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내화성 PU 경질 폼의 새로운 화학적 변성

전문가 제언: ○ 이 연구에서는 통상 난연제들과 층상 실리케이트 나노클레이의 첨가량을 변화시키면서 폴리우레탄(PUR)에 폴리이소시아누레이트(PIR)성분을 갖도록 변성시킴으로써 내화성 폴리우레탄 경질 폼의 제조를 연구하였다. 또 PUR이 카르보디이미드(carbodiimde) 결합을 갖도록 변성시키면서 연구하였다. 변성 PUR-PIR은 종래의 PUR 및 변성시키지 않은 PUR-PIR보다 기능적 물성을 약화시키지 않으면서 난연성이 개선되는 것으로 나타났다. 또 나노클레이를 반응성 브롬 및 인을 포함하는 난연제와 주석산아연과 병용하면 연소성이 현저히 개선되었다.

○ 폴리우레탄(PUR)은 적어도 두 개의 하이드록시기(-OH)(예: 폴리올)를 가지는 화합물과 여러 관능성의 이소시아네이트 (-NCO)(예: PMDI)의 고분자 첨가반응에 의해 생성된다. PUR은 조성에 따라 넓은 범위의 물성을 갖는 가공품이 된다. 폴리이소시아누레이트(PIR)는 단열재(경질 폼)에 적용하기 위해 PUR을 개선한 조성과 처방으로서 보통 PMDI/폴리올 비율이 400 이상(ISO 표준)이다. 카르보디이미드 결합은 관능기-N=C=N-를 가지며 탈수축합 작용을 촉진하므로 연소 시 차르 형성을 촉진할 수 있다.

○ 이 시험의 시스템 1 조성표에 의하면 각 시료의 PMDI 투입량은 PUR 처방에 비하여 437.2(#17/18의 경우는 490.9) 대 120.7이나 NCO 대 OH 비율을 알 수 없어 PUR-PIR에서 PIR 성분의 비중을 알 수 없다. 또 카르보디이미드(carbodiimde, -N=C=N-) 결합을 도입한 #18시료에서 -N=C=N- 성분의 비중도 알 수가 없다. 따라서 PUR이 어느 정도 변성되었는지 언급이 없어 아쉽다.

○ 이 연구에서는 가능한 난연제를 모두 조합하고, 또 PUR을 PIR 혹은 카르보디이미드 결합을 갖도록 변성시킴으로써 PU 경질 폼의 난연 처방 개발을 시도하였다. 다양한 난연화 기술을 조합하여 연구했다는 점에서 의미가 크다 하겠다.

저자: Wojciech Zatorski, Zbigniew K. Brzozowski, Andrzej Kolbrecki
자료유형: 학술정보