플라스틱의 성질을 아시는 분 들어오세요

플라스틱의 기원, 정의 및 특성

1. 플라스틱의 기원

플라스틱 산업은 고분자 산업에 속하며 석유화학 산업의 일부이다. 관련성이 높은 산업입니다. 성은 다단계 처리 특성을 가진 산업입니다. 플라스틱은 석유나 천연가스를 원료로 하여 이를 다양한 석유화학 기초원료(모노머)로 정제, 분해한 후 중합(부가중합 또는 축중합)을 거쳐 얻어지는 고분자 수지입니다. 다양한 유형의 플라스틱이 점진적으로 가공되어 고무, 코팅제, 접착제, 인조섬유, 합성수지 등 다양한 다운스트림 제품이 파생됩니다.

2. 플라스틱의 정의

플라스틱은 석유나 천연가스를 원료로 하여 합성반응을 통해 얻어지는 고분자 수지이다. 소위 고분자 수지는 중합 반응을 거쳐 고분자 중합체로 중합되는 단량체 화합물을 말하며 그 분자량은 수천 또는 수백만에 달할 수 있습니다. 고분자 분류 분야에서는 분자량이 1,000 미만인 것을 저분자, 1,000~10,000 사이의 분자량을 준고분자 또는 올리고머, 10,000보다 큰 것을 고분자라고 합니다. 성형가공에 흔히 사용되는 플라스틱은 분자량이 약 10,000~1,000,000 정도인 반면, 분자량이 10,000 미만인 올리고머는 섬유수지, 코팅제, 접착제, 합성수지 등에 흔히 사용됩니다. 따라서 모든 폴리머가 플라스틱으로 사용될 수 있는 것은 아닙니다. 실제로 분자량, 분자 구조, 작용기, 유리 전이 온도(Tg) 등과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 플라스틱은 온도와 분자간 결합에 따라 다릅니다. 유리상태, 고무상태, 용융겔상태 등의 변화를 보여줍니다.

플라스틱 이름 분자량 M/W.C

폴리에틸렌 PE4000

폴리이소부틸렌 PIB17000

폴리비닐알코올 PVA29200

폴리스티렌 PS38000

아크릴 PMMA10400

3. 플라스틱의 종류

일반적으로 플라스틱은 크게 열가소성 플라스틱(열가소성)과 열경화성 플라스틱(열경화성 플라스틱)으로 나눌 수 있습니다. ).

열가소성 플라스틱은 일반적으로 실온에서 과립 상태로 되어 있으며, 특정 온도로 가열하면 용융됩니다. 다시 가열하면 다시 용융되어 플라스틱 성형이 가능합니다. . 따라서 열가소성 플라스틱은 가열, 용융, 고화를 반복하여 형성될 수 있으므로 일반적으로 열가소성 폐기물은 재활용 및 재사용이 가능하며 이를 '2차 재료'라고 합니다. 열가소성 플라스틱은 일반 플라스틱(PE, PP, PS, PVC, ABS 등), 엔지니어링 플라스틱(PC, PA, POM, PBT, PPO, PPS, LCP 등), 합금(예: PC/ABS 등).

열경화성 플라스틱은 일정 온도까지 가열하면 굳어지기 때문에 계속 가열해도 상태가 변하지 않습니다. 따라서 열경화성 플라스틱은 재가열하여 반복적으로 성형할 수 없으므로 일반적으로 열경화성 플라스틱 폐기물은 재활용이 불가능합니다.

4. 엔지니어링 플라스틱의 정의와 특성

엔지니어링 플라스틱은 산업용 부품이나 쉘 소재로 사용되는 산업용 플라스틱을 말하며, 강도, 내충격성, 내열성을 지닌 플라스틱이다. 우수한 경도 및 노화 방지. 일본 업계에서는 이를 "00°C 이상에서 구조재 및 기계 부품으로 사용할 수 있는 고급 플라스틱 소재로 주로 산업용으로 사용됩니다."라고 정의합니다.

