1. 유화학제품 (petrochemicals)

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1 1. 석유화학제품(petrochemicals) 원유/천연가스/액화천연가스: ⇒합성섬유/페인트/합성고무/플라스틱 제품: 단량체(monomer)구성된 중합체(polymer)사슬들 원유 접촉분해법: 열과 촉매 이용, 원유에서 화학반응 유발 분해촉매: Al/Si/Mg 내화(耐火)산화물 이용 고비등점 성분: 가솔린/기타오일로 분해 나머지 기체: 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 천연가스(액화 부탄/프로판 포함) 열분해 추출: 에틸렌, 프로필렌, 수소, 메탄(⇒아세틸렌) 아세틸렌*플라스틱원료/고무원료/클로로프렌/네오프렌(고무) 아세틸렌가스*: 탄화칼슘 수화, 또는 요즘 메탄으로 제조 기타: 천연가스⇒질소비료 석유화학⇒농약/인조섬유/의약(항히스타민…) 울산석유화학공단의 야경이 우울하다

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1. 석유화학제품(petrochemicals)

원유/천연가스/액화천연가스: ⇒합성섬유/페인트/합성고무/플라스틱

제품: 단량체(monomer)로 구성된 중합체(polymer)사슬들

원유 접촉분해법: 열과 촉매 이용, 원유에서 화학반응 유발

분해촉매: Al/Si/Mg 내화(耐火)산화물 이용

고비등점 성분: 가솔린/기타오일로 분해

나머지 기체: 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등

천연가스(액화 부탄/프로판 포함) 열분해 추출: 에틸렌, 프로필렌, 수소, 메탄(⇒아세틸렌) 등

아세틸렌*⇒ 플라스틱원료/고무원료/클로로프렌/네오프렌(고무)

• 아세틸렌가스*: 탄화칼슘 수화, 또는 요즘 메탄으로 제조

기타: 천연가스⇒질소비료

석유화학⇒농약/인조섬유/의약(항히스타민…)

울산석유화학공단의 야경이 우울하다

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2. 열경화성 플라스틱(thermosetting plastics)

플라스틱(합성수지) 종류: (1차)가열하면 일단 성형성

열가소성: 가열⇒성형후 (반복)재가열⇒성형가능. 불⇒녹다가 탄다

열경화성: (저분자⇒)가열(+가압)⇒성형후 재용융·성형 불가. 불⇒탄다

열경화성 플라스틱 개요: 2차가열⇒가교화폴리머사슬 영구파단

경화: 일부 재료는(에폭시수지/실리콘수지/폴리우레탄/폴리에스터)

열로써 굳지않고, (경화제)용액 혼합, 가교화시키면 시간지나 경화

재활용: 자동차 등에서 소요증가⇒연구강화

• 스크랩⇒분말⇒Concrete충진제/골재로 사용(저중량/저밀도 건축재)

충진제/강화제: 기계적특성 부여. 예) 에폭시+유리섬유

플라`특성: 가장 가볍고, 낮은 열전도성, 뛰어난 전기절연성, 완충성,

자기윤활성, 투명/색깔, (금속만큼) 높은강도, 뛰어난 인성/내마멸성

• 합성금속: 최근개발 폴리아세틸렌은 예외적으로 전기전도성이 좋다

수지 원료: 석유정제/가스열분해시 생성, 또는 순수단량체 중합

제품 제작: 주조/몰딩/압출 등 단일공정

플라스틱과 수지는 용어상 어떻게 다른가? 또 플라스틱 "수지"와 플라스틱 "제품" 은 용어상 어떻게 구분되는가?

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수지(樹脂-Resin)란?

