*char yield (%) R301
3 506 26.5 99.58 278.9 0.125 52.2
4 850 26.7 93.22 267.0 0.110 50.2
SFI740T
7 802 26.5 98.12 269.6 0.120 53.3
8 990 26.7 92.32 265.1 0.110 52.4
Commercial Interior panels - 180.1 296.2 0.188
LOI; limiting oxygen index, A-HRR; average heat release rate,
M-HRR; maximum heat release rate, A-COY; average carbon monoxide yield,
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ . 2. 7. 발발발포포포체체체의의의 열열열적적적분분분석석석
TGA를 이용한 열적특성조사는 난연성이 우수한 발포시편을 대상으로 수지조성 에 따른 열적특성을 조사하였고 , 블렌드된 PP/w-PE발포시편과 w-PE발포시편의 비 교 검토함으로써 열안정성을 조사하고자 하였다 . 수지조성에 대한 결과를 Table 3.8 와 Fig. 3.19 ~ Fig. 3.20에 , w-PE발포시편과 비교한 결과는 Table 3.9와 Fig. 3.21에 나타내었다 .
Fig. 3.19와 Fig. 3.20을 보면 R301과 SFI740T로 제조한 비난연발포시편보다 난연
발포시편이 최대분해온도에서 약 50 ℃정도 상승한 결과로 보아 훨씬 더 우수한 열적특성을 가짐을 확인할 수 있었고 , 블렌드된 발포시편들의 수지조성에 따른 결 과를 보면 전체적으로 specimen 4와 specimen 8이 10 wt%의 재생폴리에틸렌의 함량 이 적은 specimen 3과 specimen 7보다 훨씬 우수한 열적특성을 가짐을 확인할 수 있었다 . 특히 , 이들의 초기분해온도는 specimen 3과 specimen 7이 specimen 4와 specimen 8보다 약 2 ~ 7 ℃정도 높음을 확인한 반면 , 최대분해온도는 specimen 4와
specimen 8이 specimen 3과 specimen 7보다 약 30 ℃ 높음을 확인할 수 있었
다 .(Table 3.8) 이는 초기분해온도의 경우 높은 내열성을 갖는 폴리프로필렌의 영향 에서 기인한 결과로 보이며 , 최대분해온도의 경우 재생폴리에틸렌함량의 증가로 전 자빔에 의한 가교효율이 극대화 되어 나타난 결과로 사료된다 . 잔유량에 있어서는 비난연발포시편의 경우 0%를 나타내었고 , specimen 3 ~ 4는 39.7 ~ 40.0%의 분포 를 , specimen 7 ~ 8은 38.6 ~ 40.7%의 분포로 난연제량에 준하는 결과를 보였다 .
Fig. 3.21을 보면 PP/w-PE블렌드인 specimen 4와 specimen 8이 재생폴리에틸렌만 을 사용한 specimen 9보다 훨씬 우수한 열안정성을 보임을 확인할 수 있다 . 특히 , 최대분해온도를 비교해보면 specimen 4는 396.6 ℃로 약 16 ℃상승함을 , specimen 8 은 390.2 ℃로 약 10 ℃상승함을 확인할 수 있었다 .(Table 3.9)
Table 3.8 TGA Data of the EB cross-linked FR foams in air Item(unit)
Specimen
TdI a Td b Td c Td d Residue
(880℃)
(℃) (℃) (℃) (℃) (%)
R301
Non-FR 134.6 217.6 349.8 355.6 0.0
3(30kGy) 154.3 230.1 367.1 368.4 40.0
4(30kGy) 152.8 216.2 391.2 396.6 39.7
SFI740T
Non-FR 139.2 216.4 333.7 346.2 0.0
7(30kGy) 148.6 221.8 364.8 364.4 40.7
8(30kGy) 141.5 214.8 390.5 390.2 38.6
a : Initial weight reduction onset temperature (0.5 weight% loss temperature)
b : 5.0 weight% loss temperature
c : 40.0 weight% loss temperature
d : Max weight% loss temperature
Table 3.9 TGA Data of the EB cross-linked FR foams in air Item(unit)
Specimen
TdI a Td b Td c Td d Residue
(880℃)
(℃) (℃) (℃) (℃) (%)
R301 4(30kGy) 152.8 216.2 391.2 396.6 39.7
SFI740T 8(30kGy) 141.5 214.8 390.5 390.2 38.6
w-PE 9(30kGy) 140.3 213.2 387.2 380.2 37.4
a : Initial weight reduction onset temperature (0.5 weight% loss temperature)
b : 5.0 weight% loss temperature
c : 40.0 weight% loss temperature
Fig. 3.19 TGA thermograms of the EB irradiated FR foams at a heating rate of 10℃ /min in air.
Fig. 3.20 TGA thermograms of the EB irradiated FR foams at a heating rate of 10℃ /min in air.
(a)
(b)
제 제 제 Ⅳ Ⅳ Ⅳ 장 장 장 결 결 결 론 론 론
본 연구에서는 폴리프로필렌 발포체를 제조하는데 있어 가장 큰 문제가 되는 용 융강도를 해결하기 위해서 재생폴리에틸렌과 블렌딩을 하였고 , 전자빔을 이용하여 시편에 가교를 시켰다 . 이를 통해 난연성 폴리프로필렌 /재생폴리에틸렌 가교 발포 체를 제조하였다 . 이 때 , 수지조성과 전자빔조사량에 따른 발포특성 그리고 난연특 성에 대해 조사하고 이들의 상관관계에 대해 연구하였다 . 그 결과들은 다음과 같 다 .
1. 발포체의 발포특성은 수지조성과 전자빔조사조건에 따라 최고 990%의 발포율 을 보이는데 수지조성 중 재생폴리에틸렌함량의 증가함에 따라 겔 함량과 발포율 이 증가하는 경향을 , 적정조사량인 30 kGy이상에서 겔 함량과 발포율이 감소하는 경향을 보였다 .
2. 발포체의 난연특성은 한계산소지수가 최고 26.7을 , 콘 칼로리미터의 결과 char yield가 50.2 ~ 53.3%이고 COY(carbon monoxide yield)는 최저 0.11(kg/kg)로 높은 난 연성을 보였다 .
3. 발포체의 열적특성 (TGA)은 수지조성 중에 재생폴리에틸렌의 함량이 많을수록 열적안정성이 증가함을 , PP/w-PE발포시편이 w-PE발포시편보다 우수한 열안정성을 보였다 . 그리고 residue는 880℃일 때 최고 42.4%정도로 측정되었는데 이는 난연제 량에 준하는 수치였다 .
이를 통해 우수한 발포특성과 난연특성을 갖는 발포체를 제조하기 위해 수지조 성은 재생폴리에틸렌의 함량이 50%이상 되어야하고 , 적정조사량은 30 kGy임을 알 수 있었다 .
참 참
참고 고 고 문 문 문헌 헌 헌
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