Evaluation of mechanical properties and non-flammability of Nylon6 using melamine-based halogen-free flame retardant

Melamine계 난연제를 이용한 Nylon6의 난연성 및 물리적 특성 평가

We investigated the flame retardancy and the mechanical properties of Nylon6 by using melamine-based halogen-free flame retardants(melamine cyanurate:MC-100 and melamine phosphate:MP-100). We chose the UL-94 method for flame retardancy and measured the tensile strength, flexural strength, flexural modulus by using UTM and impact strength by using Izod impact tester. We also tested the effect of nano-clay on flammability and mechanical properties. We obtained the V0 grade when the concentration of flame retardant was over 5 wt%. The tensile strength and flexural strength decreased and flexural modulus increased with the concentration of both flame retardant systems. The results showed that MC-100 system was better than MPP-100 system. Because of poor dispersion, we did not obtain the synergistic effect of nano-clay.

본 논문에서는 연구에서는 Nylon6를 기재로 하여 두 가지 Melamine계 난연제(melamine cyanurate: MC-100 and melamine phosphate:MPP-100)를 사용한 난연 Nylon를 개발하여 난연성 및 물성평가를 수행하였다. 난연Test는 UL-94 측정방법(수직연소 시험방법)을 이용하였고, 물성평가는 만능물성시험기(UTM)를 이용하여 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율 등을 측정하였고, 충격강도 시험기를 이용하여 충격강도를 측정하였다. 또한 Nano-clay(Cloisite 30B) 5wt%를 사용하여 물성에 미치는 효과를 관찰하였다. 수지의 난연성 평가결과에 의하면, 난연제의 함량이 5wt% 이상이면 V0급을 얻을 수 있었다. 난연제 함량이 증가함에 따라 인장강도. 굴곡강도는 감소하고, 굴곡탄성율은 증가하였다. MC-100의 경우, 5wt%까지는 Nylon6의 동등 이상의 물성을 유지하였다. Nano-clay의 경우, 분산 상태가 불량하여 기대 수준의 물성 향상과 난연 효과는 얻지 못했다.