고분자 공정

본문내용

구조와 물성
. 보통 분자량 25,000의 것이 사용됨(반복 단위의 분자량이 254이므로 중합도는 100정도).
. 분자 주쇄에 벤젠 ring이 있기 때문에 stiff함. ester 결합이 있기 때문에 alkali에 약함.
. 분자량 20,000이하의 것은 강도가 약함.
. 비중은 1.2이고 무색 내지 약간 갈색미를 띤 투명 재료. 자기 소화성이 있음.
2-2 역학적 성질과 그 온도 의존성
. 내 충격성이 탁월함. 무 충전의 플라스틱 재료 중 최고 수준임.
. 온도에 의한 강도의 변화가 작다.
. 열 변형 온도가 높고 하중에 의한 열 변형 온도의 변화가 작다.
2-4 내수성, 내약품성, 내후성
. 흡수성은 올레핀계(PE, PP)보다는 크지만 기타 열 가소성 플라스틱보다는 작은편임.
상대 습도 60%에서 흡수율은 0.18%
. 지방족 탄화 수소 및 알코올에 불용. 방향족 탄화 수소, ester에 팽윤. 염소화 탄화 수소에 용해됨. 강 알칼리에 녹음
. 내후성 양호
2-5 시판품의 품종과 성상
. 시판품의 형태; pellet(무색, 착색), 분말, film, 판
. pellet상 성형 재료; 사출, 압출, 취입, 압축 등 각종 성형 가공에 적합
. 유리 섬유 보강 품종; 장 섬유 또는 단섬유 유리를 30%까지 함유. 기계적 성질, 내열성, 경도 등이 현저히 향상된다. 가공성이 저하하기 때문에 주로 사출 성형에 사용됨. 투명성이 떨어지고 역학적 성질에 이방성이 발생하며 가격이 비싸진다.
. 난연화 처리 grade; 원래 자소성인 polycarbonate의 난연성을 더욱 개선함.
. 판 제품 --> 유리 대용
3. 성형 가공
. 예비 건조; 성형전 건조가 반드시 필요함. 건조하지 않으면 수분에 의해서 가수 분해가
일어남. 수분율 0.015% 이하로 건조시켜야 한다.
. 용융 재료의 성질과 성형 조건; 융점 --> 220-230℃, 분해온도 --> 320℃
pellet이 충분히 건조되고 공기와 접촉이 없으면 잘
분해되지 않는다. 용융 점도는 높음
. 잔류 응력과 annealing; 성형 수축률은 0.5-0.7%로 작음
잔류 응력 제거를 위해서는 120-130℃에서 annealing시킴.
4. 용도
. 전자, 전기 부품; 각종 스위치, 스위치 커버, TV 전면판, 헤어드라이어, 선풍기
. 기계 부품, 구조 재료; 각종 fan, 헬멧, 우주복, 카메라 body, 공중 전화 box
. film, sheet; 식품 포장용 film, 온수기 cover, 창유리
. 잡화; 안약병, 화장품 용기, 구두 뒤꿈치
포화 Polyester
. 불포화 polyester; 분자 중에 2중 결합을 가지고 있어 cross-linking 가능 --> 열 경화성
포화 polyester; 2중 결합이 없는 polyester --> 열 가소성
. diacid와 diol의 중축합에 의해 합성됨.
1. 종류와 제법
. PET; 섬유, film, bottle용. 결정화 속도가 작다. 유리 섬유 강화 plastic은 engineering
plastic용으로 쓰임.
. PBT; engineering plastic용. 결정화 속도가 크다.
. 1,4-cyclohexylenedimethyleneterephthalate; DMT와 1,4 dimethylolcyclohexane의 중합
. polyarylate; bisphenol A와 terephthalic acid, isophthalic acid의 중합
. poly-p-hydroxybenzoate; 최초의 열방성 액정 polyester. 용융 전에 분해되어 가공이
불가능. 보통은 다른 성분을 공중합시켜 융점을 낮추어줌.
1-2 제법
. PET의 합성
a) DMT법
b) TPA법
2. 성질
2-1 결정화 특성
. PET; 결정화 속도가 늦다. 사출 성형에 적합하지 않음. 조핵제를 첨가하여 결정화를 촉진
. PBT; 결정화 속도가 빠르고 유동성이 좋으므로 사출 성형에 적합
2-2 기계적 성질
. 비 강화 PET; 내충격성이 약하여 plastic으로 사용 곤란
유리섬유 강화 PET; 기계적 강도, 치수 안정성이 좋으므로 engineering plastic으로 사용
. PBT; 비 강화물도 강인하여 engineering plastic으로 사용됨
2-3 열적 성질
. melting point; PET --> 256℃, PBT --> 228℃
. glass transition temperature; PET --> 70℃, PBT --> 40℃
. 열 변형 온도; PET가 PBT보다 높음. 유리 섬유를 강화시키면 열 변형 온도가 높아짐
. polyarylate; 주쇄에 aromatic ring이 있기 때문에 난연성(자기 소화성)이 있음
2-4 전기적 성질
. 양호한 절연 재료
2-5 내약품성
. phenol, cresol, 염소화 탄화수소에 팽윤 내지 용해. 진한 황산, 진한 질산에 분해됨.
. 기체 투과 계수는 낮음
3. 성형 가공
3-1 사출 성형
a) PET
. 결정형; 조핵제를 첨가하여 결정화를 촉진시킴. 서서히 냉각시켜 결정이 생성되도록 함
(금형 온도가 높음). 성형 cycle이 느림
. 비 결정형; 금형 온도를 낮게하여 급냉시킴. 고온에서 사용할 때 결정화에 의한 수축이
일어나기 때문에 저온에서만 사용해야 함.
b) PBT; 결정화가 빠르기 때문에 성형 cycle이 빠름. 용융 점도가 낮고 유동성이 좋기
때문에 얇고 긴 제품도 용이하게 만들 수 있음.
c) 섬유 강화 수지; 기계적 강도와 열 변형 온도가 향상됨. screw식 사출 성형기에서 섬유
를 강화시킴.
3-2 압출 성형
. PET film의 제조
chip 건조 --> die에서 압출 --> 수냉식으로 급냉(무정형 투명 film을 만들기 위하여) --> 연신 --> heat set
4. 용도
. 전기 관계; 커넥터, 플러그, 소켓, fuse case
. 기계 관계; cover(화재 경보기 cover), 송풍관 부품, 카메라 부품
. 자동차 부품; 스위치, wiper, 기어
. 용기; 화장품, 식초, 간장, 음료수 용기
. film, tape; 오디오 tape, 비디오 tape, 포장용 film

키워드

고분자 공정,   에폭시,   불포화 폴리에스테르,   pvc,   Polyamide