본래 수지란?: 좁은뜻) 나무분비 탄화수소 진 본래 로진/코우펄/호박(琥珀)/엘리미/카우리/마닐라/유향수지 등과 같이

식물에서 나오는 자연유출물이 고화된 것을 말하였으나;

나중에 셸락/카세인과 같은 동물에서 유래된 것도 천연수지에 포함

덧붙여 화석으로 땅속에서 나온 것은 화석수지

대개 용융가능, 가연성. 유리전이온도 이상 가열하면 점도가 갑자기 떨어짐

이제 천연수지와 합성수지(플라스틱)로 구분

천연수지: 식물/동물/화석에서 자연유출되는 탄화수소 고화물 용융/가연. 보통 물에는 녹지않고 알코올/에테르 등 유기용매에는 잘 녹는다

투명 또는 반투명성이며 황색 또는 갈색을 띠는 것이 많다

니스제조/전기절연체/비누혼화제/인쇄잉크 등으로 쓰인다

합성수지(플라스틱): 석유/천연가스/석탄⇒저분자량단량체를, 고분자화(중합)한 유기화합물(성형전 순수상태 재료) 수지+첨가제(충진제/안료/산화방지제 등)⇒플라스틱재료

⇒접착제, 코팅, 또는 플라스틱제품

석유정제시 생성물, 순수한 단량체를 중합한 생성물 등. 분자량이 아주 낮을 경우 석유수지라고 한다

유기화합물 정의: (1)생체 생산 화합물질>>무기물에서 처음 유기물인 요소 합성>> (2)구조 기본골격으로 탄소원자를 갖는 화합물

폴리카보네이트(PC) 재료와 제품

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2. 열경화성 플라스틱: 재료1

1)알키드수지(alkyds): ALCohol(알콜)+acID(산), 폴리에스터 응용품. 도료/락커 원료

고온/수분 영향작다⇒ 자동차점화장치/광스윗치

에나멜(Si 변성수지alkyds도료): 내후성/내구력 우수. ↗은폐력⇒도료

2)알릴플라스틱(allyl plastics): 알콜로 제조. 고가. 높은 경도/투명도⇒프리즘/렌즈/레이더돔/창

특성: 용제(가솔린/벤젠/아세톤)에 녹지않고, 인장/압축 강도↗

3)아미노수지(aminos): 착색

요소수지(urea): 촉매이용, 요소-포름알데히드 반응

• 손잡이/가정설치물/멜라민식기뒷면/합판제작접착제/주물모래코어

멜라민수지(melamine, MF): 요소보다 더단단. 충격/열/수분에 강함

• 내산/내알칼리/내수분⇒ 옥외용합판결합제

• 고온항력/화학안정⇒ 전기부품(차단기/터미널블록)/식기류/가구표면

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2. 열경화성 플라스틱: 재료2

*^*1930년대 베이클라이트 조명구와 라듸오. 플라스틱 나이는 어언 101살. 미국 레이 베이클랜드가 ‘베이클라이트’를 발명한 1907년이 원년

주) **화학조성에 따라 열경화성/열가소성

4)에폭시수지(epoxies, EP): 단단, 전기적성질/내화학성 우수

특성: 표준 온도/압력@ 경화. 접착강도 우수, 충격강도 나쁨

주조성형 가능. 도료/금속표면코팅/접착제

5)페놀수지(phenolics, PF): 페놀-프롬알헤이드. 갈색/흑색뿐

저가 몰딩재료. 고강도/내고온성/치수안정성/전기적성질

Bakelite: 나무분말충전, 페놀-프롬알헤이드 혼합. 전기스위치

강화 적층재료: 캔버스, 린넨, 종이 등

6)폴리에스터(PolyEsters)**: 화학적으로 알키드수지 관련. 유리섬유강화시 고강도⇒구조물

포화폴리에스터: Dacron®/Mylar® 등의 필름/섬유

불포화폴리에스터: 몰딩/주조용. 가열/가압없이 주조(수축 단점)

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2. 열경화성 플라스틱: 재료3

그림 5.3 우레탄 산업용 일체형 트럭타이어

7)폴리우레탄(PolyURethanes, PUR)**: 열경화성/열가소성 탄력성⇒매트리스/발포재/발포고무대체물. 주조/사출성형/코팅

강인/내마모성⇒오일Seal(흑연침윤⇒윤활). 하중감쇄/내마멸⇒타이어

confam®: 듀퐁(폴리에스터강화) 인조가죽. 다공성+Si실링. 가스켓

8)실리콘수지(silicones, SI): 합성고무일종

내고온성(260℃사용)

경화촉매혼합, 상온경화(몰딩)