1 . 열적 특성: 높은 유리 전이 온도(Tg) 및 높은 열 변형 온도(HDT), 높은 장기 사용 온도(UL-746B), 작은 열팽창 계수.

2. 기계적 특성: 고강도, 높은 기계적 계수, 낮은 잠재 변성, 강한 내마모성 및 피로 저항.

3. 기타 : 내약품성, 전기저항성, 난연성, 내후성, 치수안정성이 우수합니다.

일반 엔지니어링 플라스틱으로 간주되는 것으로는 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(nylon, Polyamide, PA), 폴리아세탈(Polyacetal, Polyoxy Mylene, POM), 변성 폴리페닐렌 에테르(Poly PhenyleneOxide, denatured PPE) 등이 있으며, 폴리에스터(PETP, PBTP), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리아릴 에스터, 열경화성 플라스틱에는 불포화 폴리에스터, 페놀 플라스틱, 에폭시 플라스틱 등이 포함됩니다. 그들의 기본 특성은 인장 강도가 50Mpa를 초과하고, 인장 강도가 500kg/cm²를 초과하고, 충격 저항이 50J/m를 초과하고, 굽힘 탄성 계수가 24000kg/cm²를 초과하고, 하중 변형 온도가 100°C를 초과하고, 경도가 그리고 노화 우수한 섹스. 폴리프로필렌이 경도와 내한성을 향상시킨다면 엔지니어링 플라스틱에도 포함될 수 있습니다. 이 밖에도 강도는 약하지만 내열성과 내화학성이 우수한 특수 불소 플라스틱, 내열성이 우수한 실리콘 용융 화합물, 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리비스말레이미드, 폴리술폰(PSF) 등도 포함된다. 아크릴 플라스틱, 변성 멜라민 플라스틱, BTResin, PEEK, PEI, 액정 플라스틱 등

각종 엔지니어링 플라스틱은 화학 구조가 다르기 때문에 내화학성, 마찰 특성, 모터 특성 등이 다릅니다. 다양한 엔지니어링 플라스틱은 성형성이 다르기 때문에 어떤 성형 방법에도 적합한 경우도 있고 특정 성형 방법으로만 가공할 수 있어 적용에 한계가 있는 경우도 있습니다. 열경화성 엔지니어링 플라스틱은 내충격성이 낮기 때문에 유리섬유를 첨가하는 경우가 많습니다. 엔지니어링 플라스틱은 폴리카보네이트와 같은 내충격성이 높은 것 외에도 일반적으로 단단하고 부서지기 쉬우며 신율이 낮습니다. 그러나 유리섬유를 20~30% 첨가하면 내충격성이 향상됩니다.

5. 결정성 플라스틱의 정의와 특성

결정화란 분자 배열의 법칙을 말하며 냉각 후 결정 구조가 됩니다. 일반 플라스틱의 결정 구조는 선형의 길쭉한 고분자 화합물의 집합체로, 분자가 규칙적으로 배열되어 있는 정도를 결정화도(crystallinity)라고도 합니다. 결정성 수지는 실제로 부분적으로만 결정화됩니다. 결정성 부분의 비율이 결정성입니다. 결정화 정도는 X선 반사를 통해 측정할 수 있습니다. 유기화합물의 구조는 복잡하고, 플라스틱의 구조는 더욱 복잡하며, 분자사슬의 구조(선형, 구형, 접힌형, 나선형 등)가 자주 바뀌기 때문에 형성의 차이로 인해 구조도 크게 변화한다. 정황. 결정성이 높은 플라스틱은 결정성 플라스틱으로, 분자 사이의 인력이 쉽게 상호작용하여 강한 플라스틱이 됩니다. 결정화와 규칙적인 올바른 배열을 달성하기 위해 부피가 작아지고 성형 수축률과 열팽창률이 커집니다. 따라서 결정성이 높을수록 투명성은 떨어지지만 강도는 높아진다.

