섬유강화재 함유율에 따른 FRTP의 기계적 특성 및 연소특성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical and Combustion Characteristics According to Fiber Reinforcements Weight Fraction of FRTP)

서지정보

· 발행기관 : 한국화재소방학회
· 수록지 정보 : 한국화재소방학회 논문지 / 33권 / 3호 / 21 ~ 28페이지
· 저자명 : 김경진, 엄상용, 김기환

초록

본 연구에서는 섬유강화 열가소성 플라스틱 복합재료(Fiber Reinforced thermo plastics, FRTP)의 기계적 특성 및 화재 위험성 예측을 위한 연소특성을 평가하였다. 폴리카보네이트와 나일론에 섬유강화재로 유리섬유와 탄소섬유를각각 0~40 wt% 혼합하여 특성변화를 실험한 결과, 섬유강화재의 함유율이 증가할수록 비강도와 열변형 온도가 증가하였고 난연성은 유리섬유 함유율이 30 wt% 이상인 경우 V-0 등급을 보였다. 연소특성의 경우 섬유강화재의 함유율이 증가함에 따라 착화시간도 비례하여 증가하였으며, 최대 열방출율은 섬유강화재를 40 wt% 함유 시 함유하지 않았을 때보다 폴리카보네이트는 약 51%, 나일론은 약 24% 수준으로 낮아졌다. CO 발생율은 일정시간까지 감소하다가 증가하는 경향을 보이며, 이는 시간이 지남에 따라 불완전연소에 의한 것으로 판단된다. CO2 발생율은 열방출율과 매우 유사한 경향을 보이며, 최대 CO2 발생율은 섬유강화재를 40 wt% 함유 시 함유하지 않았을 때보다 폴리카보네이트는 약 50%, 나일론은 약 28% 수준으로 낮아졌다.

영어초록

To examine the mechanical and combustion characteristics of FRTP, either polycarbonate or nylon were used as a matrix,and either glass fiber or carbon fiber were used as the fiber reinforcement. The fiber reinforcement content wasdifferentiated at 0~40 wt%. The tensile strength and heat distortion temperature increased with increasing reinforcementcontent. When the fiber reinforcement content was above 30 wt%, the flammability rating showed V-0. As the fiberreinforcement content increased from 0 to 40 wt%, the peak heat release rate of polycarbonate decreased by approximately51% and that of nylon decreased by approximately 24%. The rate of CO generation decreased for a period of time, andthen increased. This appears to have resulted from incomplete combustion. The rate of CO2 generation shows a similartendency with the heat release rate. As fiber reinforcement content levels increased from 0 to 40 wt%, the CO2 peak rateof polycarbonate generation decreased by approximately 50% and that of nylon decreased by 28%.

참고자료

· 없음