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폴리우레탄의 열분해, 연소및 난연화(Thermal decomposition, combustion and fire-retardancy of polyurethanes)

전문가 제언: □ 폴리우레탄만큼 인류생활에서 광범위하고 유용하게 이용되는 고분자재료도 그리 흔하지 않은데, 예를 들면 연질우레탄폼은 저밀도로 각종 쿠션(cushion)재나 피복내장재와 포장재 등에 쓰이고 몰드폼(mold foam)은 가구 및 자동차의 시트, 범퍼, 콘솔박스 등 주요부품으로 쓰이며 경질우레탄폼은 주로 건축단열재 및 냉장고단열재 등에 쓰이며 가소성폴리우레탄은 도료, 접착제, 실런트(sealant)등에 쓰이며 이외에도 너무 많은 분야에 요긴하게 쓰이고 있는 필수소재이다.

□ 폴리우레탄은 다가알콜인 polyol과 isocyanate의 중합반응으로 얻어지고 있으나, 반응에 참여하는 polyol의 종류나 isocyanate 및 각종 첨가제에 의해 많은 반응이 일어나서 단순한 urethane결합의 연속만으로 이해하면 안 될 정도로 많은 종류의 고분자물질이 포함되어 있어서, 이것들의 조성에 따라 물리적인 특성이 달라지고 이용분야도 다르게 되며 사용할 때에 생길 수 있는 열분해, 연소 및 이로 인한 난연화 특성까지도 이런 조성의 영향을 크게 받는다고 할 수 있다.

□ 국내에서의 폴리우레탄 관련 산업도 선진국에 비해 결코 뒤떨어지지 않는 정도이며, 우레탄의 원료인 polyol과 isocyanate류의 국내 제조도 일본에 접근한 수준에 이르렀고, 폴리우레탄수지제조에 있어서도 현재는 범용의 용도분야(slab foam, mold foam, rigid insulation foam, paint, adhesive, synthetic leather 등)에서는 중국을 비롯한 동남아시아에 현지공장의 진출이나 기술의 수출이 상당히 활발하게 진행되어 왔으며 국내의 원료제조사나 중소기업을 통해서 부가가치가 높은 제품의 개발에 노력하고 있는 상황이다.

□ 본 논문은 폴리우레탄수지의 ABC와 우레탄폼의 열분해, 연소 및 이에 대한 난연화 기술에 대한 전 세계적으로 최근까지의 발표된 논문을 중심으로 매우 집약적으로 정리한 자료로 특히 난연화에 기술적인 애로가 많은 국내업계에 상당한 참고가 될 것으로 확신하며 이 분야의 개발연구자들이 꼭 참고하기를 바란다.

저자: Levchik, SV; Weill, ED
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