• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.12-17
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• 2010

본 연구는 자원의 재활용 측면에서 적용한 폐타이어 분말을 혼입한 모르타르에 난연제를 첨가하여 그 난연특성을 알아보고자 한다. 폐타이어 분말의 혼입으로 단열성능 향상은 이미 검증이 되었으나, 단열성과 결합력의 상반된 재료 특성으로 인해 화재에는 취약한 바. 이에 난연제를 첨가하여 인명안전에 만전을 기하고자 한다. 폐타이어 분말을 혼입한 모르타르의 난연제를 첨가하여 첨가 비율에 따른 그 특성을 알아보고자 한다. 화재 초기의 특성을 알 수 있는 재료의 가연성 여부를 실제 화재와 유사한 복사열에 의해 시험하고자 하였으며. 실험방법은 한국건자재 시험연구원에 의뢰하여 ISO 5657 절차에 의한 재료의 착화시간, 불꽃 발생여부, 시험체의 형태변화 등을 고찰하고자 한다. 폐타이어 분말이 혼입된 모르타르와 난연제(무기계)의 배합비율은 폐타이어 분말의 0%, 30%, 60%, 90% 비율로 수산화알루미늄을 첨가하며 조연제인 삼산화안티몬은 난연제의 10%를 첨가한다. 시험체를 수평설치하여 일정한 복사열($1{\sim}5W/cm^2$)을 시험체 상부표면에 노출시키면 열이 시험체 표면에서 내부로 전도되어 온도가 상승한다. 온도가 충분히 높다면 시험체는 열분해하면서 가연성가스를 발생시킨다. 이 때 점화원인 점화기구의 작은 불꽃은 시험체 중앙 위의 10mm 지점에 규칙적인 간격으로 접염하였을때의 재료의 지속적인 표면 착화특성(착화시간) 평가한다. 난연제 미첨가시에도 착화가 일어나지 않아 폐타이어분말이 혼입된 모르타르의 가연성은 적은 것으로 볼 수 있으며, 화재실내에 존재하는 가연물의 양을 평가하는 화재하중에 이를 반영할 수 있다. 폐타이어 분말에 무기계 난연제를 첨가함에 따라 흡열효과에 의해 불꽃은 발생하지 아니하고 폐타이어 분말입자의 분해속도도 지연되었음을 확인할 수 있다. 복사열로 인해 난연제인 수산화알루미늄이 열분해하여 모르타르내 수증기 분압이 증가하여, 폐타이어 분말의 불꽃이나 연소형태는 보이지 않았다.

• 대한화학회지
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• 제45권4호
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• pp.341-350
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• 2001

자동차 Oil cooler용 호스를 구성하는 클로로폴리에틸렌(CPE) 고무재료의 내열 및 난연성을 향상시키기 위하여 수산화알루미늄을 내열 및 난연제로 제조한 배합고무의 가황틀성, 물리적 성질, 내열성, 난연성을 조사하였으며, 실험결과로부터 고무와 난연제의 최적배합조건을 도출하였다. 고무시편을 제조하는데 사용된 고무재료는 화학적 내식성과 내한성이 우수하면서도 가격이 저렴한 클로로폴리에틸렌 고무를 사용하였으며, 내열 및 난연제로서는 알루미늄 표면 처리과정에서 발생되는 에칭부산물을 분쇄와 정제를 거쳐 가공한 수산화알루미늄을 사용하였고, 분말은 XRD(X-ray diffraction), PSA(Particle Size Analysis), SEM(Scanning Electron Microscopy) 및 ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy)로 입자의 상, 크기, 분포, 형태 및 성분을 분석한 후 CPE 고무재료와 0∼80 phr범위에서 훈련하였다. CPE배합 고무의 경도, 인장강도, 신장율, 인장응력 및 열적특성을 분석한 결과, 고무재료규격을 초과하지 않는 범위 내에서 최대의 내열 및 난연효과를 주는 수산화알루미늄의 첨가량은 40 phr로 나타났으며, 이 배합비에서 클로로폴리에틸렌의 난연성은 3배 향상되었다.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.577-582
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• 2016