탄력성/접착특성⇒밀봉재/방수재

그림 5.2 유공압 실링재료로 사용되는 우레탄 화합물은 제품수명이 고무보다 8배 길다. 최대실링압력10,000psi에 달함

그림 5.5 실리콘의 열노화 비교그래프

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열경화성 플라스틱 개략 특성과 용도 구분 종류 성질 용도(응용품)

1)알키드 수지

에나멜 고온/수분 영향작다 점화장치/광스윗치, 도료/락커 원료

2)알릴 플라스틱

고가. 고경도/투명도, 용제에 녹지않고, 고강도

프리즘/렌즈/레이더돔/창

3)아미노 수지

요소, 멜라민

충격/열/수분에 강함 설치물/식기뒷면/접착제/주물코어, 전기부품/식기/가구표면

4)에폭시 수지 (EP)

단단, 전기적성질/내화학성, 상온경화, 접착강도, 주조성형

도료/금속코팅/접착제

5)페놀 (PF)

Bakelite

강도가 크고 내열성 전기 소켓, 회로 기판, 접착제

6)폴리에스터 (PE)**

포화 불포화

유리섬유강화시 고강도, 몰딩/주조용. 주조(수축 단점)

구조물, 필름/섬유

7)폴리우레탄 (PUR)**

탄력성, 강인/내마모성 주조/사출성형/코팅, 타이어, 오일Seal, 가스켓

8)실리콘 수지 (SI)

내고온성(260℃), 상온경화, 탄력성, 접착특성

밀봉재/방수재

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분리핀

노즐

호퍼

플란저 가열기구

몰드가 열린 상태

몰드가 닫힌 상태

6대 범용플라`: PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PS(폴리스티렌), PVC, PET, ABS.

5대 범용EP: PC(Polycarbonate), PBT(Polyester), POM(아세탈), PA(나일론), MPPO.

형상기억 Snap-fit 커넥터 나사대체용

3. 열가소성 플라스틱(thermo plastics)

플라스틱 성형방법 비교 : 표(뒷쪽). 사출성형 유리

①열가소성: 통상 사출

②열경화성: 압축/이송. 제작비용/시간 차이

열가소성 특성: 낮은 취성(유연성, 굽힘특성)

초음파용접 접합. 유연성⇒snap-fit. 굽힘특성⇒힌지

경향: 열경화성 전기부품 용도를 최근 대체(∵성형성)

충전제+: 치수안정성/고온저항성/열·전기전도성/자성 등 향상

열가소성 플라스틱 분류: 참고

범용플라`: 6대(PE/PP/PVC/PS/PET/ABS), SAN…

엔지니어링플라`(EP): 5대범용EP와 Super EP • 정의: 특히 플라스틱 최대약점인 열적성질/기계적강도

향상⇒ 구조재료로 사용가능한 플라`소재

그림 5.10 사출성형원리: 열가소성 플라스틱이 플런저에 의해 히터을 거쳐 전방이동중에 녹는다.

그 후 밀폐몰드내부로 가압 주입⇒몰드내부에서 급속응고⇒ 몰드를 열고 탕구와 함께 제품분리. 사이클 자동반복

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플라스틱 주요 성형방법 종류 성형방법 제품

사출성형* 주사기로 주사하는 것과 같이 녹인 수지를 사출기에서 금형안으로 주입하여 성형. 입체 성형품에 적당

밀봉용기, 세수대야, 양동이, 콘테이너 등 대형제품

압축성형* 금형안에 수지를 넣고 가열, 압축하여 성형 공기, 접시, 컵 등

이송성형* 성형재료를 금형 상부에 설치한 예열실에 넣어 가열, 연화한후

노즐을 통해 미리 가열되어 닫혀있는 금형 속에 압송하여 성형 섬세하고 복잡한 모양 (열경화성 수지)

캘린더성형 가열롤사이 용융>다단 압착롤사이 통과, 소정두께로 늘려 성형 필름, 쉬이트, 레자, 판 등

압출성형 주입구에서 수지를 실린더에 넣고 스큐류로 보내어 수지를 녹여 다이스에서 압출

필름, 시이트, 튜브 및 파이프 등

중공성형 막 압출된 아직 부드러운 튜브를 금형에 끼우고 뒷부분에서 공기를 넣고 부풀려 성형 (Blow molding)

