TGA-IR을 사용한 내화 도료의 특성에 관한 연구

The iron frame of building could be collapsed or bent at $500^{\circ}C$. Therefore the fire-resistant paint should be applied for safety. This study performed the comparative analysis to show the characteristics of fireresistant paint. And then 12 products of fire resistant paint and 6 products of paints were used as samples. And the samples were analyzed by TGA (Thermogravimetric Analyzer) as analyzer for measuring the variation of weight on temper of weight by heating. When TGA analyzer could measure the variatiature, and FT-IR was measured for analyze gas components on variation on of weight by heating on 12 products of fire resistance, the samples showed to decrease 40% of weight to $800^{\circ}C$, and because paints had 50% to 40% of loss weight, it showed to be equal with loss weight of fire resistance paint on high temperature or was lower loss weight than it of fire resistance paints. However number 6 sample of fire resistance paints could show to decrease 20% of total weight on $800^{\circ}C$. And then in the case of FT-IR, fire resistance paints could show to have the high intensity of $CO_2$ spectrum as complete combustion. However paints could show to have the lower intensity of $CO_2$ spectrum, have the higher intensity of water spectrum. Therefore the TGA graph of result could be much different until $250^{\circ}C$. When it was burned, FT-IR spectrum could show to confirm the characteristics of fire resistance paints, and the characteristic could be confirmed on inorganic paint of fire resistance by weight loss of TGA. 건축물의 철골구조는 $500^{\circ}C$에서 휘어지거나 붕괴의 위험이 있으므로 내화 도료를 시공하여 화재로부터 건축물의 구조적 안전을 확보하여야 한다. 본 연구에서는 이 내화 도료에 대한 특성 연구를 위하여 내화 도료 열 두 제품과 내화성능이 없는 일반 도료 여섯 제품의 비교분석을 수행하였다. 비교 분석 장비로는 온도에 따른 중량 변화를 확인하기 위하여 TGA (Thermogravimetric Analyzer)를 사용하였으며, 열 중량 변화에 따른 가스 성분 변화를 분석하기 위하여 FT-IR를 사용하였다. 내화 도료 12제품에 대한 열 중량 변화는, $800^{\circ}C$까지 중량이 40%이하로 감소하는 것을 확인하였으며, 일반 도료의 경우, 50%부터 40% 내외로 중량 감소는 거의 비슷하거나 일반 도료가 높은 것으로 확인되었다. 하지만 내화 도료 중에서 6번 시료는 $800^{\circ}C$에서도 중량이 20%만 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 열분해 가스의 FT-IR 분석에 있어서 내화 도료의 경우에는 완전 연소로 인하여 $CO_2$ 피크가 높은 것으로 확인되었다. 하지만 일반 도료인 경우에는 상대적으로 $CO_2$ 피크가 낮고 가스 상태의 물 피크가 높은 것으로 확인되었다. 즉 내화 유기 도료의 경우에는 일반 유기 도료와 비교한 결과, $250^{\circ}C$까지의 TGA 그래프가 차이나는 것을 확인하였으며, 연소시 스펙트럼의 차이를 확인할 수 있었다. 그리고 내화 무기 도료는 TGA 무게 감소량으로도 특징을 확인할 수 있었다.