활석은 방염제인가요?

1. 활석분 과 난연성 개요
활석분은 천연 수화 규산마그네슘(Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂)으로, 부드러움, 윤활성 및 열안정성으로 유명합니다. 전통적인 난연제로 분류되지는 않지만, 활석분 은 특정 응용 분야에서 난연 성능을 향상시키는 특성을 가집니다. 할로겐 또는 인계 첨가제와 같은 전용 난연제와 달리, 활석분 은 주로 내열 충전재 역할을 하며 능동적인 화염 억제제는 아닙니다. 그러나 그 열적 특성은 난연 배합에서 중요한 구성 요소로 만들어 줍니다.

2. 활석분의 난연 특성
(1) 높은 열안정성

• 활석분은 분해되지 않고 최대 900°C(1652°F)의 온도를 견딜 수 있어 고온 환경에 적합합니다.

• 유기 첨가제와 달리 활석분 은 불연성이며, 화재 시나리오에서 가연물 원천을 줄여줍니다.

(2) 흡열 탈수 반응

• 가열되면, 활석분 은 흡열 반응을 통해 구조 내 결합수(수산기에서 비롯됨)를 방출합니다.

• 이 과정은 열을 흡수하여 온도 상승을 지연시키고 화염 확산을 늦추는 데 기여합니다.

(3) 절연 장벽 형성

• 복합 재료에서 활석분 입자는 열 전달을 차단하는 보호층을 형성할 수 있습니다.

• 특히 기계적 성능을 크게 변경하지 않으면서 폴리머 및 코팅 분야에서 내화 성능을 향상시키는 데 유용합니다.

(4) 낮은 열전도성

• 활석분 의 층상 규산염 구조는 낮은 열전도성을 유발하여 재료 내 열 전달을 억제합니다.

3. 난연 재료에서의 활석분응용
활석분 은 난연성을 강화하기 위해 다음과 같은 산업에 종종 포함됩니다:
(1) 플라스틱 및 폴리머

• 열변형温度(HDT)를 높이고 가연성을 낮추기 위해 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 및 PVC에 사용됩니다.

• 수산화알루미늄 또는 수산화마그네슘과 같은 다른 난연제와 상승 효과를 냅니다.

(2) 건축 자재

• 열안정성을 높이기 위해 내화판, 코팅 및 실란트에 첨가됩니다.

• 팽창형 내화 코팅(열에 팽창함)에 사용되어 char 층 형성을 강화합니다.

(3) 고무 및 케이블

• 전선 및 케이블 절연체의 내열성을 높이고 화염 확산을 줄입니다.

(4) 세라믹 및 내화 재료

• 높은 융점 특성으로 가마 내衬, 내화벽돌 및 열 차폐 장치에 사용됩니다.

4. 난연제로서의 활석분 한계
활석분 이 난연성을 향상시킬 수 있지만 다음과 같은 한계가 있습니다:

• 독립형 난연제 부족: 단독으로 사용하면 UL94, ASTM E84와 같은 엄격한 내화 기준을 충족할 수 없으며 추가 첨가제가 필요합니다.

• 전용 난연제 대비 효율 낮음: 수산화알루미늄(ATH) 또는 수산화마그네슘(MDH)과 비교할 때, 활석분 은 상대적으로 적은 양의 물을 방출하여 화염 억제 능력이 제한적입니다.

• 가공 문제: 높은 충전량은 폴리머의 기계적 강도와 유연성에 영향을 미칠 수 있습니다.

5. 활석분난연 성능 향상 방법
성능을 향상시키기 위해 활석분은 종종 다음 물질과 함께 사용됩니다:

• 금속 수산화물(ATH/MDH): 추가적인 흡열 냉각 효과를 제공합니다.

• 인계 또는 질소계 난연제: char 층 형성 능력을 향상시킵니다.

• 나노 점토 또는 실리카: 열 장벽 성능을 개선합니다.

6. 결론
활석분은 주요 난연제는 아니지만, 그 열안정성, 흡열 특성 및 절연 성능은 내화 재료에서 중요한 보조 첨가제로 만들어 줍니다. 엄격한 화재 보호가 필요한 응용 분야의 경우, 활석분은 일반적으로 보다 활성적인 난연제와 결합하여 사용해야 합니다.