본 연구에서는 새로운 비할로겐-인계 난연제를 포함하는 경질 폴리우레탄 폼[BHP-RPUF]과 할로겐-인계 난연제를 포함하는 경질 폴리우레탄 폼[TCPP-RPUF] 그리고 난연제를 포함하고 있지 않은 폴리우레탄 폼[Pure-RPUF]의 기계적 물성 및 난연 특성에 대해 비교 분석하였다. 새로운 비할로겐-인계 난연제인 bis(3-(3-hydroxypropoxy)propyl) phenyl phosphate [BHP]는 disodium phenyl phosphate와 3-chloro-1-propanol의 반응을 통해 합성하였다. BHP-RPUF, TCPP-RPUF, 그리고 Pure-RPUF의 압축강도는 BHP-RPUF와 TCPP-RPUF가 비슷한 압축강도를 나타내었고, 열전도도에서는 BHP-RPUF가 TCPP-RPUF보다 낮은 값인 $0.023W/m{\cdot}K$를 갖는 것을 확인하였다. 반응속도와 SEM을 통해 기공의 크기를 측정하여 열전도도에 미치는 영향에 대하여 분석하였고, TGA 분석을 통해 내열성을 확인하였다. 난연성은 한계산소지수(Limited Oxygen Index) 측정 실험을 통하여, Pure-RPUF보다 BHP-RPUF에서 난연성이 향상됨을 확인하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.47-47
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• 2011

국내의 기능성 난연성 섬유 제조기술은 원사 자체에 난연제가 포함된 상태인 난연 PET 원사나, 일반 PET 원단에 후방염 처리한 원단이 사용되기에 난연 방염성능이 만족스럽지 못하고 친환경적이지 못한 실정이다. 오늘날 세계 난연섬유 시장 규모는 10조원에 이르고 있으며 국내에서도 화재에 대한 경각심이 높아지는 추세이므로 기능성을 갖춘 고부가가치 난연소재의 개발이 시급하다. 폴리페닐렌술피드(PPS)는 내열성 및 내화학약품성이 뛰어난 열가소성 고분자로 용융방사가 가능하다. 난연성이 높은 양모섬유 또는 아크릴계 난연섬유, 아라미드 섬유 등은 비용 문제로 범용화에 한계가 있으므로 비교적 저렴한 PPS 섬유가 개발될 경우 범용화를 기대할 수 있다. 현재는 PPS 섬유가 특수한 용도에 주로 사용되고 있으나 우수한 난연 특성을 이용하여 일반 용도로의 사용 및 수요가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 우선적으로 인테리어용 원단, 특히 커튼이나 소파용 원단으로 용도 전개가 가능할 것으로 판단하였다. 본 연구에서는 소파용 PPS 원단의 후가공 조건의 선정 및 불소계 발수방오가공을 위한 최적의 조건을 선정하고자 하였다. Padding(wet pick up율 $80{\pm}3%$)-Drying($105^{\circ}C$, 2.5min)-Curing은 시간은 1분으로 고정시킨 후, 온도를 150, 160, 170, 180, 190, $200^{\circ}C$에서 처리하여 Yellowness값을 측정한 결과, 온도가 높아질수록 Yellowness값이 커지는 것으로 미루어 보아 PPS원단은 높은 열에 영향을 받아 황변 현상이 일어나는 것으로 사료된다. 특히 $180^{\circ}C$를 기점으로 값에 큰 변화를 보였으므로 최적의 열처리 온도는 $170^{\circ}C$로 선정하여 이후의 실험을 진행하였다. 또한 큐어링 시간이 황변에 미치는 영향을 분석한 결과 온도에 의한 영향에 비해 적은 편으로 사료되었으나, 1.5min을 기점으로 Yellowess값이 높아졌으므로 최적의 열처리 시간을 1분으로 선정하였다. 최종 가공조건인 $170^{\circ}C$, 1분에서 처리한 시험포는 처리전 원단과 비교하였을 때, ${\Delta}$Yellowness가 2.84 정도로 나타났다. 그 후, PPS 원단에 불소가공제 (TG-991N, 동인텍스켐)의 적정 농도를 선정하기 위해 1~7%까지 농도를 높이며 처리한 결과, 불소가공제의 농도가 높아짐에 따라 황변현상이 나타남을 알 수 있었다. 농도가 높아짐에 따라 Yellowness값은 증가하다가 4% 이후 완만해지는 것을 알 수 있었으므로 IPA/Water Drop test와 발수도시험 (KS K 0590;2008)을 통해 적정 농도를 선정하였다. PPS 원단은 불소가공제의 농도가 높아짐에 따라 발수도가 우수해졌으며, 가공제 농도 3% 처리만으로도 우수한 발수도를 나타내었으나 100% 발수를 위해서는 가공제 농도가 5% 이상 처리되어야 하는 것을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권4호
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• pp.17-26
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• 2007

