Elastomers and Composites

The Rubber Society of Korea (한국고무학회)
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A Study on Improvement of Fire-resistant and Flame-retardant Properties of Silicone Rubber Composites Containing Perlite

펄라이트를 첨가한 실리콘 고무 복합체의 내화 및 난연 특성 향상에 관한 연구

  • Lee, Byung-Gab (Department of Polymer Science and Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Lee, Jong-Hyeok (Department of Polymer Science and Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Bang, Dae-Suk (Department of Polymer Science and Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Won, Jong-Pil (Department of Civil and Environmental System Engineering, Konkuk University) ;
  • Jang, Il-Young (Department of Civil Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Park, Woo-Young (Dong-Nam E&C Co. Ltd.) ;
  • Jhee, Kwang-Hwan (Department of Applied Chemistry, Kumoh National Institute of Technology)
  • 이병갑 (금오공과대학교 고분자공학) ;
  • 이종혁 (금오공과대학교 고분자공학) ;
  • 방대석 (금오공과대학교 고분자공학) ;
  • 원종필 (건국대학교 사회환경시스템공학) ;
  • 장일영 (금오공과대학교 토목공학) ;
  • 박우영 (동남이엔씨(주)) ;
  • 지광환 (금오공과대학교 응용화학과)
  • Received : 2011.05.18
  • Accepted : 2011.06.24
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

In this study, silicone rubber filled with environmentally-friendly perlite was prepared by mechanical mixing in order to improve thermal properties, such as heat and fire resistances. We found that the properties of silicone rubber composites depended on perlite concentration by various characterization methods. Thermogravimetric analysis(TGA) indicated that the initial degradation temperature of silicone/perlite composite was higher than that of pristine silicone rubber. The gas torch test showed that the opposite side temperature of composite materials was remarkably low as compared to that of pristine silicone rubber. In addition, the composites containing 5 wt% and 10 wt% of perlite showed remarkable thermal stability at elevated temperatures according to the results of both fireproof furnace tests under the RABT condition and carbonization furnace tests. The images from a scanning electron microscope(SEM) showed the degree of dispersion of perlite in silicone rubber. Finally, it was confirmed that limited oxygen index(LOI) was increased with perlite concentration.

본 연구에서는 실리콘 고무의 내열 및 내화 특성과 같은 열적 특성을 향상시키기 위해 실리콘 고무와 친환경 재료인 펄라이트를 기계적인 방법으로 혼합하여 실리콘 고무/펄라이트 복합체를 제조하였다. 다양한 분석 방법을 통하여 실리콘 고무/펄라이트 복합체의 특성은 펄라이트의 함량에 의존한다는 것을 확인하였다. 열중량 분석에서 순수한 실리콘 고무보다 실리콘 고무/펄라이트 복합체가 더 높은 온도에서 분해가 시작됨을 확인하였다. 가스 토치 시험을 통하여 펄라이트가 첨가된 복합 재료의 후면 온도가 순수한 실리콘 고무에 비하여 현저히 낮음을 알 수 있었고, RABT(Richtlinien fur die Ausstatung und den Betrieb won Stra${\beta}$entunneln) 조건에 따른 내화로 시험 그리고 탄화로 시험에서 펄라이트의 함량이 5 wt% 와 10 wt%인 복합체가 뛰어난 열적 안정성을 나타내었다. 주사전자현미경 (SEM)으로 실리콘 고무 내에서 펄라이트의 분산정도를 관찰하였다. 또한 한계산소지수(LOI)는 펄라이트의 함량에 따라 증가함을 확인하였다.

Keywords

References

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