| 초록 |
1.분석자 서문 천연섬유를 비롯하여 여러 종류의 고분자 물질은 가연성이기 때문에 실생활에 응용할 때는 화재의 염려가 있어서 난연처리가 필요하다. 그동안 사용하던 할로겐 물질, 인산염 등과 같은 난연제들은 인체에 해롭고 친환경적이 아니므로 다른 것으로 바뀌고 있다. Layer-by-layer(LBL) assembly라고 불리는 층상 자기조립법에 의한 다층 초박막 적층법을 난연 시스템에 사용하면 환경 친화적이고 난연 효과가 우수하여 많이 연구되고 있다. 이를테면, 실리카 성분의 합성 점토와 폴리에틸렌이민을 사용하여 섬유 표면에 다층 초박막을 형성시키면 난연 효과가 크게 나타난다. 그 밖에 그래핀이나 2차원 층상 물질과 여러 종류의 적합한 고분자물질을 사용하여 LBL법을 사용하여 천연섬유는 물론 여러 종류의 고분자를 난연처리할 수 있다. 이 총설에서는 연소와 난연 메커니즘의 기본 원리와 난연 측정법을 간단히 설명하고 초박막 코팅으로 섬유, 발포제품과 벌크 고분자 제품을 난연처리하는 방법을 기술하고 있다. 2. 목차 1. 소개 2. 난연 메커니즘 2.1. 할로겐 난연제를 이용한 방법 2.2. 인계 난연제를 이용한 방법 2.3. 무기계 난연제를 이용한 방법 3. 난연성 측정 방법 4. 층상 자기조립법 5. LBL법을 이용한 난연성 나노코팅 6. 폼 형태의 난연 복합재 7. 섬유와 폼 이외 물질의 난연화 8. 난연 메커니즘 9. 결론 및 분석자 총평 LBL법을 이용하면 난연성이 우수한 고분자 복합재를 생성할 수 있다는 장점으로 인하여 최근 많이 연구되고 있으며, 이를 상업적으로 실용화하기 위한 기술도 꾸준히 개발되고 있다. 가연성 소재에 난연성을 부여하는 연구는 안전규정과 환경에 대한 규제가 더욱 강화되고 있는 현재 추세에 비추어볼 때 앞으로도 활발히 연구될 것으로 예상한다. 또한, 환경친화적이면서도 고기능을 갖는 난연성 소재의 개발에 대한 연구도 더욱 늘어날 전망이다. LBL법을 이용한 코팅은 그 효과가 탁월하지만 몇 가지 기술적으로 해결해야 할 내용도 있다. 가장 큰 문제는 공정단가 및 더욱 큰 규모로의 공정화이다. 두 번째로 해결해야 할 문제는 코팅의 지속성이다. 코팅의 두께가 얇을수록 시간에 따라 코팅층이 벗겨지는 문제는 앞으로도 해결해야 할 과제이다. LBL법을 이용한 적층에 따른 적층 두께 및 코팅 강도에 대한 연구도 꾸준히 이루어져야 한다. 이러한 단점이 해결된다면 LBL법을 이용하여 섬유나 폼, 벌크한 형태의 고분자 시트 등에 다양한 형태의 난연코팅을 통해 그 상업적 의의를 더욱 높일 수 있으리라 예상된다. References 1. Holder, Kevin M., Ryan J. Smith, and Jaime C. Grunlan. ldquo;A review of flame retardant nanocoatings prepared using layer-by-layer assembly of polyelectrolytes. rdquo; Journal of Materials Science 52, no. 22 (2017): 12923-12959. 2. Litzenburger, Achim. ldquo;Criteria for, and examples of optimal choice of flame retardants. rdquo; Polymers polymer composites8, no. 8 (2000): 581-592. 3. Green, Joseph. ldquo;Mechanisms for flame retardancy and smoke suppression-a review. rdquo; Journal of Fire Sciences 14, no. 6 (1996): 426-442. 4. Lewin, Menachem, and Edward D. Weil. ldquo;Mechanisms and modes of action in flame retardancy of polymers. rdquo; Fire retardant materials (2001): 31-68. 5. Kandola, B. K., A. R. Horrocks, D. Price, and G. V. Coleman. ldquo;Flame-retardant treatments of cellulose and their influence on the mechanism of cellulose pyrolysis. rdquo; Journal of Macromolecular Science, Part C: Polymer Reviews 36, no. 4 (1996): 721-794. 6. Zhou, Xinrui, Shiya Ran, Hefeng Hu, and Zhengping Fang. ldquo;Improving flame-retardant efficiency by incorporation of fullerene in styrene?butadiene?styrene block copolymer/aluminum hydroxide composites. rdquo; Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 125, no. 1 (2016): 199-204. 7. Le Bras, Michel, Charles A. Wilkie, and Serge Bourbigot. 'Lamellar Double Hydroxides/Polymer Composites: A New Class of Fire Retardant Materials.' In Fire Retardancy of Polymers, pp. 42-53. 2005. 8. Babrauskas, Vytenis, and Richard D. Peacock. ldquo;Heat release rate: the single most important variable in fire hazard. rdquo; Fire safety journal 18, no. 3 (1992): 255-272. 9. Bravo, Javier, Lei Zhai, Zhizhong Wu, Robert E. Cohen, and Michael F. Rubner. ldquo;Transparent superhydrophobic films based on silica nanoparticles. rdquo; Langmuir 23, no. 13 (2007): 7293-7298. 10. Dawidczyk, Thomas J., Matthew D. Walton, Woo-Sik Jang, and Jaime C. Grunlan. ldquo;Layer-by-layer assembly of UV-resistant poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) thin films. rdquo; Langmuir 24, no. 15 (2008): 8314-8318. ※ 이 자료의 분석은 한국세라믹기술원의 이두진님께서 수고해주셨습니다. |