각종 병, 석유통 등

진공성형 카렌다법/압출성형법 제작된 쉬이트/판을 가열, 부드럽게 하고, 금형안 공기로 빨아들이고 대기압으로 금형에 밀어넣기

계란팩, 트레이, 일회용컵, 과자케이스 등 얇은용기

그림 5.8 압축성형법: 플라스틱을 가열 몰드내부에 넣고(좌), 성형될 때까지 압축(우). 그후 분리핀 작동

그림 5.9 이송성형법: 위쪽 챔버에서 플라스틱 가열후 플런저에 의해

몰드내부로 주입(좌). 성형후 분리(우)

일종의 열경화성수지 사출성형방법이나;

금형을 고온유지하고 냉각않고 성형품을

금형으로부터 떼어낸다는 점에서 다르다

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3. 열가소성 플라스틱: 재료1

1)ABS수지(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer): 강인. 내충격성

특성: 유백/착색. 탄성이 좋은 고급수지. 튼튼하고, 흠집나기 힘듬

수하물/헬멧/차그릴/가전*. 단점)용제에 의한 연소/용해

스티렌수지(PolyStyrene, PS): 강도↘, 저렴⇒일회용품/스티로폼

• 강화제첨가, HIPS(High Impact...)/GIPS 등의 형태로 사용

• Styrofoam®: 발포(發泡) 폴리스티렌

SAN(StyreneAcryloNitrile): 스티렌보다는 더강함, 내화학성. 야채통

2)아세탈(acetals): 고강도 EP. 공업용성질 탁월

특성: 인장강도/강성/치수안정성/저흡습성/내크리프성

단일중합체: 강성/내충격성이 더크다. 자기윤활성⇒기어/베어링

• 듀퐁Delrin®⇒부탄라이터/차Door핸들*. 몰딩⇒수도꼭지/샤워기

공중합체: +무기물 충전제. 가전case/장난감/지퍼

3)아크릴(acrylics): 광투과성/투명성/내후성/치수안정성/가공성 특성: 93℃연화. 충격저항성↘

이용: 알릴보다 못한 안경材. 車미등/보석/창/모형

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3. 열가소성 플라스틱: 재료2

4)셀룰로우스(cellulosics): 화학처리⇒몰딩. 아주 강인 • 질산계: ↗인성, ↘내인화성. 예)셀룰로이드(필름)

• 아세트산계: 가연성없지만, 질산계처럼 시효취성

• 프로피온산계/부틸산계: 시효취성없고, 내화학성 우수

• 에틸계: 충격강도⇒ 손전등Case/장난감

이용: 박판제작⇒"셀로판". 특성: 부하가중⇒Creep/냉간변형유동 경향

5)불소수지(fluoroplastics, 플루오르수지): 최저 마찰계수. 내화학성

• PTFE(테프론)계: 최고 내화학성. 성형 어려움

• FEP: 성형 더쉬우나, 제조비용 상승

• PCTFE: 물/가스 투과성 최저

• PVDF: 압출성형, 큰강성⇒ 강성관/하중지지용

특성: 일반화학약품과 미반응. 불소수지-금속간 접착곤란

이용: 조리Pan표면. 밸브Seat/O링/무급유베어링

6)이오노머(ionomers): 이온결합+공유결합

투명성/인성/내화학성

성형수월. 필름(잘 안찢어지나 한번찢어지면…)

