수성 폴리우레탄(WPU)은 높은 가연성, 다량의 발열량, 많은 연기 발생 등의 문제를 가지고 있습니다. 시아노기 또는 인이 치환된 티오펜 그룹을 포함한 단일형 난연제는 응집상과 기상에서의 이중상 난연 성능을 협동적으로 발휘하지 못하여 난연 관련 성능이 약화되었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 2,2'-디알릴비스페놀과 2,6-디플루오로벤조니트릴을 주요 원료로 하여 시아노기와 인이 치환된 티오펜이 동시에 포함된 고분자 난연제(DAN)를 설계 및 합성하였습니다. 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)과 핵자기 공명 분광법(NMR)을 통해 화학 조성과 구조를 특성화하였으며, 이를 이용해 난연성 수성 폴리우레탄(DANWPU)을 제조하였습니다. 극한 산소 지수(LOI), 수직 연소(UL-94) 및 원뿔형 열량 측정법을 이용하여 DANWP 필름의 난연 특성을 연구하였으며, 열중량 분석법(TG)과 미분 주사 열량 측정법(DSC)을 통해 열적 안정성을 연구하였습니다. 또한, 수분 접촉각, 표면 에너지, 흡수율 및 기계적 특성 시험기를 사용하여 필름의 내수성 및 기계적 특성을 분석하였습니다. DAN의 질량 분율이 9 wt%일 때 순수 WPU 필름과 비교하여 필름의 극한 산소 지수(LOI) 값은 22.0%에서 30.6%로 증가하였으며, 잔탄율은 0.9%에서 9.6%로 향상되었고, 난연 등급은 V-0급에 도달하였습니다. 필름의 열 방출 속도(HRR), 총 방출 열량(THR), 총 연기량(TSP) 및 연기 방출 속도(SPR)는 각각 49.0%, 47.0%, 70.0%, 83.0% 감소하였습니다. 필름의 CO 방출 속도(COP)는 최대 0.009 g·s^-1였으며, 유리 전이 온도(T_g)는 37 ℃로 순수 WPU 필름과 비교하여 36 ℃ 향상되었습니다. 연구 결과는 시아노기의 응집상과 인 치환 티오펜의 기상이 이중 기상 협동 난연 작용을 가진다는 것을 보여줍니다. 본 연구는 협동형 난연제 및 고분자 재료 응용에 대한 참고 자료를 제공합니다.

수성 폴리우레탄; 시아노기; 인 치환 티오펜기; 난연성