결정질 플라스틱은 고체일 때 분자가 규칙적으로 배열되어 강한 강도와 강한 당기는 힘을 갖는 명백한 융점(Tm)을 가지고 있습니다. 용융 중에 비량이 크게 변하고 응고 후 수축이 더 쉽고 내부 응력이 풀리기 어렵고 완제품이 불투명하며 성형 중 열 방출이 느립니다. 뜨거운 금형 생산. 결정성 플라스틱에 비해 융점이 뚜렷하지 않은 또 다른 종류의 플라스틱이 있는데, 고체 상태에서는 분자가 불규칙하게 배열되어 있어 용융 후에도 부피가 크게 변하지 않습니다. 완제품의 품질이 좋을수록 재료 온도가 높아질수록 성형 시 열 방출이 빨라집니다.

결정성 플라스틱의 특징은 다음과 같습니다.

1. 결정구조에서는 분자들이 서로 촘촘하게 뭉쳐져 있어 구조가 더욱 견고합니다. 밀도, 강도, 강성, 경도가 증가하지만 투명도는 감소합니다.

2. 결정성 수지의 비용적은 융점 온도에서 급격하게 감소하는 반면, 비결정성 수지는 비용적은 융점 온도에서 크게 변하지 않습니다. 비체적이란 단위 질량당 부피를 말하며, 단위는/g입니다. 결정화 정도는 수지의 종류와 냉각 속도에 따라 달라집니다. 경질 폴리에틸렌의 결정화도는 90%에 달하는 반면, 나일론의 결정화도는 약 20~30%에 불과합니다. 냉각 속도가 느릴수록 결정성은 높아집니다.

A. 결정질 플라스틱과 비정질 플라스틱의 물리적 특성 비교

물리적 특성 결정질 비정질 물리적 특성 결정질 비정질

비중이 높을수록, 내마모성이 낮을수록 좋고, 더 낮음

인장 강도는 더 높고 크리프 저항은 더 좋고 더 낮습니다.

인장 탄성률은 더 높고 더 낮으며 경도는 더 단단합니다.

낮은 연신율 또는 연신율, 더 높음 , 투명성이 높음, 낮음, 높음

충격 저항성이 낮음, 유리 섬유 강화 효과가 높음, 높음, 낮음

최대 사용 온도가 높을수록, 치수 안정성이 낮음, 우수

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취성 - 뒤틀림이 더 쉬움 -

더 높고 수축률은 더 낮음 착색성은 더 어렵고 더 쉬움

유동성(MI)은 더 좋고, 더 낮으며, 내열성은 더 높고, 더 낮습니다

내화학성은 높을수록 낮고 유연성은 더 좋고 나쁨

B. 열가소성 플라스틱은 결정질 플라스틱과 비정질 플라스틱으로 구분됩니다

결정질 플라스틱과 비정질 플라스틱

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일반적으로 사용됨

플라스틱

폴리에틸렌

(폴리에틸렌, PE)

폴리프로필렌

(폴리프로필렌, PP) 폴리염화비닐

(폴리염화비닐, PVC)

아크릴로니트릴-부타덴-스티렌*** 폴리머(아크릴로니트릴-부타덴-스티렌, ABS)

범용 폴리스티렌

(범용 폴리스티렌, GPPS)

아크릴

(아크릴 수지, PMMA)

일반

중고

엔지니어링

엔지니어링

플라스틱

나일론

(폴리아미드, PA-6, PA-66, PA-46, PA-11, PA-12)

폴리에틸렌 테레프탈레이트

(폴리에틸렌프탈레이트, PET)

폴리부틸렌 테레프탈레이트

(폴리부틸렌프탈레이트, PBT)

폴리아세탈

(폴리아세탈, 폴리옥시메틸렌, POM)

변성

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(, PPO)

폴리카보네이트

(폴리카보네이트, PC)

변성산화자일렌

(폴리페닐렌옥사이드 PPO )

특수

특수

엔지니어링

공정

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플라스틱

폴리페닐렌 설파이드

(폴리페닐렌 설파이드, PPS)