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3. 열가소성 플라스틱: 재료3

7)나일론(nylon)*: PolyAmide(PA)의 상명. 섬유원료/금속대체품

강인성/기계적강도/경도/충격강도, 내마찰성/마모성, 내화학성(내연료성), 무독성/가공성/내열성(열변형온도) 등 우수

초기 가죽끈/낙하산/스타킹. ⇒기어*/자전거바퀴/캬브레타/필름/튜브

8)폴리카보네이트(PolyCarbonates, PC): 최고 강도, EP 대표소재

방향족. 투명/자소성. 기계적성질/내연성/내한성/전기적성질 등

내산↗, 내알칼리↘. 강도⇒단단한병/방범창대체/판유리

적층체⇒방탄유리성능. 발포체⇒자동차&사무기기 단열재/방음재

PC/ABS: PC특성에 ABS장점(작업성/후가공성/도금성) 보완, 열안정성/내후성/난연성 부여⇒자동차/전기/전자제품의 기능품/외장품

9)폴리에스터(PolyEster)**: 열가소성은 PBT과 PTM으로 표기

특성: 열경화성보다 몰딩특성 우수, 빠른 결정화율

유리섬유 첨가⇒내열성/강도 향상

용도: 차전기부품/기어/하우징/펌프임펠라 그림 5.12 열안정성 우수한

Zytel®(나일론)은 1954년이래 주행기록계, 피동기어, 조속기어

등에 사용. 열악한 작동환경에서도 금속 대체재료로 사용될 만큼

성능우수, 가볍고 싸다

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3. 열가소성 플라스틱: 재료4

10)폴리이미드(Polyimide, PI)**: 내열성, 고가

열가소성이라도 용해안됨

몰딩: [349℃+긴시간+압력]요⇒사출성형 곤란

특성: 내화학성. ↘내후성. 고온@도 creep 거의없다

용도: 밀봉재/베어링슬리브/트러스터와셔/필름

폴리이미드-이미드: 260℃@ 오래견딤. 인성/강도/내열성⇒차/전기/주방

11)폴리올레핀(PolyOlefins): 폴리알로머/폴리에틸렌(PE)/폴리프로필렌(PP) PE: 굴곡수명⇒힌지. 스퀴즈병/보온용포장필름/자판기식품용기

• LDPE(저밀도): 무색투명/내한성/절기절연성/내약품성

• HDPE(고밀도): LDPE 유사성상, 조금 더 단단함. 압력관

PET: 무색. 단단, 충격에도 꽤강함. 재활용可. 탄산음료용기

PP: PE외관 유사. 경질. 고주파 전기절연성 우수. 전기절연체 인장강도, 반복굽힘도 강하다. 충격에 약함

폴리알로머: PE와 PP 특성. 성형용이

폴리프로필렌PP 휴지통과 절연체

PET병 두껑은 PP

HDPE압력관

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3. 열가소성 플라스틱: 재료5

12)폴리술폰(PolySulfone): 사용온도 200~260℃

충격강도/용제내성

가공: 압출/사출/압축 성형. 초음파용접/기계가공

용도: 전기절연성⇒PCB/스위치/램프하우징/전기절연물

13)폴리비닐클로라이드(PolyVinyl Chloride, PVC): 성형/발포/코팅

①경질: 관/관이음/건축재

②연질: (고무대체재)개스킷/호스/매트

특성: 상온@ 단단하고 무색투명, 착색가능. 수지자체에 염소포함⇒ 연소시 염소화합물 발생우려. 투광성/강인⇒일본농업용필름

블로그 http://blog.daum.net/gaiagx 목록보기⇒스크랩;기타비닐

듀폰-코리아. http://www2.dupont.com/Korea_Country_Site/ko_KR/index.html

폴리테크. http://www.techpoly.co.kr/new/maindetail.html

Page 15: 1. 유화학제품 (petrochemicals)

생산제조공학 제1편- 15

열가소성 플라스틱: 가전 사용례

주)브이엠테크

HIPS: High Impact 폴리스티렌

Page 16: 1. 유화학제품 (petrochemicals)

2018-01-20 16

열가소성 플라스틱 특성과 용도 종류 성질 용도(응용품)

ABS수지 강인, 내충격,탄성,튼튼. 용제용해 수하물/헬멧/차그릴/가전

--스티렌수지(PS) 강도↘, 저렴 일회용품/스티로폼

--SAN 스티렌보다는 더강함, 내화학성. 야채통

아세탈 고강도 EP. 공업용성질 탁월

--단일중합체 강성/내충격성 더큼. 자기윤활성. 기어/베어링, 부탄라이터/차도어핸들, 샤워기

--공중합체 +무기물 충전제 가전case/장난감/지퍼

아크릴 광투과성 최상, 내온도변화(93℃) 광학렌즈/간판/안전유리대용, 차미등/창/모형

셀룰로우스 화학처리⇒몰딩. 아주 강인 필름, 손전등Case/장난감. “셀로판”

불소수지 최저 마찰계수. 내화학성 조리Pan표면. 밸브Seat/O링/무급유베어링

이오노머 투명성/인성/내화학성, 성형성 필름

나일론 (PA) 내화학약품, 질김 섬유, 기어

폴리카보네이트(PC) 최고 강도, EP 대표소재 단단한병/방범창대체/판유리, 방탄유리성능.

