원칙
최근 몇 년 동안 플라스틱에 사용되는 할로겐계 난연제가 환경 및 건강에 미치는 위험에 대한 우려가 커지고 있습니다. 따라서 더 안전하고 지속 가능한 특성을 지닌 비할로겐계 난연제가 인기를 얻고 있습니다.
할로겐이 없는 난연제는 플라스틱이 화재에 노출되었을 때 발생하는 연소 과정을 방해하여 작용합니다.
1. 플라스틱은 연소 시 발생하는 가연성 가스를 물리적, 화학적으로 차단함으로써 이러한 효과를 얻습니다. 일반적인 메커니즘 중 하나는 플라스틱 표면에 보호 탄소층을 형성하는 것입니다.
2. 할로겐 프리 난연제는 열에 노출되면 화학 반응을 일으켜 물이나 기타 불연성 가스를 방출합니다. 이러한 가스는 플라스틱과 불꽃 사이에 장벽을 형성하여 화재 확산을 늦춥니다.
3. 할로겐이 없는 난연제는 분해되어 숯이라고 불리는 안정적인 탄화층을 형성하는데, 이 숯은 물리적 장벽 역할을 하여 가연성 가스가 더 이상 방출되는 것을 방지합니다.
4. 또한, 할로겐 프리 난연제는 자유 라디칼과 휘발성 가연성 성분을 이온화하고 포집하여 가연성 가스를 희석할 수 있습니다. 이러한 반응은 연소 연쇄 반응을 효과적으로 차단하여 화재 강도를 더욱 감소시킵니다.
폴리인산암모늄은 인-질소계 할로겐 무함유 난연제입니다. 플라스틱에서 높은 난연 성능을 발휘하며, 무독성 및 친환경적인 특성을 지닙니다.
플라스틱 응용 분야
FR PP, FR PE, FR PA, FR PET, FR PBT 등과 같은 난연성 플라스틱은 대시보드, 도어 패널, 시트 구성품, 전기 인클로저, 케이블 트레이, 내화 전기 패널, 스위치기어, 전기 인클로저 및 물, 가스 파이프 운송과 같은 자동차 인테리어를 위해 자동차 산업에서 일반적으로 사용됩니다.
난연성 기준(UL94)
UL 94는 미국 보험업자 시험소(Underwriters Laboratories, USA)에서 발표한 플라스틱 가연성 기준입니다. 이 기준은 플라스틱을 다양한 방향과 두께로 연소되는 방식에 따라 난연성이 가장 낮은 것부터 가장 높은 것까지 총 6가지 등급으로 분류합니다.
| UL 94 등급 | 등급의 정의 |
| V-2 | 수직으로 가연성 플라스틱을 떨어뜨려도 연소는 30초 이내에 멈춥니다. |
| V-1 | 수직 부분에서는 30초 이내에 연소가 멈추므로 불이 붙지 않는 플라스틱 방울도 가능합니다. |
| V-0 | 수직 부분에서는 10초 이내에 연소가 멈추므로 불이 붙지 않는 플라스틱 방울도 가능합니다. |
참조된 공식
| 재료 | 포뮬러 S1 | 포뮬러 S2 |
| 단일중합 PP(H110MA) | 77.3% | |
| 공중합 PP(EP300M) | 77.3% | |
| 윤활제(EBS) | 0.2% | 0.2% |
| 항산화제(B215) | 0.3% | 0.3% |
| 누수 방지 (FA500H) | 0.2% | 0.2% |
| TF-241 | 22-24% | 23-25% |
| TF-241 30% 첨가량 기준 기계적 특성. UL94 V-0(1.5mm)에 도달하기 위해 TF-241 30% 첨가 | ||
| 목 | 포뮬러 S1 | 포뮬러 S2 |
| 수직 가연성률 | V0(1.5mm | UL94 V-0(1.5mm) |
| 한계산소지수(%) | 30 | 28 |
| 인장강도(MPa) | 28 | 23 |
| 파단신율(%) | 53 | 102 |
| 물 끓인 후(70℃, 48시간) 인화율 | V0(3.2mm) | V0(3.2mm) |
| V0(1.5mm) | V0(1.5mm) | |
| 굽힘 탄성률(MPa) | 2315 | 1981 |
| 용융지수(230℃,2.16KG) | 6.5 | 3.2 |
