[재료과학] 플라스틱 복합재료 조사

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목차

재료과학 - 플라스틱 복합재료 조사

☞ Polyamide(PA:나일론) 재료의 일반적 특성
● 개요
● Polyamide 수지의 구조와 일반적 특성
● 제조법
● 물리적 특성
● 용도

☞ Polyoxymethylene(POM : Polyacetal)의 일반적 특성
● 개요
● Polyacetal 수지의 구조와 일반적 특성
● 제조법
● 물리적 특성
● 용도

☞ Polycabonate(PC)의 일반적 특성
● 개요
● 구조와 물성과의 관계
● 제조법 및 일반특성
⊙ Polycarbonate와 금속과의 강도 비교 물성항목
● 일반 물성의 장단점

☞ Polyphenylene oxide의 종류 및 특성
● 개요
● 일반적 특성
⊙ PPO VS Noryl(m-PPO) 물성비교
● Polyphenylene Oxide Blends

☞ Polybuthylene terephthalate 특성 및 응용
● 개요
● 제조법
● 물리적 특성 및 응용
● 일반 성질

☞ PMMA (Polymethylmethacrylate) 제조법 및 특성
● 개요
● 구조
● 용도
● PMMA 제법
● 물리적 특성

☞ 강화폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate)
● 개요
● 구조 및 제조방법
● 성질과 특성
⊙강화 PET의 특징
⊙사용상 주의 사항
● 성형가공
● 용도

☞ 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene Sulfide)
● 개요
● 구조 및 제조방법
● 성질과 특성
● 성형가공
● 용도

☞ 폴리설폰(Polysulfone)
● 개요
● 구조 및 제조방법
● 성질과 특성
● 용도

☞ 폴리에테르에테르케톤 (Polyether Ether Ketone)
● 개요
● 구조 및 제조방법
● 성질과 특성
● 성형가공
● 용도

☞ 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 - ABS
● 개요
● 구조 및 제조방법
● 성질과 특성
● 성형가공
● 용도

