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EVA와 EEA 수지용 탄산마그네슘계 난연제의 효과

전문가 제언: ○ 전선 케이블의 난연에는 환경친화성을 고려하여 종래의 할로겐계 및 안티몬계 난연제 대신에 무독성 난연제를 사용하는 처방기술이 선호되고 있다. 지금까지 주로 사용되는 무독성 기술에서는 수산화마그네슘이나 수산화알루미늄 등이 열에 의해 분해될 때 물이 방출되는 성질을 이용하고 있다. 그러나 난연성 만족을 위해서는 보통 이들 금속수화물의 배합량이 고분자인 폴리올레핀의 양보다 동등 이상이 되어야 하므로 기계적 및 전기적 특성이 저하된다. 따라서 케이블의 난연 기술에서는 이들의 손상을 어떻게 하여 최소로 하느냐가 중요한 관건이 된다.

○ 케이블 절연체에서는 전기적 특성이 중요하므로 대체적으로 600V 이하의 저압 응용에만 무독성(Halogen Free) 난연제가 제한적으로 사용되고 있다. 주로 외피가 무독성에 저연기 특성이 결합된 특성을 요구받고 있다. 고분자로는 극성을 가진 EVA 또는 EEA가 주로 이용되고 있으나 내열성이 높은 EEA는 고가이므로 EVA가 선호되고 있다.

○ 무독성 난연제로는 300~320℃에서 물을 방출하는 수산화마그네슘이 열분해 온도가 높아 품질에 더 안전하지만 가격이 높다. 180~200℃에서 물을 방출하는 수산화알루미늄이 압출기술 향상에 의해 품질 안정이 가능해져 더 선호되고 있다. 합성 수산화마그네슘의 높은 가격에 대한 대책으로 본문에서는 탄산마그네슘계를 대안으로 제공하고 있다.

○ 탄산마그네슘계에는 마그네사이트라는 통상의 탄산마그네슘이 있고, 하이드로마그네사이트라는 물과 탄산가스를 320~350℃에서 방출하는 염기성 탄산마그네슘 [(MgCO3)4,Mg(OH)2,5H2O]의 합성품이 있다. 또한 하이드로마그네사이트와 훈타이트(huntite)의 블렌드인 상품명 Securoc가 있다. 이들의 EVA 및 EEA 수지 기반의 케이블 외피의 콘 칼로리미터에 의한 연소성 특성평가를 본문이 소개하고 있다.

○ 본문에서 경제적인 하이드로마그네사이트가 수산화마그네슘과 비슷한 열방출속도 절감을 보였다. 염가의 탄산마그네슘도 수산화마그네슘 및 유기점토와 함께 사용 시 상승효과에 의한 열방출속도 절감에 큰 효과가 확인되어, 케이블 외피 등에서의 활용이 더 한층 기대된다.

저자: Alexander B. Morgan, Jeffrey M. Cogen, Robert S. Opperman, Joseph D. Harris
자료유형: 학술정보