액정

(액정 폴리머, LCP)

폴리에테르케톤

(폴리에테르에테르케톤, PEEK)

불화탄소 수지

(폴리테트라플루오르에틸렌, PTFE)

폴리옥시벤질렌

(폴리옥시벤질렌, POB)

폴리에테르

(폴리페닐렌 설파이드, PES)

폴리술폰

(폴리술폰, PSF)

폴리아릴레이트

(폴리아릴레이트, U-폴리머, PAR)

폴리에테르이미드

(폴리에테르이미드, PEI)

폴리아미드이미드

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(폴리아미드이미드, PAI)

6. 플라스틱의 특성

플라스틱은 많은 우수한 특성을 갖고 있지만 모든 것이 다 그런 것은 아닙니다.

모든 종류의 플라스틱은 우수한 특성을 모두 가질 수 있습니다. 완벽한 플라스틱 제품을 디자인하기 위해서는 재료 엔지니어와 산업 디자이너 모두 다양한 플라스틱의 특성에 대한 깊은 이해가 있어야 합니다. 플라스틱의 성질은 크게 기본물리적 성질, 기계적 성질, 열적 성질, 화학적 성질, 광학적 성질, 전기적 성질의 6가지로 나눌 수 있는데, 이에 대해 아래에서 하나씩 살펴보겠습니다.

(1) 기본물성

기본물성이란 플라스틱 원료의 기본적인 물성을 말하며, 일반적인 것으로는 비중, 가비중, 입자크기, 점도, 분자 등이 있다. 중량, 유리 단량체 함량, 수분 흡수 및 공기 투과성.

1. 비중

비중은 물질의 밀도와 물의 밀도의 비율을 말합니다(물의 밀도는 1입니다). 단위 부피당 무게로 나뉜다. 현재 알려진 플라스틱 중 비중이 가벼운 것은 폴리메틸펜텐(0.83), 비중이 무거운 것은 테프론(2.3), 나머지는 대부분 1 정도이다. 비중을 사용하여 제품에 필요한 원재료의 무게를 추정할 수 있으며, 플라스틱의 양이나 무게를 줄이기 위해 발포를 사용할 수 있습니다. 비중은 ASTM D792 물 치환법에 따라 측정할 수 있다.

2. 분자량

일반 화합물의 분자량은 일정한 반면, 고분자의 분자량은 크기가 불균일하므로 평균값과 분포로 나타내야 합니다. 일반적으로 사용되는 분자량 표현은 중량평균분자량 MW와 수평균분자량 MN이며, MW/MN의 비율을 분자량 분포라고 합니다. 이들의 측정은 ASTM D3598에 따른 콜로이드 입자 침투 크로마토그래피 분석법에 의해 얻을 수 있다.

3. 점도 점도는 플라스티졸과 오르가노졸의 특성을 나타내기 위해 흔히 사용됩니다. 일반적으로 ASTM D1823과 ASTM D1824의 방법에 따라 측정할 수 있습니다.

4. 허위 비중과 입자 크기 분포 이 두 항목은 플라스틱 원료의 입자 크기와 촘촘한 포장을 보여주기 위해 자주 사용됩니다. 입도분포는 ASTM D1921의 체분리법에 따라 측정할 수 있고, 가비중은 ASTM D1895의 방법에 따라 측정할 수 있다.

5. 유리 단량체(Free 단량체)

유리 단량체 함량은 수지 중합 정도를 나타낼 수 있으며 일반적으로 ? 또는 ppm으로 표시됩니다. 식품 용기로 사용되는 플라스틱이나 모노머에 독성이 있는 플라스틱은 유리 모노머의 함량을 더욱 엄격하게 관리합니다.