폴리에스터 **, 열경화성보다 몰딩특성 우수 차전기부품/기어/하우징/펌프임펠라

폴리올레핀

--폴리에틸렌(PE) 전기절연성, 내화학약품 우수. 힌지 전기절연재, 장난감, 원예용필름, 화학약품용기

--폴리프로필렌(PP) 고강도, 내열, 내화학약품. 전기절연재, 화장품용기/주방용구/포장재

--PET 무색. 단단, 충격에도 꽤 강함. 탄산음료용기

폴리염화비닐(PVC) 강도가 크고 습기에 강함 전선피복, 상하수도관, 호스 등

폴리스티렌 (PS) 투명성, 열차단 효과, 깨지기 쉬움 단열재(스티로폼), 1회용용기 등

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플라스틱 개략 특성과 용도

구분 종류 성질 용도(응용품)

열경화성수지

페놀 (PF) 강도가 크고 내열성 전기 소켓, 회로 기판, 접착제 등

멜라민 (MF)

매우 단단하며, 열과 화학 약품에 강하고, 독성이 없음

식기류, 전기용품, 가구피복재

에폭시 (EP)

강도가 크고, 온도 변화에 잘 견디며, 접착력이 우수함

접착제, 도료 등

열가소성수지

폴리염화비닐 (PVC)*

강도가 크고 습기에 강함 전선피복, 상하수도관, 호스, 장판

폴리에틸렌 (PE)*

전기절연성, 내화학약품 우수 전기절연재료, 장난감, 원예용필름, 주방용구, 온돌관, 화학약품 용기 등

PET* 무색. 단단, 충격에도 꽤강함 탄산음료용기

폴리프로필렌 (PP)*

강도가 크고, 화학약품이나 열에 견디는 성질이 우수함

화장품용기, 수화물상자, 주방용구, 포장재료, 휴지통

ABS* 탄성이 좋은 고급수지. 튼튼 수하물/헬멧/차그릴/가전

폴리스티렌 (PS)*

투명성이 좋으며, 열차단 효과가 좋으나 깨지기 쉬움

단열재(스티로폼), 1회용용기 등

나일론 (PA) 화학약품에 잘 견디며, 질김 섬유, 기어

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4. 첨가제와 표면처리(additives and finishes)

첨가제: 성형성/유용성/강도 보강. 산화방지제(antioxidants): 자외선안정성, 유동성/성형성 부여

발포제(blowing agents): 스폰지플라`/고무제품 제조공정 속도

착색제(colorants): 안료제/염료제. 투명/반투명/야광

충전제(fillers): 재료저감. 나무가루/석영/석회석/점토/금속분말

가소제(plasticizers): 비닐류를 연하게

강화재(reinforcements): 강도보강

• 유리섬유/운모/석면/황마/삼/흑연/탄소/세라믹

• 필라멘트 성형: (유리/보론/흑연)+에폭시⇒ 큰용량 탱크

안정제(stabilizers): 스티렌/비닐의 산소/열에 의한 변질을 안정

그림 5.15 EP 연속생산공정 흐름도

Filament

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4. 첨가제와 표면처리: 플라스틱 표면처리

플라스틱 표면처리: 마모/흠집/화학반응에 대한 내성 및 장식 목적

성형단계 기하무늬: 나무질감⇒장식. 표면흠집 가리기⇒수율↗

락카/에나멜/기타 도료도포

진공금속증착: 진공실@ 금속필라멘트 증발/응축

• 금속(Au/Ag/Ni/Cr/Al)코팅

Sputtering: 진공실@ 전기방전⇒금속이온화⇒플라`표면증착

• 전자산업 PCB(유리-에폭시 적층)위 구리도금 회로

플라스틱 공학특성: 재료선정 예: • ☞기어: 아크릴(취성재료) 대비 아세탈/나일론(고성능)

• ☞일회용품: EP 과품질, PS(폴리스티렌) 적당

• ☞차앞유리/범퍼/전화/장난감: 고충격강도. PC/폴리에스터/...

