국내 연구진이 고안전성과 경량화가 요구되는 전자기기, 소방장비, 항공우주, 의료기기 등 다양한 산업 현장에 적용될 수 있는 고성능 친환경 난연 플라스틱 소재를 개발했습니다.

한국연구재단은 서강대 박제영 교수, 인하대 오동엽 교수, 한국화학연구원 전현열·박슬아 연구원이 공동으로 고성능 플라스틱 '폴리설폰'과 고내열성 섬유 '아라미드 나노섬유'를 결합한 투명 난연 복합소재 개발에 성공했습니다.

폴리설폰은 내열성과 투명성이 뛰어난 열가소성 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로 의료기기나 전자제품 등에 널리 활용되지만 충격 저항성과 난연성이 떨어져 화재 위험이 큰 분야에서는 사용에 한계가 있었습니다.

연구팀은 두 소재의 용매 특성이 같다는 점에 착안해 하나의 공정으로 효율적으로 융합하는 기술을 개발했습니다.

특히 플라스틱 제품의 최종 생산 공정에서 손쉽게 희석·적용 가능 마스터배치 방식을 적용해 나노섬유를 고르게 분산시켰습니다.

이를 통해 단 0.04%의 나노섬유 첨가만으로도 기존 폴리설폰 대비 인성이 2.4배 향상됐고, 투명성도 87% 이상 유지됐습니다.

또한 난연성 척도인 산소지수 31.5, UL 난연등급 최고 등급인 V-0을 달성했고, 1300도 화염 실험에서도 화염을 제거하면 3초 이내에 자동으로 불이 꺼지는 성능을 확인했습니다.

이번 연구는 난연제를 사용하지 않고도 초소량의 난연섬유만으로 내열성과 기계적 강도, 난연성을 동시에 확보한 친환경 고기능 복합소재 개발 가능성을 제시한 것으로 평가됩니다.

연구 결과는 국제학술지 고급 복합소재 및 하이브리드 소재(Advanced Composites and Hybrid Materials) 8월호에 실렸습니다.

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