6. 수분 흡수

수분 흡수는 플라스틱이 물을 흡수하는 정도를 나타냅니다. 측정방법은 시료를 건조시킨 후 무게를 잰 후 물에 24시간 또는 48시간 동안 담근 후 꺼내서 다시 무게를 측정하여 무게 증가율, 즉 수분흡수율을 계산하는 것이다. 페놀수지, 요소포름알데히드수지, 나일론, 셀룰로오스수지 등은 흡수율이 높고, PE, PP 등은 흡수율이 낮습니다. 일반적으로 수분 흡수율이 높으면 기계적 강도와 치수 안정성이 쉽게 영향을 받습니다.

7. 공기 투과도 공기 투과도는 가스가 플라스틱 필름이나 플라스틱 판을 통과하기 어려운 정도를 나타내는 것으로 ASTM D1434의 방법에 따라 측정할 수 있습니다.

8. 용융 흐름 지수(MI)

용융 흐름 지수(Melt Flow Index), 정식 명칭은 용융 흐름 지수(melt flow index)로, 가공 중 플라스틱 재료의 유동성을 나타내는 값입니다. 플라스틱 특성을 확인하기 위해 DuPont에서 일반적으로 사용하는 방법을 기반으로 American Society for Measurement and Measurement(ASTM)에서 제정한 테스트 방법은 먼저 플라스틱 입자를 특정 시간(10분), 특정 온도 및 압력에 가하는 것입니다. ( 다양한 재료 규격(다른 재료 규격)에 따라 플라스틱 유체에 녹아 직경 2.1mm의 원형 튜브를 통해 흘러나오는 그램(g) 수. 값이 클수록 플라스틱 재료의 가공 유동성이 좋아지며, 그 반대도 마찬가지입니다. 가장 일반적으로 사용되는 테스트 표준은 ASTM D 1238이며, 이 테스트 표준의 측정 장비는 MeltIndexer입니다. 테스트의 구체적인 작동 과정은 테스트할 폴리머(플라스틱) 원료를 작은 탱크에 넣고 탱크 끝에 얇은 튜브를 연결하는 것입니다. 얇은 튜브의 직경은 2.095mm이고 길이는 입니다. 튜브의 직경은 8mm입니다. 일정 온도로 가열한 후 일정 중량을 가하는 피스톤으로 원료 상단을 아래로 누르면서 10분 이내에 압출되는 원료의 무게를 측정하는데, 이것이 플라스틱의 유동지수이다. 때때로 MI25g/10min과 같은 표시가 표시됩니다. 이는 25g의 플라스틱이 10분 안에 압출된다는 의미입니다. 일반적으로 일반적으로 사용되는 플라스틱의 MI 값은 1에서 25 사이입니다. MI가 클수록 플라스틱 원료의 점도와 분자량이 작아지고, 반대로 MI가 클수록 플라스틱 소재의 점도와 분자량이 작아집니다.

(2) 기계적 성질

기계적 성질이란 플라스틱의 다양한 기계적 성질과 강도를 말하며, 크게 다음과 같은 항목으로 나눌 수 있습니다.

1 인장 강도(인장 강도) 및 신율(신율)

인장 강도라고도 하는 인장 강도는 플라스틱 재료를 어느 정도 늘리는 데 필요한 힘의 양을 말하며 일반적으로 단위 면적당 표시됩니다. .얼마나 힘이 표현되는지, 늘어난 길이의 백분율이 신율입니다. 인장강도 시험편의 연신속도는 보통 5.0~6.5mm/min이다. 자세한 테스트 방법은 ASTM D638을 따릅니다. 부담).

2. 굽힘 강도(굽힘 강도 또는 굽힘 강도)

굽힘 강도라고도 하는 굽힘 강도는 주로 플라스틱이 굽힘을 견디는 능력을 측정하는 데 사용됩니다. ASTMD790 방법에 따라 테스트되었습니다. 단위 면적당 힘으로 표현되는 경우가 많습니다. 일반적으로 굴곡강도 측면에서 PVC, 멜라민수지, 에폭시수지, 폴리에스테르가 선호됩니다. 유리 섬유는 플라스틱의 굽힘 저항성을 향상시키는 데에도 일반적으로 사용됩니다.

