본 연구에서는 압출성형에서 Nylon6 를 기재로 멜라민계 난연제를 사용하여 난연성 및 물성평가를 비교, 분석하였다. 멜라민계 난연제를 선택한 이유는 탈할로겐화 추세에 일조를 하며 연기가 적고, 생분해를 하는 물질이기 때문에 큰 장점이 있다. 또한 새로운 제품 및 적용범위를 발굴하기가 상대적으로 용이하다는 장점이 있기 때문에 멜라민계 난연제를 선택하였다. 난연 Test는 UL-94 측정방법을 이용하였고 물성평가는 UTM 측정기기로 인장강도, 연신율, 굴곡강도, 굴곡탄성율 측정하였다. 또 충격강도 시험기로 충격강도를 측정하였고, 물성평가 경우에는 난연제로 인한 물성저하를 최소화 하기위해 Nano-clay 를 첨가하여 비교하였다. 연구결과는 난연 Test 경우 난연제의 함량이 $5wt\%$ 이상이면 V0급으로 나왔고 물성평가에서는 Nanoclay를 첨가한 실험이 물성저하를 대처할 수 있을 정도의 결과로 보여 진다.
경량소재로 사용되는 polyurethane은 난연화 및 강도유지를 위해 난연제, 섬유 및 무기충진제 등을 첨가하거나 고밀도화하여 사용하며 발포시켜 경량화하여 성형된다. Polyurethane 발포체는 자동차 내장재, 건축 구조재, 건축 내외장재, 가구재, 포장재료, 신발, 의류 제품, 단열재 등 다양하게 사용되고 있다. 이러한 polyurethane 발포체는 제조 및 가공의 편리함에 비해 화재발생시 연기발생량이 많고 연소가 용이하여 화재를 전파하는 매개물의 역할을 하여 피해를 더욱 가중시키는 취약점을 가지고 있다. (중략)
난연성분인 트리브로모아세트산의 함량을 10, 20, 30wt%로 변화시키면서 1,4-부탄디올, 아디프산 및 트리메틸올프로판과 축합중합을 하여 트리브로모 변성폴리에스테르(TBAO)를 합성한 후에, TBAO류와 이소시아네이트를 블렌드하여 2성분계 폴리우레탄(PU) 난연도료를 제조하였다. 제조된 난연도료의 도막물성을 측정한 결과, 결코 비난연도료보다 물성이 저하되지는 않았다. 또한 난연도료의 난연성 시험결과, 수직법에서 트리브로모아세트산 20 wt%에서 불꽃에 타지 않아서 양호한 난연도료임을 알 수 있었다.
고분자물질은 가온되면 열화되고 이것은 고분자 물질의 합성이나 가공과정에 의존된다. 따라서 열화는 예방되거나 지연시켜야 할 필요가 있다. 이러한 작업을 안정화라고 하며, 그 중에서 내열화와 난연화는 품질의 향상뿐만 아니라 화재, 폭발의 방지라고 하는 안전공학적인 차원에서도 대단히 중요하다. (중략)
주로 탄화수소화합물로 구성된 EPS(Expended poly styrene)는 뛰어난 단열성능, 경제성, 건식공법의 시공편리성으로 단열재로 많이 사용되지만 화재에 취약한 단점이 있다. 최근 EPS패널의 다양한 난연화를 통해 난연EPS패널제품이 개발되고 있고 시장에서의 사용이 증가되고 있다. 그러나 가짜 난연EPS제품의 사용이 사회적 문제가 되고 있는 것도 현실이다. 본 연구에서는 난연EPS와 일반EPS가 성분이 다른점을 이용하여, 현장에서 시공되고 있는 시료의 진위여부 판단을 위해 X-선형광분석기(XRF)를 사용한 원소분석을 시도하였다. 분석결과 매우 간단한 방법으로 시료의 진위여부를 확인할 수 있었으며, 따라서 현장에서 사용될 수 있는 분석법으로 적용가능성에 대하여 고찰하였다.
범용으로 사용할 수 있는 low smoke type의 난연 polyolefin(halogen free)계 컴파운드의 최적 배합을 구현하기 위해 LDPE, EVA, EEA를 수지로 하고 상용화제로 MAH-graft-PE를 이용하였으며, 난연제로 수산화마그네슘, 수산화알루미늄과 적린을 사용하여 변량 시험을 하였다. 물성은 상온 인장강도, 신장율과 노화후 인장신장 잔율을 기본으로 smoke density 산소 지수 시험을 하였고, 난연성은 UL-94로 확인하였으며, 수산화마그네슘과 수산화알루미늄의 대표 배합을 SEM 촬영하여 분산구조를 확인하였다. HCI 함량 시험을 하여 halogen content를 확인하였다. 또한 halogen free로 난연성(UL-94, V-0)과 저연성을 만족하는 2종의 배합을 도출해 냄으로서 여러 가지 용도로서의 전용이 가능할 것으로 보인다.
Diphosphoric acid와 1,4-butanediol을 이용하여 tetramethylene bis(orthophosphate)를 합성한 후 이를 urea와 반응시켜 새로운 인계난연제인 tetramethylene bis(orthophosphoryl urea) (TBPU)를 합성하였다. FT-IR을 이용하여 합성된 TBPU의 구조를 확인하였으며, TBPU를 폴리우레탄 폼에 첨가하여 기계적 물성과 열적성질, 난연성능 변화를 측정하였다. TBPU의 함량증가에 따른 폴리우레탄 폼의 기계적 물성 저하는 없음을 확인하였고, 난연제의 함량이 증가함에 따라 난연성능은 증가하였으며, 감압후의 난연성능 측정에서도 난연성능이 유지됨을 확인하였다. TGA를 통한 열적거동실험에서 TBPU가 첨가된 폴리우레탄 폼은 TBPU가 첨가되지 않은 폴리우레탄 폼에 비해 내열성이 향상됨을 확인 할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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