고순도 MWCNT 공장 가격으로 HDPE 파이프라인 개조에 적용 가능
MWCNT 종:
직경: 10-30nm / 30-60nm / 60-100nm
길이: 1-2μm / 5-20μm
순도: 93-95% / 95% 이상 / 99%
외관: 검은색 분말
HDPE 자체는 인화성이 매우 높고, 용융 시 물방울이 떨어지며, 가연성 미세 분자를 지속적으로 방출합니다. 단순히 MWCNT를 첨가하는 것만으로는 자체 소화성을 달성할 수 없지만(UL94 등급 향상은 어려움), 연소 강도를 크게 낮추고 용융 물방울 발생을 억제하며 열 방출을 줄일 수 있습니다. MWCNT는 나노 시너지 효과를 내는 난연제에 속하며, 주된 난연제는 아닙니다.
난연 메커니즘(주로 응축상)
1. 연속적인 탄소 네트워크를 구축하고 고밀도 탄소층(핵심부)을 지지합니다.
연소 과정에서 MWCNT는 재료 표면으로 이동하여 단단한 관형 골격을 형성합니다. HDPE 열분해 생성물의 촉매 탄화는 연속적이고 균열이 발생하지 않는 탄소 장벽을 생성합니다.
외부 산소를 차단하고, 내부의 가연성 휘발성 물질의 외부 확산을 막으며, 동시에 열의 내부 전도를 차단하여 기질의 지속적인 분해 속도를 늦춘다.
2. 자유 라디칼 포착(2차)
MWCNT 표면 결함 부위는 연소 연쇄 반응에서 ·OH 및 알킬 라디칼을 포착하여 연소 반응 속도를 약화시킵니다.
3. 용융액의 흘러내림을 억제합니다 (파이프의 중요한 장점)
순수 HDPE는 연소 시 다수의 용융된 액적을 생성하며, 이는 주변 지역에 쉽게 발화합니다. 반면, MWCNT의 3차원 네트워크는 용융 강도를 향상시키고 발화 시 액적 확산 위험을 크게 줄입니다.
기준 첨가량(압출관 시스템)
-0.5~2 wt%: 임계 범위
침투 네트워크에 도달하면 PHRR(최대 열 방출률)이 크게 감소하여 가공 유동성과 기계적 특성의 균형을 맞출 수 있습니다.
-3-5 wt%: 난연 효과가 더욱 향상됨
하지만 용융물의 점도가 크게 증가하고 HDPE 파이프의 압출 압력이 급증했으며, MWCNT는 응집되기 쉬워 충격 흡수 및 신장률이 감소했습니다. 또한 재료가 검게 변하고 영구적으로 전기를 전도하게 되었습니다.
위 내용은 참고용일 뿐입니다. 구체적인 적용 내용 및 효과는 고객 테스트를 통해 달라질 수 있습니다. 양해 부탁드립니다!
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