굽힘 탄성률이란 시험편을 구부렸을 때 탄성 범위 내의 단위 변형에 의해 발생하는 굽힘 응력을 말합니다(굽힘 강도 등의 시험 방법). 일반적으로 굽힘 탄성 계수가 클수록 플라스틱 재료의 강성이 좋아집니다.

3. 압축강도(Compressive Strength)

압축강도는 플라스틱이 외부 압축력에 견디는 능력을 말하며, 그 시험값은 ASTM D695 방법에 따라 측정할 수 있다. 폴리아세탈, 폴리에스테르, 아크릴, 요소수지, 멜라민수지는 이 점에서 탁월한 성능을 발휘합니다.

4. 충격강도(Impact Strength)

충격강도란 플라스틱이 외력에 부딪혔을 때 견딜 수 있는 강도를 말하며 그 시험값은 ASTMD256에 따라 시험할 수 있다. 샤르피(Charpy) 방식과 아이조드(Izod) 방식이 있다. 계산 방법은 시험편을 파괴하는 데 필요한 에너지 값을 시험편의 너비로 나누는 것입니다. 일반적으로 PVC, PE, PP, ABS 등의 플라스틱은 충격강도가 더 높습니다.

5. 경도(Hardness)

일반 플라스틱의 경도는 Rock Well Durometer 및 Shore Durometer 방법으로 테스트하는 경우가 많습니다. 그중 Shore A는 TPE 및 기타 엘라스토머 또는 고무와 같은 부드러운 플라스틱을 측정하는 데 자주 사용되며, Shore D는 더 단단한 플라스틱을 측정하는 데 사용되며 Rock Well은 거의 항상 단단한 엔지니어링 플라스틱 또는 고성능 엔지니어링 플라스틱을 측정하는 데 사용됩니다. 공식은 Shore D + 50 = Shore A로 변환됩니다. PE, MF, UF, FRP와 같은 일반 플라스틱은 더 단단하고 PE 유형은 더 부드럽습니다.

6. 탄성계수(Modulus)

탄성계수는 플라스틱이 외력에 의해 변형된 후 원래의 모양으로 돌아가는 능력을 말하며 일반적으로 비율로 표현됩니다. 스트레스에서 긴장까지. 탄성 값이 클수록 플라스틱 소재의 강성(Rigidity)이 좋아집니다.

(3) 열적 특성

열적 특성은 온도 변화의 영향으로 플라스틱의 다양한 모양이 변하는 정도를 나타냅니다. 열적 특성은 일반적으로 플라스틱 가공과 가장 밀접하게 관련되어 있습니다. 이제 중요한 항목을 다음과 같이 설명합니다.

1. 유리 전이점(Tg)

플라스틱의 온도가 유리 전이점에 도달하면 분자 결합이 끊어집니다. 가지가 국소적으로 맥동하기 시작하고 플라스틱이 유리질에서 고무질로 변합니다. 즉, 중합체의 온도가 Tg에 있을 때, 더 높은 온도에 존재하는 고무 상태에서 낮은 온도에 존재하는 단단하고 부서지기 쉬운 유리 상태로 바뀔 것입니다. 결정질 플라스틱은 명확한 Tg 및 잠열 값을 가지고 있습니다. 폴리머가 고무 상태인지 유리 상태인지는 전적으로 Tg와 사용 온도에 따라 달라집니다. 따라서 Tg는 폴리머 사용의 중요한 지표입니다.

다음은 여러 플라스틱의 Tg 값을 나열한 것입니다.

