미세교갑화된 RDP와 붉은 린, Mg(OH)₂를 리용한 난연성 폴리에틸렌복합재료제조와 난연특성

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《모든 과학자, 기술자들이 과학기술발전의 추세에 맞게 첨단과학과 기초과학발전에 힘을 넣어 나라의 과학기술을 세계적수준에 올려세우도록 하여야 합니다.》 (《김정일선집》 증보판 제20권 62페지)

김일성종합대학 화학부 응용화학연구소의 연구조에서는 화재방지와 난연재료의 개발을 위하여 유기난연제의 합성과 응용에 대한 연구를 진행하고있다.

레조르신과 옥시염화린, 페놀로부터 유기린산계난연제 레조르신비스(RDP)를 합성하고 그것을 난연성폴리에틸렌수지제조에 리용하였다.

폴리에틸렌수지(PE)는 가공성과 기계적성질, 내약품성과 내마모성이 높지만 불이 매우 잘 붙는것으로 하여 응용상 제한을 받고있다.

난연제 RDP는 할로겐난연제에 비하여 환경오염이 훨씬 적을뿐 아니라 난연효과가 높은것으로 하여 수지재료들의 난연가공에서 기대되는 난연제들중의 하나이다.

난연제 RDP를 PE수지와 혼합하는데서 난문제는 PE수지가 무극성을 가지기때문에 호상분산이 잘되지 않는것이다.

연구조에서는 이 문제를 해결하기 위하여 난연제 RDP를 뇨소-포르말린수지로 미세교갑화하여 난연제미세립자의 표면을 수지화한 결과 PE수지와의 상용성을 보장하였으며 난연성복합재료를 제조하였다.

난연제 RDP의 미세교갑화에서 중요한 인자들인 초기중합물의 제조온도와 pH, 교갑형성중합반응의 pH와 온도, 시간을 해명하고 얻어진 미세교갑의 립도분포를 확인하였다.

미세교갑화된 RDP와 붉은 린, 난연협력제 Mg(OH)₂을 PE수지와 용융혼합하여 난연성 PE수지복합재료를 제조하고 수직불길시험, LOI측정, FT-IR, TGA, SEM분석을 통하여 난연등급과 열안정성, 난연물림새를 해석하였다.

PE수지복합재료에서 미세교갑화된 RDP와 붉은 린, 난연협력제 Mg(OH)₂의 함량이 각각 20, 10, 5%일 때 난연성수지복합재료는 UL 94 V-0등급에 도달되였으며 LOI 29.6%였다.

교갑속재료인 난연제 RDP와 교갑겉재료인 뇨소-포르말린수지는 P-N난연협력작용으로 팽창형난연제로 작용하며 열과 산소의 차페작용이 높은 탄화숯층을 형성함으로써 연소과정을 억제하였다.

이상의 연구결과는 잡지 《Polymer Bulletin》에 《Preparation and flame retardance of polyethylene composites with microencapsulated resorcinol bis(diphenyl phosphate), red phosphorus and magnesium hydroxide》(https://doi.org/10.1007/s10847-022-01135-4)의 제목으로 발표되였다.