암모늄 폴리포스페이트 난연제의 개발 동향 및 응용 분야

1. 서론

폴리인산암모늄(APP)는 현대 소재 산업에서 널리 사용되는 난연제입니다. 독특한 화학 구조는 뛰어난 난연성을 부여하여 다양한 소재의 내화성 향상을 위한 필수 첨가제로 사용됩니다.

2. 응용 프로그램

2.1에서플라스틱

플라스틱 산업에서 APP는 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)과 같은 폴리올레핀에 흔히 첨가됩니다. 예를 들어, 자동차 내장재와 같은 PP 기반 제품에서 APP는 플라스틱의 가연성을 효과적으로 감소시킬 수 있습니다. APP는 고온에서 분해되어 플라스틱 표면에 보호 탄화층을 형성합니다. 이 탄화층은 물리적 장벽 역할을 하여 열과 산소의 추가 확산을 방지하여 플라스틱 제품의 난연성을 향상시킵니다.

2.2인치섬유

섬유 분야에서 APP는 난연성 직물 처리에 사용됩니다. 면, 폴리에스터-면 혼방 직물 등에 적용할 수 있습니다. APP가 함유된 용액으로 직물을 함침시키면, 처리된 직물은 커튼, 공공장소의 가구용 직물, 작업복과 같은 용도에 요구되는 화재 안전 기준을 충족할 수 있습니다. 직물 표면의 APP는 연소 과정에서 분해되어 불연성 가스를 방출하는데, 이는 직물에서 발생하는 가연성 가스의 농도를 희석하는 동시에, 탄화층을 형성하여 하부 직물을 보호합니다.

2.3 인치코팅

APP는 난연 코팅의 중요한 성분이기도 합니다. 건물, 철골 구조물, 전기 제품 등의 코팅에 첨가하면 코팅된 물체의 내화 성능을 향상시킬 수 있습니다. 철골 구조물의 경우, APP를 사용한 난연 코팅은 화재 발생 시 철재의 온도 상승을 지연시켜 철재의 기계적 물성이 급격히 약화되는 것을 방지하고, 대피 및 소화에 필요한 시간을 늘려줍니다.

3. 개발 동향

3.1 고효율 및 저부하

주요 개발 동향 중 하나는 더 높은 난연 효율을 가진 APP를 개발하여 더 적은 양의 APP로 동일하거나 더 나은 난연 효과를 달성하는 것입니다. 이는 재료 비용을 절감할 뿐만 아니라 매트릭스 재료의 원래 특성에 미치는 영향을 최소화합니다. 예를 들어, 입자 크기 제어 및 표면 개질을 통해 매트릭스 내 APP의 분산도와 반응성을 개선하여 난연 효율을 향상시킬 수 있습니다.

3.2 환경 친화성

환경 보호에 대한 중요성이 커짐에 따라 친환경 APP 개발이 매우 중요합니다. 기존 APP 생산에는 환경 친화적이지 않은 공정이 포함될 수 있습니다. 앞으로는 유해 용매 및 부산물 사용을 줄이는 등 더욱 친환경적인 생산 공정이 모색될 것입니다. 또한, 제품 수명 종료 후 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 생분해성이 우수한 APP도 개발되고 있습니다.

3.3 호환성 개선

APP와 다양한 매트릭스 재료의 상용성을 향상시키는 것도 중요한 추세입니다. 상용성이 향상되면 매트릭스 내 APP의 균일한 분산이 보장되어 난연성을 최대한 발휘하는 데 도움이 됩니다. 다양한 플라스틱, 섬유, 코팅과의 상용성을 향상시켜 복합 재료의 전반적인 성능을 향상시키기 위한 커플링제 또는 표면 개질 APP 개발 연구가 진행되고 있습니다.

4. 결론

폴리인산암모늄은 중요한 난연제로서 플라스틱, 섬유, 코팅 및 기타 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 지속적인 기술 발전에 따라 고효율, 친환경성, 그리고 향상된 상용성을 지향하고 있으며, 이는 향후 화재 예방 및 안전 보호 분야에서 그 적용 범위를 더욱 확대하고 중요한 역할을 할 것입니다.