플라스틱 이름 Tg(℃)

플라스틱 이름 Tg(℃)

PVC(강성) 80 ~212 폴리카보네이트

(폴리카보네이트, PC)39~150

HDPE-120PET79

LDPE-120PBT20

폴리프로필렌, PP- 10~ -18PI410

폴리스티렌

(폴리스티렌, PS)63~112PPS85

PMMA100~120PSF190

ABS88~105PESF230

PA57PEEK143

폴리아세탈

(폴리아세탈, POM)-50~-85U 폴리머190

PEI217~220PAI280

나일론 650 ~59나일론 6, 649~261

나일론 4678 폴리에틸렌

(폴리에틸렌, PE)

-120~-125

폴리염화비닐60 ~76폴리설폰146~273

폴리프로필렌

(폴리프로필렌, PP)-10~-18ASA104

HIPS100PES230

SAN100PU120

2. 플라스틱의 녹는점(Tm)

플라스틱의 녹는점은 플라스틱이 고체 상태에서 용융 상태로 변할 때의 온도를 말하며, 이때 결정성 플라스틱의 비체적은 다음과 같습니다. 온도가 높아질수록 이 온도를 가공성 온도라고도 합니다. 다음 표는 일부 플라스틱의 Tm 값을 보여줍니다.

플라스틱 이름 Tm(℃)

플라스틱 이름 Tm(℃)

HDPE130~135PET250~ 265

LDPE107~120PBT225~230

폴리프로필렌, PP165~176POB450

PA220PEEK334

폴리아세탈

(폴리아세탈 , POM )175~181PPS285~290

PTFE327나일론 6215~225

나일론 46295나일론 11184~187

폴리카보네이트

(폴리카보네이트, PC )220나일론 12177~178

PMMA160나일론 6, 6225~265

PVC(경질)212나일론 6, 10213

ACETAL160 폴리에틸렌

( 폴리에틸렌, PE) 115~176

나일론 6, 12210~220 폴리프로필렌

(폴리프로필렌, PP) 176

3. (HDT)

열변형 온도는 플라스틱 재료가 고온, 고압 하에서 동일한 형태를 유지할 수 있는지 여부를 나타내는 것으로 일반적으로 플라스틱의 단기 내열성을 나타내는 데 사용됩니다. 안전계수를 고려한다면, 단기간 사용시 최고온도는 열변형 온도보다 약 10°C 정도 낮게 유지하여 온도로 인해 소재가 변형되지 않도록 해야 합니다. 가장 일반적으로 사용되는 열 변형 측정 방법은 ASTM D648 시험 방법으로, 시험편이 일정한 압력과 일정한 가열 속도에서 어느 정도 구부러졌을 때의 온도입니다. 예를 들어, 표준 시험편(127×13×3mm)의 중앙에 455kPa 또는 1820kPa의 하중을 가하고 변형량이 0.25mm가 될 때까지 분당 2°C로 가열합니다.

비정질 플라스틱의 경우 HDT는 Tg보다 10~20°C 작고 결정질 플라스틱의 경우 HDT는 Tm에 가깝습니다. 일반적으로 섬유 보강재를 첨가한 후에는 플라스틱의 HDT가 증가합니다. 섬유 보강재는 플라스틱의 기계적 강도를 크게 증가시켜 고온에서의 굴곡 저항 테스트 중에 HDT가 급격히 상승하기 때문입니다. 다음 표에는 일반적으로 사용되는 여러 플라스틱의 열 변형 온도 비교가 나와 있습니다.

플라스틱 이름 HDT1820Kpa(℃) 플라스틱 이름 HDT1820Kpa(℃)

결정질 무정형

폴리에틸렌

(폴리에틸렌, PE)29~126 경질 PVC54~79

폴리프로필렌

(폴리프로필렌, PP)40~152 폴리스티렌

(폴리스티렌, PS)63~112

PBT60~65ABS66~107

PET80~100 아크릴 PMMA

(아크릴수지)68~99

나일론 6PA-663~80PPO100~128

호모폴리머 POM125~136 폴리카보네이트

(폴리카보네이트, PC)39~148

코폴리머 POM110H-PVC54 ~74

PI315~360PSF175

HDPE43~49PAR175

MDPE32~41PES205

나일론 6, 6PA-6, 662~261GPPS96

HDPE43HIPS96

LDPE32PS+20~30%GF103

나일론 6-10PA-6-1057AS88~104

나일론 6-12PA- 6-1260폴리

(염화비닐)60~76

나일론 11PA-1155폴리설폰146~273

나일론 12PA-1255

4. 열팽창계수(Heat Expansion Coefficient)

