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[물성DB] 물성DB를 이용한 난연제 현황
CMiB \| 2013.06.24 10:28 \| 조회수 : 1213

물성DB를 이용한 난연제 현황 • 난연제의 제품 수는 총 260개로 비중은 할로겐계>인계>무기계>질소계>기타 순으로 나타났으며, 이 중 할로겐계가 47%를 차지하고 있다. • 난연제를 생산하는 제조사는 총 19개사로 Albemarle이 23%로 가장 많은 비중을 차지하였고, 이어 ICL-IP, Chemtura, 국도화학 순으로 나타났다. 난연제의 개요 • 연소하기 쉬운 성질을 가지고 있는 플라스틱과 같은 유기물질을 물리, 화학적인 방법으로 개선하여 연소를 억제하거나 완화시키는 효과를 갖는 물질 • 가열, 분해, 발열 등의 특정한 연소단계를 방해함으로써 그 기능을 나타낸다. (플라스틱의 연소는 가연물, 열, 에너지, 산소가 존재할 때에 일어나고 이 중 어느 하나만 빠져도 일어나지 않음.) 난연성 확보 방법 • 가연성 가스나 산소를 분리하여 연소를 제어하는 방법 • 추가 분해 속도를 늦출 수 있도록 고상부분을 냉각하거나, 연소되는 고분자의 표면에 단열층을 형성함에 의해 열전달 경로를 차단하여 분해 가스 발생을 억제하는 방법 • 연소의 원인이 되는 라디칼을 포획하는 방법 • 연소되는 부분을 열원으로부터 분리함에 의한 방법 난연 메카니즘 • 플라스틱 → 열분해 → 온도 상승 → 저분자 분해 생성물 생성 → 산소 결합 → 인화점 도달 → 연소 시작 난연제의 구분 • 무기계 난연제 : 열에 휘발되지 않고,분해되어 불연성 기체를 방출하며 흡열반응을 한다. 기체 상에서 가연성 기체를 희석시켜 플라스틱 표면을 도포하여 산소의 접근을 막고, 동시에 고체상 표면에서의 흡열반응을 통해 플라스틱 냉각 및 열분해 생성물의 생성을 감소시킨다. • 할로겐계 난연제 : 기체상에서 발생한 라디칼을안정화 시킴으로써 난연효과를 얻는다. 연소 시 탄소-할로겐 결합의 절단은 흡열반응으로,가연성 물질의 연소열을감소시키는 효과가 있다. 또한 분해 시 불연성 기체를 발생시켜 산소의 유입을 막는 효과도 있다. • 인계 난연제 : 연소 시 인화합물은 열분해에 의해 폴리메타인산을 생성하여 보호층을 형성하고, 폴리메타인산이 생성될 때 탈수작용에 의해 생성되는 탄소 피막이 산소를 차단하여 연소를 막는다. • 질소계 난연제 난연성시험 관련 규격 및 방법 • 난연관련 규격 - UL 94 : 미국 UL 안전 규격의 플라스틱 소재 연소성관련 규격 난연도5VA > 5VB > V-0 > V-1 > V-2 > HB - ICE 707 - CSA 22.2, NO. 0.6(Test A~J) : 캐나다의 전기∙전자 제품에 적용되는 수지의 난연규격 • 수지의 난연성 측정 방법 - 연소 속도 측정 - 연소 시간 측정 - 산소 지수(플라스틱이 연소할 때 필요한 최소의 산소 지수) 측정

물성DB를 이용한 난연제 현황

• 난연제의 제품 수는 총 260개로 비중은 할로겐계>인계>무기계>질소계>기타 순으로 나타났으며,
이 중 할로겐계가 47%를 차지하고 있다.

• 난연제를 생산하는 제조사는 총 19개사로 Albemarle이 23%로 가장 많은 비중을 차지하였고,
이어 ICL-IP, Chemtura, 국도화학 순으로 나타났다.

그림2.jpg

난연제의 개요

• 연소하기 쉬운 성질을 가지고 있는 플라스틱과 같은 유기물질을 물리, 화학적인 방법으로 개선하여
연소를 억제하거나 완화시키는 효과를 갖는 물질

• 가열, 분해, 발열 등의 특정한 연소단계를 방해함으로써 그 기능을 나타낸다.
(플라스틱의 연소는 가연물, 열, 에너지, 산소가 존재할 때에 일어나고 이 중 어느 하나만 빠져도 일어나지 않음.)

난연성 확보 방법

• 가연성 가스나 산소를 분리하여 연소를 제어하는 방법

• 추가 분해 속도를 늦출 수 있도록 고상부분을 냉각하거나, 연소되는 고분자의 표면에 단열층을 형성함에 의해
열전달 경로를 차단하여 분해 가스 발생을 억제하는 방법

• 연소의 원인이 되는 라디칼을 포획하는 방법

• 연소되는 부분을 열원으로부터 분리함에 의한 방법

난연 메카니즘

• 플라스틱 → 열분해 → 온도 상승 → 저분자 분해 생성물 생성 → 산소 결합 → 인화점 도달 → 연소 시작

난연제의 구분

• 무기계 난연제 : 열에 휘발되지 않고,분해되어 불연성 기체를 방출하며 흡열반응을 한다.

기체 상에서 가연성 기체를 희석시켜 플라스틱 표면을 도포하여 산소의 접근을 막고,
동시에 고체상 표면에서의 흡열반응을 통해 플라스틱 냉각 및 열분해 생성물의 생성을 감소시킨다.

• 할로겐계 난연제 : 기체상에서 발생한 라디칼을안정화 시킴으로써 난연효과를 얻는다.

연소 시 탄소-할로겐 결합의 절단은 흡열반응으로,가연성 물질의 연소열을감소시키는 효과가 있다.
또한 분해 시 불연성 기체를 발생시켜 산소의 유입을 막는 효과도 있다.

• 인계 난연제 : 연소 시 인화합물은 열분해에 의해 폴리메타인산을 생성하여 보호층을 형성하고,
폴리메타인산이 생성될 때 탈수작용에 의해 생성되는 탄소 피막이 산소를 차단하여 연소를 막는다.

• 질소계 난연제

난연성시험 관련 규격 및 방법

• 난연관련 규격

       - UL 94 : 미국 UL 안전 규격의 플라스틱 소재 연소성관련 규격
                      난연도5VA > 5VB > V-0 > V-1 > V-2 > HB
       - ICE 707
       - CSA 22.2, NO. 0.6(Test A~J) : 캐나다의 전기∙전자 제품에 적용되는 수지의 난연규격

• 수지의 난연성 측정 방법

       - 연소 속도 측정
       - 연소 시간 측정
       - 산소 지수(플라스틱이 연소할 때 필요한 최소의 산소 지수) 측정