에틸렌 비닐아세테이트/수산화알루미늄 복합재료의 난연 및 물리적 특성

Abstract

에틸렌비닐아세테이트(EVA)에 난연성을 부여하기 위해서 일반적으로 무기 난연충전제인 수산화알루미늄(ATH)이 사용되고 있다. 본 연구에서는 폐포장재 다층 필름의 재활용 공정에서 부생하는 ATH를 사용하여 EVA에 대한 난연제로서의 특성을 조사하였다. EVA/ATH 복합재료를 two roll-mill을 이용하여 제조하고, 이 복합재료의 난연성 및 물리적 특성을 조사하였다. 난연성은 한계산소지수(LOI) 및 UL-94 평가를 이용하여 확인하였다. EVA 수지에 재활용된 ATH가 150 phr 이상 첨가되었을 때 우수한 난연 특성을 나타내었다. ATH의 입자 크기 및 비표면적이 EVA/ATH 복합재료의 LOI 값 및 UL-94 평가의 등급에 영향을 주는 인자임을 확인하였다. 즉 ATH 입자 크기가 작을수록, 비표면적이 클수록 난연성은 증가되는 것으로 나타났다. 기계적 물성의 경우 실제로 전선 등에 이용되고 있는 가교형 EVA/ATH 복합재료의 경우 재활용된 ATH를 첨가하여도 인장물성은 저하되지 않고 첨가하지 않은 경우와 유사하거나 오히려 우수한 것으로 나타났다. Aluminum trihydroxide (ATH) has been commonly employed as a flame retardant for ethylene vinyl acetate (EVA) copolymers. In the present work, ATH was obtained from a recycling process of multi-layer packaging film wastes. EVA/ATH composite samples were prepared using a two roll-mill and flame retardancy of EVA/ATH composites were examined using limiting oxygen index (LOI) and flame retardancy test (UL94). We observed excellent flame retardancy in case of adding 150 phr or more of recycled ATH to EVA. Particle size and specific surface area play crucial roles in LOI value and UL-94 classification of the EVA/ATH composites. Smaller particle size and higher specific surface area of ATH was found out to improve the flame retardancy. Regarding tensile properties, crosslinked EVA/ATH compounds which is practically used for electric cables had similar to or even better tensile property values than the ones without ATH.