열팽창계수는 플라스틱을 가열했을 때의 치수팽창률을 말하며 ASTM D696의 시험방법에 따라 측정할 수 있습니다. 일반 플라스틱의 열팽창계수는 금속에 비해 2~10배 크기 때문에 내부에 의한 제품의 균열 및 변형을 방지하기 위해 금형, 플라스틱과 금속을 함께 사용하는 기구, 플라스틱 클램프 등을 설계할 때에는 세심한 배려가 필요합니다. 스트레스. .

5. 수축률

수축률은 냉각, 응고, 탈형 후 플라스틱 제품의 크기와 원래의 금형 크기 사이의 차이를 백분율로 측정합니다. ASTM D955 방법. 플라스틱 금형을 설계할 때에는 성형품의 크기에 오차가 발생하지 않도록 수축률을 먼저 고려해야 합니다.

구조가 다르기 때문에 결정성 플라스틱과 비정질 플라스틱의 수축률에는 뚜렷한 차이가 있습니다. 일반적으로 결정성 플라스틱의 수축률은 비정질 플라스틱의 수축률보다 몇 배 더 높습니다(아래 표 참조). 동시에 유리 섬유 또는 기타 강화제를 첨가한 플라스틱 재료가 있으며 수축률을 여러 번 줄일 수 있습니다. 성형 수축에 영향을 미치는 요인으로는 열 수축, 결정성(열가소성) 또는 경화(열경화성), 탄성 회복, 분자 배향 및 성형 조건 등이 있습니다.

(1) 열가소성 수지

플라스틱

이름 성형 수축(%)

플라스틱

이름 성형 수축 (%)

플라스틱

명칭 성형수축률(%)

ABS0.3~0.8PA0.6~2.5POM0.8~3.5

AS0.2~0.7PA-60.5~2.2PP1.0~2.5

CA0.3~0.8PA-660.5~2.5PPO0.5~0.7

CAB0.4 ~0.5PA-6101.2PPS0.6~1.4

CAP1PA-6121.1PS0.2~1.0

CP0.4~0.5PA-111.2PVA0.5~1.5

EC0.4~0.5PA-120.3~1.5PVAC0.5~1.5

EPS0.4PAR0.8~1.0PVB0.5~1.5

FEP3.0 ~4.0PBT1. 3~2.4 경질 PVC0.1~0.5

FRP0.1~0.4PC0.4~0.7 연질 PVC1.0~5.0

EVA0.5~1.5 PCTFE0.2~2.5PVCA1 .0~5.0

HDPE1.2~2.2PE0.5~2.5PVDC0.5~2.5

HIPS0.2~1.0PET2.0~2.5PVFM0 .5~1.5

LCP0.1~1.0PES0.5~1.0SAN0.2~0.6

LDPE1.5~3.0PMMA0.2~0.8SB0.2~1.0

( 2) 열경화성 플라스틱

플라스틱명 성형수축률(%) 플라스틱명 성형수축률(%)

EP0.1~0.5SP0.0~0.5

MF0 .5~1.5UF0.6~1.4

PDAP0.1~0.5UP0.1~1.2

PF0.4~0.9DAP0.1~0.5

PU0.6~0.8BMC0.0~0.2

(3) 각종 플라스틱의 초음파용착 난이도

용접에 적합한 재질 기술적 난이도 및 강도

PS (일반 용도) 우수 우수

폴리에스테르

(tetoron dacron) 우수 우수

AS 우수 우수

ABSExcellent

PC우수

폴리액탈

(델린, 듀라콘)우수

아크릴

(아크릴) 코코아

PVC

(하드) 코코아

PP는 코코아일 수 없습니다

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PE는 필요하지 않습니다

폴리아미드

(나일론)은 필요하지 않습니다