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[단열재 선도기업] 대한폴리텍

NF-felt, 준불연 특화…화재시 차열‧
화염‧유독가스 억제 기능 등 성능 우수
시스템 원료 일체화로 준불연 단열재 생산기술 실현 가능





대한폴리텍이 개발한 폴리우레탄 기반 단열재 기술은 5세대로 분류되며 HP Board는 내단열용으로 자기소화성을 띄는 등 준불연 성능을 만족한다. 폴리우레탄폼은 근본적으로 난연성이 떨어지는데 그 자체가 가연성을 띄기 때문이다. 

이런 성질로 인해 폴리우레탄폼은 난연성을 갖기 쉽지 않지만 대한폴리텍이 개발한 일부 기술을 통해 이를 극복할 수 있는 것으로 나타났다. 

NF-felt, PIR 극대화 기술‧화재확산 방지 가능  
폴리우레탄 단열재 기술은 크게 5세대로 나눌 수 있으며 대한폴리텍에서 개발한 2세대 경질폴리우레탄 단열재로는 HP BOARD가 있는데 내단열용으로서 자기소화성을 띄는 특징이 있다. 3세대로는 특수 경질폴리우레탄 단열재인 NF BOARD는 내단열용 준불연으로 PIR 극대화 및 특수 면재인 NF felt를 사용한다. 

폴리우레탄폼의 난연화가 어려운 근본적인 이유는 크게 3가지가 있다. 폴리우레탄 수지는 유기물 소개인 탄소, 수소가 주요 물질로 구성된 고분자이며 이들은 가연성 소재이기 때문이다. 또한 폴리올의 반응물인 PO(Propylene oxide)는 산소 물질로 폭발성 물질이며 발포제로 사용되는 싸이클로펜탄은 가연, 폭발성 물질이다. 

폴리우레탄폼 난연문제를 해결하기 위한 화학적 접근방법은 크게 2가지다. 분자 내 Benzen Ring의 함유량을 증대시키는 부분과 Trimerzation(삼량화)의 극대화라고 할 수 있다.

대한폴리텍이 자체 개발한 NF-felt는 알루미늄 시트(AI sheet)와 유리섬유(Glass fiber), 팽창성 코팅을 통해 차열 및 화염을 억제하며 유독가스를 저감시키는 기능을 발휘한다. 이에 따라 콘칼로리미터 성능 및 가스유해성시험 통과는 물론 화재 확산 방지가 가능하다. 

전이금속과 발포성 난연 재료를 응용한 팽창성 특수시트 제조 기술로 차열 및 화염 억제기술은 150~300℃에서 100배 이상 발포로 차열층을 형성하며 화염억제, 화재확산 방지에 기여한다. 유독가스 저감 기술의 경우 전이금속을 사용해 유독가스(HCN 가스) 분해 및 탄화층 형성층 촉진하며 유해가스 함량을 저감시킨다. 

대한폴리텍은 경질폴리우레탄폼의 준불연성능을 유지토록 하는 Expandable Graphite와 Ammonium Phoshphate 등을 이용한 특수시트(Intumescent Sheet, NF-felt, 차단포) 기술을 개발했다. Intumescent Sheet(NF-felt : Al + Glass mat + Expandable graphite, Ammonium phosphate 등 + Binder)를 개발해 열, 화염 접촉시 80~200배 부피로 팽창되는 특성을 이용해 화재시 차열 및 화염억제 기능을 발휘함으로써 1차 차단, PIR폼 자체에서 2차 차단으로 최적의 준불연 효과를 달성한다. 

PIR폼 보드를 생산시 NF-felt를 제품 표면에 부착한다. 화재 발생 시 최대 40배 부피로 팽창돼 화염 및 연기발생 억제 기능을 발휘한다. 

NF-felt는 시스템 원료의 일체화를 통한 준불연 단열재 생산기술을 실현한다. 난연폼과 팽창성 특수시트(NF-felt)의 일체화를 통해 준불연 성능이 혁신적으로 향상된다. 단열성능이 우수하며 환경 유해성이 없는 준불연 단열재를 개발했다. 또한 연동 라인 시스템 구축을 통해 대량생산체계를 완성했다. 

4세대 폴리우레탄 단열재인 NF 보드 PLUS는 고함량 TPA based Polyester Polyol과 무기 난연 파우더로 PIR폼의 성능 극대화했다. TPA based Polyester Polyol은 symmetric 구조를 갖추고 있어 PA based Polyester Polyol 대비 난연성능이 뛰어나지만 상온 결정화되는 경향이 크다. 이 기술은 고함량 TPA를 상온 액상화를 실현하며 삼량화 비율이 높다. 

경질폴리우레탄폼 만으로 실현하기 어려운 준불연 성능을 보조하며 기존 액상 제품에 고상의 제품이 복합돼야 명확한 성능 구현이 가능하다. 이 모든 것이 가능하기 위해서는 기계 설비의 실현 가능성이 뒷받침돼야 한다.