재활용한 폴리프로필렌(재활용 COPP, 이하 COPP)에 무기계 폐기물인 패각을 도입하여 함량 변화에 따른 기계적 물성 및 난연성을 조사하였다. 상기 복합소재의 기계적 물성 향상을 위하여 상용화제(Polytail H)를 첨가하였고, 난연성 향상을 위하여 다양한 종류의 난연제($Al_2O_3$, DBDPO, $Sb_2O_3$)를 첨가하여 이에 따른 기계적 물성 및 난연성을 종합적으로 평가하였다. 측정 결과 재활용 COPP에 패각만 혼합하는 것보다는 추가적으로 상용화제를 혼합하는 것이 매트릭스인 폴리프로필렌과 패각과의 계면 결합력이 증대되어 패각만을 혼합하였을 때 보다 물성저하가 감소하였고, 충격강도의 경우는 100 wt% 재활용 폴리프로필렌(COPP)과 유사한 값을 나타내었다. 한편, 난연제 첨가에 따른 기계적 물성의 저하는 관찰되지 않았다. 제조된 재활용 COPP 복합소재의 UL-94규격에 의한 난연 테스트 결과 패각만을 혼합한 경우 패각 40 wt% 함유된 경우가 pure COPP보다 불이 붙을 때까지 걸리는 시간과 타는 시간이 지연됨을 확인할 수 있었지만, 난연 효과는 나타나지 않았다. 그러나, 패각을 난연제와 함께 복합화하여 제조한 소재에서는 뚜렷한 난연 효과를 관찰할 수 있었으며, 난연 효과는 $Sb_2O_3>Al_2O_3>DBDPO$의 순으로 효과가 있음을 확인하였다. UL-94 V-0 등급은 $Al_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 넣은 그레이드와 패각 40 wt%가 함유된 그레이드에서, 그리고 $Sb_2O_3$를 난연제로 사용한 모든 그레이드에서 관찰되었다.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.77-81
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• 2013

본 연구에서는 인-할로겐계 난연제가 첨가된 경질 폴리우레탄 폼(PUF)을 합성하여 인-할로겐계 난연제의 종류와 함유량, 노화 가속화 전 후의 열적, 물리적, 난연 특성 등의 변화와 이들의 상관관계를 조사하였다. 난연제로는 Tri(2-chloroethyl) phosphate [TCEP]와 Tris(2-chloropropyl) phosphate [TCPP]를 0, 3, 5, 10, 15, 20, 30%씩 변화시키며 첨가하였다. 난연제의 첨가량이 증가함에 따라 PUF의 reduced compressive strength와 유리전이 온도가 감소하였다. 노화 가속화 후에는 초기 미 반응된 물질의 추가 반응으로 인하여 reduced compressive strength와 유리전이 온도가 증가하였다. SEM과 열전도도 측정을 통하여 TCPP가 TCEP보다 cell의 크기와 분포를 균일하게 하여 TCPP가 첨가된 PUF가 TCEP가 첨가된 PUF 보다 열전도도가 감소 한다는 것을 알 수 있었다. Vacuum oven을 통한 노화가속화 전후의 PUF 난연성을 비교한 결과 노화 후 PUF의 발화 시간은 감소하고 연소 거리가 증가하여 난연성이 현저히 감소함을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제41권3호
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• pp.172-181
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• 2006

브롬계 난연제인 테트라비스페놀 A 또는 브롬화 에폭시 올리고머(BEO) 및 산화안티몬을 포함하는 ABS 컴파운드에서 천매암의 난연 상승효과를 연구하였다. 탈크는 비교목적으로 사용되었다. ABS 컴파운드는 동일방향으로 회전하는 이축압출기를 통해 제조되었고 사출기를 이용하여 기계적 및 열적 성질을 측정하기 위한 시편으로 만들었다. ABS 컴파운드의 난연성을 1.6 mm 두께의 막대시편을 이용한 UL 94 수직 시험으로 알아 본 바 천매암 및 탈크는 산화안티몬을 12.5%(0.5 wt%)에서 37.5%(1.5 wt%) 대체하였을 때 모두 난연 상승효과를 보였다. 특히 BEO를 사용하였을 때 천매암이 탈크보다 우수한 난연 상승효과를 보였다. 천매암에서만 ABS 컴파운드의 유동성 증가가 나타났다. 노치드 Izod 충격강도는 천매암 또는 탈크의 함량에 비례하여 감소하였다. 천매암은 색상문제가 없는 조건에서 산화안티몬을 25%(1 wt%)까지 대체 할 수 있고 우수한 난연성과 유동성을 부여할 수 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권1호
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• pp.72-80
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• 2003