美재료시험학회(ASTM): 플라`시험방법. 표5.2 121

• 기계적성질/열적성질/전기적성질/물리적성질/기타

유전체: 정전기장을 가할 때 전기 편극은 생기지만 직류전류는 생기지 않게 하는 물질 (부도체)

그림 5.16 플라` 장난감 금속광택표면은 스퍼터링이나

증발법

그림 5.18 슬립/마찰시험기. 인장/ 플라`표면마찰계수/

플라`적층재박리 등

그림 5.17 아이조드- 샤르피 충격시험기. 플라스틱/세라믹/경금속 충격강도 측정용

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5. 탄성중합체와 접착제(elastomers and additives)

탄성중합체: 인조/천연. 복원력/탄성 등 고무유사 특성 물질

"고무": 라텍스(고무나무분비액)⇒황화(유황첨가+가열)⇒천연산물 지칭

• 황첨가량 변경, 카본블랙/충전제/연화제 혼합⇒ 고무경도변화(에보나이트 등)

칠드Roll가공⇒조기황화억제. 강화제(천/끈)첨가⇒타이어

혼합기(라텍스+첨가제+가황제)⇒고무혼합물⇒캘린더 Roll⇒박판고무

인조 탄성중합체: 1930년대

네오프렌(폴리클로로프린): 아세틸가스 추출, 최초 합성고무 • 천연고무대비: 복원력↘, 자외선/석유 내성

①폴리이소프렌: 천연고무 유사

②고무플라스틱: 천연고무 월등

Calender(캘린더): 종이·피륙 등에 윤내는 기계 또는 압착 롤러. <>Calendar: 달력

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5. 탄성중합체와 접착제: 접착제

접착제와 밀봉제(adhesives and sealants) ①접착: 두면사이 접합

②밀봉: 균열/연결부 도포

천연접착제: 아교(짐승가죽/생선), 풀(유칼리투스+녹말+카세인)

접착제접합구조물: 리벳/볼트 체결보다; 응력집중/갈바닉전류 방지

인공접착제: 대부분의 접착제. 열경화성/열가소성. 표5.3 • 니트릴고무 에폭시수지: 하니콤(벌집)구조* 접합 유리섬유 천조각을 수지접합⇒보트방수

• 셀룰로우즈 플라`: 모형/가구 접합

• 폴리에틸렌: 열에 녹여 사용

• 폴리설파이드/폴리우레탄/실리콘: 코킹 밀봉재

• 폴리비닐아세트(백색아교): 목조용

• 페놀수지: 연삭숫돌 결합제

• 시안아크릴(순간접착제): 매끈 평탄면 적합

성능강화: 복원력/인성/전도성 필요시 첨가제

시험: 전단/압축/충격/박리, 분열/피로 하니콤(벌집) 접합구조는 방향성을 갖는다.

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6. 석유제품(petroleum products)

석유발견: 1859년. 램프용 향유대체⇒연료/제품원료

원유: 다양한 탄화수소 분자로 구성. 증류/응축⇒분리

파라핀계, 나프탈렌계: 안전성 우수. 자동차/기계 윤활유

아로마틱계(방향족): 용제특성 우수. 화학조성 조절과 잉크오일

그리스: 증점제(점토 등)의 오일흡수(모세관작용) 저속고압용은 고속용보다 높은 점도

필요특성: 금속표면 접착성과 밀착성

아스팔트: 원유추출/호수자연증발

포장아스`(아스`시멘트): 열가소성. 가열⇒액체화. 냉각⇒굳어짐

• 지붕타르/도로포장

액체아스`: 용제희석⇒적절농도. 증발⇒굳어짐

• 방수지/방수천/관개수로/저수지 방수라이닝. (⇒플라스틱으로 대체)