본문내용

성이 있고 강인하여 사출 및 압출, 진공성형으로 여러 가지로 가공할 수 있다. 주요특징은 위의 표와 같다.
다음 표에는 폴리설폰의 물리적 특성을 타나낸다.
항목
ASTM
특성치
색
투명성
굴절율
냄새
밀도(mg/m3)
부피비중
-
D1003
-
-
D1505
D1895
호박색
투명, 담도5%
1.633
없음
1.24
1.8
특성
1. 내츄럴은 옅은 호박색에 뛰어난 외관을 가지고 있다.
2. 가공성이 좋고 금속도금도 가능하다.
3. 매우 적은 성형수축, 낮은 휨성을 지니고, 칫수정밀도가 높고 징밀성형용에 적합하다.
4. 우수한 난연성을 지니고 있다.
5. 극히 높은 내열성을 지니고 있다.
6. 우수한 내열수성을 가지고 있다.
7. 넓은 범위에서 우수한 전기적 성질을 지니고 있다.
8. 아주 강인한 기계적 성질을 가지고 있다.
9. 산이나 알카리등의 약품에 견딘다.
● 용도
1. 식품산업기기
유업기기부품, 식육가공기기부품, 필터플레이트, 한외여과장치, 커피메이커, 냉동식품의 해동시스템, 자동판매기부품, 전자레인지용 부품 및 용기등
2. 의료기기산업
의료용카메라부품, 레스피레이터어, 흡입기, 각종살균케이스, 수술용보조구, 조영제주입기, 컨택트렌즈케이스, 인공치관, 치육등
4. 자동차산업
트리거어휠, 다이나모부품, 라이트부품, 특수차량의 베터리케이스, 항공기 및 우주선등의 부품등
4. 전기 전자 산업
코넥터, IC캐티, 텔레비전, 비디오 부품, PCB, 캐퍼시터필름, 코일보빈등 수많은 종류의 부품.
5. 정밀기기산업
시계의 외장 및 내부의 부품, 사무기기의 부품, 제록스의 제2원도용복사기, 카메라부품, 프린터부품 등
6. 그밖의 공업부품
화학공업, 도금공업에서 사용되는 것들, 여과시스템, 펌프, 모울, 배관등.
☞ 폴리에테르에테르케톤 (Polyether Ether Ketone)
● 개요
폴리에테르에테르케톤(PEEK)은 영국 ICI사에서 개발한 고성능 슈퍼엔지니어링플라스틱이다. 1980년 판매를 시작으로 1982년 ICI일본, 住友化學에 의해 수입되다가 三井東壓이 참여했다. PEEK는 내열성, 강인성, 내염성, 내약품성등이 기존 엔지니어링플라스틱보다 우수하다. 또 고강도, 고강성, 고치수정밀용으로 유리섬유를 10, 20, 30%함유한 그레이드들이 있다. 특히 고탄성율화한 것중에서 내열성, 내충격성이 우수하다. 이 수지는 농유산에 용해되지만 내용제성이 뛰어나며, 난연성으로 연소시 연기가 적게 발생한다. 탄소섬유와의 복합재는 파괴 강인성이 에폭시수지의 약 20배에 달할 정도로 뛰어나다. 사출, 압출, 압축, 회전성형 및 분체도장이 가능하며 가공온도는 370 ~ 400°C이다.
● 구조 및 제조방법
PEEK는 할로겐화 벤조페논과 하이드로 키논의 용액중축합 반응에 의해 제조된다. 알카리 금속화합물을 조제로 사용해 탈할로겐화 수소반응을 촉진하고 용매는 디페닐설폰과 같은 극성기를 가지고 비점(沸點)이 높은 것을 사용한다. PEEK는 2개의 에테르결합과 1개의 케톤기에 의한 결합으로 달라붙은 3개의 벤젠핵을 단위로 한 폴리머로 그 분자쇄의 모양은 굳고 단단하며 결정성을 가지고 있으므로 상당히 높은 오도까지 강성이나 기계적 강도가 유지되고 내열수, 내스팀성이 양호하며 내피로성도좋다.
● 성질과 특성
1. 내열성: PEEK는 처음 고성능전선 절연용으로 개발된 결정성 내열수지이다. 따라서 종래의 열가소성 수지는 물론, 장기간 내열성이 좋은 PPS보다도 매우 안정되어 있다. UL온도 인덱스에서는 240°C에 랭크되어 있다.
2. 기계적 성질: ⓐ 크리프 특성 : PEEK에는 노치를 붙여도 연성영역이 급속히 생성되어 노치효과를 없애는 특성이 있다. 따라서 노치의 유무에 상관없이 다른 엔지니어링 플라스틱보다 내크리프성이 우수하다. ⓑ 내충격성 : 종래의 수지에서는 볼 수 없는 매우 강인한 성질을 가지고 있다.
⇒ 특성
단기내열성은 GF20%강화품의 경우 열변형온도가 약 300°C이다. UL온도 인덱스에서 장기내열성은 240°C이다.
ⓐ 강인성 : 매우 강인함
ⓑ 내염성 : UL - 94V -0(1.6m/m)에 해당된다. 또 연소기 연기가 적다.
ⓒ 내약품성 : 농유산에만 용해되고 고온시의 내산성 및 내알카리성에도 우수하다.
ⓓ 성형성 : 우수한 내열성에도 불구하고 보통 사출성형기 또는 압출성형기로 충분히 성형할 수 있다.
또 감마선조사에 대한 내성이 양호하다.
● 성형가공
성형수축율(64mmA× 3mmT)
PEEK계
450G
450GL30
스미프로이 CK 46000
MD
1.3
0.26
0.13
TD
1.1
0.56
0.55
PEEK는 결정성 수지이므로 결정화에 따른 상태변화에 의해서 큰 수축을 나타냄과 동시에 결정 배향에 의한 이방성이 나타난다. 섬유충전으로 수출율은 1/3 정도로 감소되지만, 이방성은 크고 PES계에 비교해 높은 칫수 정밀도가 요구되는 제품에 대해서는 신중하게 대처할 필요가 있다. PEEK의 수축율은 결정화도에 의해서 변하는데 결정화 속도가 비교적 느리므로 결정화 속도는 금형의 온도에 의해 변한다. 결정화 속도가 최대가 되는 온도는 230°C이고, 금형온도 160°C전후에서 결정화된 성형품을 얻을 수 있지만 표층부는 비결성 또는 저결정성이다.
PEEK450G의 성형수축율 및 아닐수축
온도→
↓구분
금형온도
40°C
160°C
성형수축률(%)
0.57
1.48
어닐에
의한
수축율
(%)
어닐온도
200°C
시간1hr
0.18
0.15
3hr
0.20
0.16
5hr
0.58
0.20
어닐온도
230°C
1hr
0.18
0.18
3hr
0.24
0.21
5hr
0.60
0.21
성형품의 결정화도 높을수록 내용제성, 기계적 성질이 좋아지지만 파단신장이 감소된다. 어닐처리를 통해서 결정화도를 올릴 수 있지만 어닐에 의한 수축이 일어나며 금형온도가 낮을 수록 어닐에 의한 수축은 커진다. 따라서 칫수정밀도가 높은 제품을 얻으려면 특성을 잘 파악한 뒤 성형조건을 결정하는것이 좋다. PEEK의 특성상 아래와 같은 모든 용융성형이 가능하다.
1. 사출성형 : 성형품
2. 압출성형 : 필름, 시트, 블로우
3. 용융방사 : 화이버, 필라멘트
4. 전선피복 : 전선, 마그네트

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