이소시아네이트가 작업자 호흡기에 유해하므로 무포름알데히드라는 장점이 작업 안전 문제를 없애는 것은 아니며, 금속 열판에 접착되는 성질 때문에 이형제 처리가 필요합니다. 원료 가격이 높아 전 제품에 대체되기보다 용도별로 선택적으로 쓰입니다. 전통적 접착제인 페놀수지접착제와 비교되며, 적용 제품은 배향성스트랜드보드와 파티클보드가 대표적입니다. 이소시아네이트는 목재 표면의 수산기·수분과 반응해 우레탄 결합을 형성하므로 목재의 화학적 특성과 직접 결합한다는 점에서, 포름알데히드와의 축합반응으로 굳는 요소수지·페놀수지와 경화 메커니즘이 근본적으로 다릅니다. 이소시아네이트접착제는 금속 열판과 잘 붙는 성질 때문에 열압 공정에서 이형제를 도포하지 않으면 완성된 판재가 열판에서 잘 떨어지지 않는 문제가 생길 수 있습니다.

주의할 점

이소시아네이트접착제는 성능이 우수하지만 요소수지보다 가격이 높아 제조 원가에 영향을 줄 수 있다.

열판 오염을 막기 위해 이형제 도포량도 함께 관리해야 한다.

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