이 자료는 페놀 원료사 다국적 기업인 Dow Chemical의 페놀폼 단열재(Phenolic Foam Insulation)에 대한 보고서입니다.
Ⅰ. 개요
페놀폼 단열재(Phenolic Foam Insulation)는 유럽과 아시아에서 상업적으로 사용할 수 있습니다. 최근에 북미 폴리이소시아누레이트 단열제품(경질우레탄폼단열재) 및 압출폴리스티렌(XPS) 대 유럽 및 아시아에 공급되는 페놀폼 단열재(Phenolic Foam Insul-ation재)의 성능을 평가하는 연구가 실시되었습니다.
이 보고서는 폴리이소시아누레이트(경질우레탄폼단열재)와 압출폴리스티렌(Extrud-ed Plystyrene, XPS) 모두 페놀폼 단열재(Phenolic Foam Insulation) 관련된 성능 측면에서 설명합니다.
Ⅱ. 서론
경질 고분자 폼 단열재의 다양한 재료는 상업적으로 사용할 수 있습니다. 북미에서 이러한 경쟁력 있는 단열재의 두 가지는 경질우레탄폼단열재(보온판) 또는 압출폴리스티렌(XPS)입니다. 폴리이소시아누레이트는 향상된 난연성을 발휘하는 경질우레탄폼단열재의 특별한 등급입니다.
페놀폼 단열재는 또 다른 등급의 경질단열재입니다. 페놀 폼 보드는 주로 지붕의 단열재로 1980년대와 1990년대 초반에 북미 시장에서 생산되고 판매되었습니다. 장점은 높은 단열성 과 우수한 난연성이었습니다.
그러나 높은 잠재적인 흡습성과 이른바 페놀폼에 존재하는 잔류 산은 중요한 부식 문제가 발생했습니다. 1990년대 초, 기업에 대해 집단 소송을 제기하였습니다. 북미에서 과거의 소송은 금속 데크 지붕 분야에 사용된 페놀폼보드에 의한 부식에 초점을 맞추었습니다.
결과적으로 지붕 실패와 후속적인 소송은 아직도 건축 공동체 사람들의 기억에 생생합니다. 이것은 예측 가능한 미래의 북미에서 단열재와 같은 광범위한 페놀폼 보드 사용에 대한 대부분 가능성의 장벽을 초래할 것입니다. 오늘날, 벽과 지붕 페놀폼 단열재는 미국이나 캐나다에서 더 이상 생산하지 않습니다. 그러나 페놀폼보드는 지붕과 벽에 아시아와 유럽에 다시 도입되었습니다.
또한, 유럽이나 아시아의 페놀 폼 제조업체는 페놀폼 단열재가 다양한 기판으로 사용하는 경우 여전히 존재하는 잠재적인 실패를 해결하고, 유사한 문제의 위험을 줄이기 위해 매우 구체적인 설치 지침을 제공합니다.(예를 들어, 금속, 콘크리트, 벽돌)이 지침은 스테인리스 또는 크롬 도금 패스너의 사용, 수증기 투과성 습기 차단 시트의 사용, 수증기, 습기, 물이 다량으로 노출되는 지역에서 제품을 사용을 금지하는 특별한 문구가 포함되어 있습니다.
그러나 작업 현장에서 고도의 규범적인 설치 기술을 실행하기 위해서는 내재된 위험이 있습니다. 최근 페놀폼 보드의 재출현은 오늘날의 시장에서 다른 경질 단열폼 보드에 대한 유사성과 차이를 더 잘 이해하기 위한 기술평가를 수행하기 위해 저자에게 동기를 부여합니다.
상용 페놀폼 보드는 계면활성제, 발포제 그리고 산 촉매의 존재 하에서 레졸수지로 만들어집니다. 레졸수지는 반응 혼합물 중 포름알데히드의 이중 초과가 1:2에서 포름알데히드 그리고 페놀의 염기 촉매반응을 통해 합성됩니다. 페놀 및 포름알데히드은 메틸페놀(methylphenol)과 같은 부가 생성물을 형성할 수 있습니다. 또한 제품은 더 많은 포름알데히드와 반응할 수 있고, 축합물을 형성하기 위하여 자신과 반응할 수 있습니다. 레졸수지는 온도(130~200℃)나 크실렌 술폰산이나 톨루엔과 같은 산 촉매 존재에서 페놀 중합체 발포구조의 기초를 형성하기 위해 가교 결합을 할 수 있습니다.
페놀폼 공정은 레졸수지, 산 촉매, 하이드로플루오로카본(hydrofluorocarbons), 펜탄(pentane), 헥산(hexane)과 계면활성제와 같은 발포제의 혼합물을 포함합니다. 폐쇄 셀 폼은 폼 내의 압력이 증가하고 세포 파열의 원인이 되어 물의 증발을 방지하는 압력 아래에서 또는 100℃ 이하의 온도에서 경화할 필요가 있습니다.
경질우레탄폼단열재(PIR)와 압출폴리스티렌(XPS)은 이전에 검토된 제조공정을 사용하여 제조됩니다. 참고적으로 에너지소비 감축과 지구온난화 방지에 대한 필요가 요구되는 가운데 페놀폼 보드는 다른 단열재보다 단열성능과 화재성능이 우수한 것으로 평가됩니다.
일본에서 페놀폼보드 제조업체는 Asahi Kasei Kenzai가 네오마폼(Neoma Foam)을, 그리고 최근에 PH6의 페놀폼 보드인 페노바보드(Phenovaboard)를 개발한 Sekisul Chemical이 있습니다.
“페놀폼 보드는 ASTM 871 시험에서 PH 2.0~2.7로 철의 부식에 많은 기여를 한다”라고 되어있습니다.