CO₂-based polymerization research and industries are attracting attention as one method of utilizing CO₂ to alleviate the acceleration of the climate crisis caused by increasing CO₂ emissions. Polyurethane foams (PUFs) were prepared using CO₂-based polycarbonate and polyimide (PI) was coated on the surface through an easy and simple aqueous solution dip coating method. High compressive strength of up to 773.2 kPa at 70% compressive strain was exhibited attributed to the rigid PI coating on the surface of the PUFs, resulting in a significant increase in mechanical strength. The PI-coated PUF exhibited improved thermal stability and the limited oxygen index (LOI) of 26.0%. The phosphorus contained in the PUFs and the PI coatings had influenced the formation of a protective char layer in the condensed phase and reduction of gaseous combustibles, resulting in a 31% reduction in total heat release (THR) as a result of combustion tests using a microscale combustion calorimeter (MCC).

증가하는 CO₂ 배출량에 따른 기후위기의 가속화를 완화시키기 위한 CO₂를 활용 방안 중 하나로 CO₂ 기반 고분자 중합 연구 및 산업이 주목받고 있다. 본 연구에서는 CO₂ 기반 폴리카보네이트를 사용하여 폴리우레탄 폼(PUF)을 제조하고, 폴리이미드(PI)를 쉽고 간단한 수용액 딥 코팅법을 통해 표면에 코팅하였다. PUF 표면에 강성 PI 코팅을 적용하여 70% 압축 변형률에서 최대 773.2 kPa의 높은 압축 강도를 나타내어 기계적 강도가 크게 향상되었다. PI 코팅된 PUF는 향상된 열 안정성과 26.0%의 한계 산소 지수(LOI)를 나타냈다. PUF와 PI 코팅에 함유된 인은 응축 단계에서 보호 숯층 형성과 기체 가연물의 감소에 영향을 미쳐, 미세 연소 열량계(MCC)를 이용한 연소 시험 결과 총 열 방출량(THR)이 31% 감소하였다.

Keywords: 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam), 폴리이미드(Polyimide), 난연성(Flame retardancy)