화학공학소재연구정보센터
Polymer(Korea), Vol.41, No.6, 935-943, November, 2017
분말 및 섬유 내화 필러로 충전된 실리콘 고무의 특성 비교
Comparison of Properties of Silicone Rubber Containing Particulate and Fibrous Fire-proofing Fillers
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초록
최근 건축물의 대형 화재사고로 인해 불연, 난연, 내화 등의 소재 개발에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 자체적으로 불연 및 난연 성능을 나타내는 필러와 열적 특성이 우수한 실리콘 고무를 혼합한 복합 내화재료의 가능성은 크다. 본 연구에서는 내화 필러로서 사용되고 있는 분말 형태의 알루미나(AM), 운모(MC)와 섬유형의 미네랄 섬유, 유리섬유 총 4종류의 실리콘 복합체를 제작해 열적, 가교거동, 물리적 특성을 비교 분석하였다. 가스토치 화염시험, TGA 분석을 통해 미네랄 섬유와 유리 섬유 2종을 혼합한 실리콘 복합체의 내화 성능이 분말 형태의 필러를 혼합한 2종의 실리콘 복합체보다 우수함을 확인하였다. 또한 TGA 분석 시 Horowitz-Metzger 방법을 이용하여 4종필러 실리콘 복합체의 승온속도에 따른 열분해 활성화 에너지를 계산하였다. 만능재료시험기(UTM)를 통해 분말형 태의 필러 2종을 혼합한 실리콘고무 복합체는 인장, 인열, 신장률에서 우수한 특성을 나타내었고, 섬유 형태의 필러 2종을 혼합한 실리콘고무 복합체는 압축강도, 경도에서 우수한 특성을 보여 주었다.
Recently, there has been a growing interest in the development of non-flammable, flame-retardant, and fireproofing materials due to large-scale fires in buildings. Especially, there is a great possibility of researching non-flammable or flame-retardant fillers/silicone rubber composites having excellent thermal properties. In this study, four types of silicone rubber composites were analyzed for thermal, curing, and physical properties. It was confirmed that the fireproofing performance of mineral fiber and glass fiber/silicone composites was superior to those of two powder type filler composites examined by gas-torch flame test and thermogravimetric analysis (TGA). Also, thermal decomposition activation energies were calculated by the Horowitz-Metzger method by TGA. Particulate fillers/silicone rubber composites show greater tensile, tear, and elongation properties and fibrous fillers/silicone rubber composites have improved properties in terms of compressive strength and hardness examined by universal material testing machine (UTM).
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