활석 등의 소재를 통해 플라스틱의 내열성을 향상시키는 방법
활석 등의 소재를 통해 플라스틱의 내열성을 향상시키는 방법
플라스틱의 내열성을 개선하기 위해서는 분자 운동을 억제하는 것이 주요 방법입니다. 다음은 몇 가지 일반적인 개질 방법입니다.
1. 분자구조 개질을 통한 내열성 향상
3차원 분자 네트워크 구조를 구축하다
고분자 소재의 분자 모델을 3차원 네트워크 구조로 변환함으로써 분자 운동을 크게 억제하고 내열성을 향상시킬 수 있습니다.
방향족 고리와 지환족 고리 구조를 소개합니다.
분자구조에 이동하기 어려운 방향족 고리나 지환족 구조를 첨가하면 분자사슬의 강성을 높여 내열성을 향상시킬 수 있다.
극성 그룹 추가
분자 사슬에 극성기(하이드록실기나 아미노기 등)를 도입하면 수소 결합과 같은 분자 간 힘을 통해 분자 이동을 제한하고 재료의 열 안정성을 향상할 수 있습니다.
내열성 개질제 소개
폴리머 재료의 내열성은 샘-I 또는 N-페닐말레이미드와 같은 내열성 개질제를 사용하여 향상될 수 있습니다. 예를 들어:
샘-I 내열성 개질제: 스티렌, 아크릴로니트릴 및 N-페닐말레이미드의 테르폴리머로서 강성과 열 안정성이 높아 ABS, 비닐 등과 혼합이 가능합니다.
N-페닐말레이미드: 천연 고무 및 합성 고무에서 가황 가교제로 사용할 수 있습니다. 또한 수지의 내열성, 내충격성 및 가공성을 향상시킬 수 있습니다.
2. 충진 개질을 통한 내열성 향상
플라스틱에 필러를 추가하면 내열성이 크게 향상될 수 있습니다. 무기 미네랄 필러는 특히 효과적이며 입자 크기가 작을수록 개질 효과가 더 좋습니다.
나노스케일 필러
PA6에 나노 몬모릴로나이트를 5% 첨가하면 열 변형 온도가 70°C에서 150°C로 상승합니다.
PA6에 나노-울라스토나이트를 10% 첨가하면 열 변형 온도가 70°C에서 160°C로 증가합니다.
기존 필러
PBT에 30%의 활석을 첨가하면 열 변형 온도가 55°C에서 150°C로 상승합니다.
PBT에 30%의 마이카를 추가하면 열 변형 온도가 55°C에서 162°C로 증가합니다.
일반적으로 사용되는 충전재로는 탄산칼슘, 활석, 규회석, 운모, 소성 점토 등이 있습니다.
3. 보강개질을 통한 내열성 향상
강화 섬유를 추가하면 플라스틱의 내열성을 보다 효과적으로 개선할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 강화재로는 석면 섬유, 유리 섬유, 탄소 섬유가 있습니다.
결정질 수지 보강 개질
PBT는 유리 섬유를 30% 첨가하면 열 변형 온도가 66°C에서 210°C로 상승합니다.
PA6는 유리 섬유를 30% 첨가하면 열 변형 온도가 70°C에서 215°C로 상승합니다.
PEEK는 유리 섬유를 30% 추가하면 열 변형 온도가 230°C에서 310°C로 증가합니다.
비결정성 수지 보강 개질
ABS는 유리 섬유를 30% 첨가하면 열 변형 온도가 83°C에서 110°C로 상승합니다.
PC는 유리섬유를 30% 첨가하면 열변형 온도가 132℃에서 143℃로 상승합니다.