자동차 Oil cooler용 호스를 구성하는 고무재료의 내열 및 난연성을 향상시키기 위하여 인산 에스테르계 화합물을 내열 및 난연제로 하여 제조한 염소화 폴리에틸렌(CPE) 배합고무의 가황 특성, 물리적 성질, 내열성, 난연성 및 변량효과를 조사하였다. 호스용 고무재료는 기존의 ethyleneacrylate rubber(EAR)보다 화학적 내식성과 내한성이 우수하면서도 가격이 저렴한 CPE 고무재료를 사용하였으며, 난연제는 비할로겐 축합 인산 에스테르계인 N,N'-bis-(diphenylphosphoro) diaminohexane(BDPDH)를 합성하여 CPE 고무재료와 $0{\sim}30 phr$ 범위에서 혼련하였다. 배합고무시편의 경도, 인장강도, 신율, 인장응력 및 열적 특성을 측정한 결과, CPE 배합고무의 유동성, 난연성, 내열성이 향상되었음을 확인하였으며, 고무재료 규격을 초과하지 않는 범위 내에서 최대의 내열 및 난연 효과를 주는 BDPDH의 배합량은 20 phr로 나타났다.

• 분석과학
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• 제21권6호
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• pp.443-458
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• 2008

우리 생활주변에서 사용하고 있는 화학물질의 연소과정을 차단하거나 지연시키기 위해 사용되고 있는 다양한 종류의 난연제 중 브롬화난연제는 가격이 저렴하고 가격에 비하여 성능이 우수하여 많이 사용되고 있으나, 제품에 첨가하거나 반응시키는 과정에서 제품 중에 부산물로 브롬화다이옥신의 생성원인물질로 많은 관심을 보이고 있다. 현재 브롬화난연제의 위해성에 대한 많은 연구가 추진되고 규제가 강화되고 있으나, 브롬화다이옥신류는 전처리 과정 중에 빛에 의해 광분해되고, 분자량이 커서 GC (Gas Chromatograph)로 분리하는데 어려움이 많아 연구가 많이 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 현재 관심이 대두되고 있는 브롬화난연제와 비의도적 부산물로 생성되는 브롬화다이옥신류의 일반적인 현황, 관리동향, 생성 경로, 잔류농도, 분석방법 등 최근의 연구동향에 대하여 조사하였다.

• 전기화학회지
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• 제12권3호
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• pp.203-218
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• 2009

전기자동차, 하이브리드 및 플러그 인 전기자동차 등과 같은 대용량 전력공급을 요하는 영역으로의 리튬 이온전지의 응용을 위해서는 우수한 전지 신뢰성 및 안전성이 요구되어진다. 이러한 요구에 부응하기 위해서는 전지 구성 성분들은 대전류가 흐르는 조건 하에서 불가피하게 발생되는 열에 대한 저항성이 있어야 한다. 그러나 리튬 염을 해리하는 기능을 갖는 카보네이트계 유기 용매는 휘발성이 높고, 가연성 물질이기 때문에 오용 조건에서 전지의 발화, 폭발 등과 같은 열폭주 현상을 억제하지 못하고 연료로 작용하기 때문에 전지의 안전성에 문제를 일으킬 수 있다. 최근 전지의 안전성을 향상시키기 수단으로 난연성 소재에 대한 관심도가 크게 증가하고 있다. 본 총설에서는 난연성 전해액을 설계하기 위한 최근 연구내용을 소개하고자 한다. 액체 전해액의 난연화는 유기용매 일부를 난연성 소재로 대체하는 것에 의해 이루어질 수 있으며 난연제, 불소화 유기용매 및 이온성 액체를 사용하는 접근방법을 통해 전지의 고안전성을 실현할 수 있을 것이다.