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난연성 폴리머: 최근의 발전

전문가 제언: ○ 이 논문은 분석자가 1960년대 후반과 1970년대 초 미국에서 Factory Mutual Research Corporation(미국의 화재보험회사들이 연합하여 설립한 연구소)에 근무하던 시절을 회상하게 한다. 그 때는 아직 난연제를 재료 자체에 imbedding 하지는 못했고 유아용 Fabric의 가연성 등을 측정하고 있었다.

○ 그 중 촉망되는 기술로는 화재 시 물 대신 Halon을 불 위에 뿌리는 것이었다. 실제로 화재에서 물질적 피해는 불 자체보다 물이 파괴하는 것이 더 컸기 때문이다. Halon은 할로겐 화합물로 불 위에 머물러 굳어져 소화 작용이 강하고 화재 진압 후 쉽게 제거될 수 있었다. 그러나 불에 의하여 분해되면 오존층을 파괴하는 염화프로르화탄소를 발생하기 때문에 몬트리올 의정서에 의해 지금은 사용하지 못하는 것으로 알고 있다.

○ 연소 과정이 물리적 화학적 작용으로 지연되는데 여러 현상이 독립적으로 또는 연합하여 작용한다. 첫째는 보호층의 형성에 의해서인데 첨가제는 외부의 열 침입 하에서 열전도도가 낮은 장벽을 형성하여 열 소스로부터 열전달을 감소시킨다. 이것이 본문에 나오는 팽창 현상의 원리이다. 둘째는 냉각에 의한 방법으로 첨가제는 흡열반응에 의해 열화 하여 연소 과정을 유지하는데 필요한 온도 이하로 기질을 냉각한다. 셋째는 희석에 의해서 분해 시 비활성가스를 발생하는 물질(예: 활석 또는 초크 같은 충전제)을 첨가제로 하여 고체와 기체-상의 연료를 희석함으로써 가스 혼합물이 낮은 인화 한계를 넘지 않게 한다.

○ 본문에 나오는 LOI는 ASTM D2863-87로 규정한 재료의 가연성 측정 방법이다. 연소 원통 속에 봉상 시료를 세우고 하부에서 산소와 질소의 혼합가스를 보낸다. 시료의 선단에 점화하여 어느 정도 연소하는지를 시험한다. UL-94는 Underwriters Laboratory의 전기 기구의 가연성 실험 방법으로 1991년 UL Standard에 의하면 시편의 두께가 3.0㎜ 미만인 경우, 연소 속도 76.2㎜/min 이하, 시편의 두께가 3.0㎜ 이상인 경우, 연소 속도 38.1㎜/min 이하를 요구하고 있다. 이 요구를 충족시키지 못하는 전기 기구는 미국으로 수출 및 판매가 금지된다.

저자: Bourbigot, S; Duquesne, S; AF Bourbigot, Serge; Duquesne, Sophie
자료유형: 학술정보