우레탄

우레탄(Urethane)은 카밤산에스터와 카밤산에틸의 총칭이다.

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개요

우레탄은 신축성이 좋은 합성섬유로 수분과 산염기에 강하고 방수성이 뛰어나다. 고무보다 내구성이 좋고 잘 늘어나면서도 가벼운 소재로, 의류나 양말, 플라스틱 바퀴, 손잡이 등 여러 분야에서 사용된다. 우레탄은 간호학에서도 사용된다. 간호학에서 우레탄은 카르바민산 H2NCOOH의 에스테르(H2NCOOR)이다. R가 C2H5인 경우 카르바밀산 에틸에스테르라 하고 이것이 대표적인 우레탄이므로 이것을 단순히 우레탄이라고도 한다. 무색의 결정, 감미로운 향기, 물, 알코올에 잘 녹는다. 최면약으로서 사용된 적도 있었는데 현재는 동물 실험의 마취에 사용된다. 식물 성장을 억제하는 것보다 동물의 항암 물질로 백혈구치료약으로서 이용되는 수도 있다.

구성 요소

• 카밤산에스터 : 화학식 H2NCOOR로, 카밤산 H2NCOOH의 -OH기가 -OR기로 치환된 에스터 화합물이다. R가 에틸기 C2H5인 경우는 카밤산에틸, R이 메틸기 CH3인 경우는 카밤산메틸이라고 한다. 카르밤산과 알코올 또는 페놀에서 생기는 에스터이다. 유리카밤산은 불안정하여 존재하지는 않으나 에스터로서는 안정하다. 알코올 또는 페놀류(類)의 존재를 확인하기 위하여 사용되나 그 이용도는 낮다.
• 카밤산에틸 : 화학식 H2NCOOC2H5로, 대표적인 우레탄이다. 단순히 우레탄이라고 할 때는 이것을 가리킬 때가 많다. 막대 모양 결정이며, 녹는점 49∼50℃, 끓는점 184℃이다. 최면제로서 쓰이지만 그 작용이 약하므로, 특히 심장병 등에서 다른 최면약의 사용을 기피하는 경우에 사용된다. 그러나 습관성이 강하므로 사용 시에는 주의해야 한다.

특징

우레탄은 알코올 또는 페놀에 클로로시안·염화카르바밀 또는 요소를 반응시켜 얻는다. 분자량 89.10, 녹는점 48.2℃, 끓는점 184℃이다. 백색의 결정체이며 알칼리의 작용으로 알코올·이산화탄소 및 암모니아로 분해된다. 카르밤산에틸은 에틸우레탄이라고도 한다. 백색의 주상결정이다. 에탄올과 요소를 가열하든가, 탄산디에틸 또는 클로로탄산에틸에 암모니아를 작용시켜 만든다. 물·알코올·클로로포름에 쉽게 녹고 에테르에 녹는다. 최면작용이 있지만 습관성이 강하기 때문에 현재는 최면약으로 잘 쓰이지 않는다. 세포분열을 억제하는 작용이 있고 항종양제(抗腫瘍劑)로 사용된다.

폴리우레탄과 차이점

우레탄과 폴리우레탄은 유사점이 많고 비슷한 목적으로 사용되지만 서로 다른 특성과 특징을 가졌다. 우레탄과 폴리우레탄은 내구성이 뛰어난 제품을 만들기 위해 전 세계적으로 널리 사용되는 물질이다. 우레탄은 결정질 에틸에스테르로 만든 탄산의 일종이다. 화학 물질로서 우레탄은 페인트, 용제, 살충제 및 많은 의약품 생산에 일반적으로 사용된다. 반면 폴리우레탄은 사람들이 우레탄으로 생각하는 폴리머(PU)이며 씰, 개스킷, 신발 밑창, 연질 폼, 타이어, 시트, 접착제, 섬유 및 다양한 유형의 플라스틱 생산에 일반적으로 사용된다. 둘 다 수천 개의 제품에서 사용하고 있으며 매년 수백만 달러의 수익을 올렸다. 일상에서 많이 볼 수 있는 우레탄의 대표적인 사용 예시는 운반하는 동안 계란을 안전하게 유지하는 계란트레이이다. 우레탄은 화학식 C3H7NO2의 에틸에스테르에서 파생된 화합물이다. 이름에서 알 수 있듯이 폴리우레탄은 많은 우레탄 단위를 함께 연결하거나 결합하여 형성된다. 이러한 단위를 결합하는 화학적 과정을 중합이라고 한다. 우레탄은 부드럽고 유연하지만 폴리우레탄은 단단하다. 우레탄은 다양한 모양과 형태를 취할 수 있으며 액체 상태에서 발견되는 반면, 폴리우레탄은 밑창, 개스킷 및 씰과 같은 경질 제품을 만드는 데 적합하다. 제품으로서 폴리우레탄은 천연 고무에 비해 많은 장점이 있다. 보다 내구성 있는 코팅을 위해 페인트의 용제로도 사용된다. 반면에 우레탄은 살충제, 살충제 및 동물용 의약품에 사용된다. 우레탄은 쥐와 같은 작은 동물에게 독성이 있으며, 의약품에 있으면 사람에게 알레르기 반응을 일으킨다. 반면 폴리우레탄은 독성이 낮다.

참고자료

• 〈우레탄〉, 《네이버 지식백과》
• 〈우레탄〉, 《네이버 지식백과》
• 〈우레탄〉, 《네이버 지식백과》
• 〈우레탄〉, 《네이버 지식백과》
• 〈우레탄(urethane)〉, 《사이언스올》
• 〈폴리 우레탄과 우레탄의 차이점〉, 《strephonsays》

같이 보기

• 폴리우레탄
• 플라스틱
• 고무

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