2020년 말 기준 전 세계 태양광 발전 시스템의 총 설치 용량은 760.4GW이며, 필름을 만드는 데 사용되는 재료의 대부분은 EVA이며, POE의 비중은 계속 증가하고 있습니다.

1. POE란 무엇인가요?

(POE)는 메탈로센 촉매를 사용하여 에틸렌과 α- 올레핀의 현장 중합을 실현하는 열가소성 엘라스토머로 폴리에틸렌 사슬 결정 영역 (수지 상)이 물리적 가교점 역할을하고 전형적인 플라스틱 특성을 가지며 일정량의 α- 올레핀 (1- 부텐, 1- 헥센, 1- 옥텐 등)을 첨가 한 후 폴리에틸렌 사슬의 결정 영역이 약화되고 고무 탄성을 나타내는 비정질 영역 (고무 상)을 형성하여 제품이 탄성체의 특성을 갖도록합니다.), 폴리에틸렌 사슬의 결정 영역이 약화되어 고무 탄성을 나타내는 비정질 영역 (고무 상)을 형성하여 제품이 엘라스토머의 특성을 갖도록합니다.

POE는 플라스틱과 고무의 두 가지 특징과 뛰어난 성능을 모두 갖추고 있어 플라스틱과 고무 사이의 가교 제품이라고 볼 수 있습니다. 에틸렌-옥텐 공중합체는 일반적으로 EOC 또는 폴리(에틸렌-1-옥텐)로 알려져 있으며, 보다 구체적인 의미에서 POE라고 불립니다.

에틸렌과 에틸렌의 공중 합체에서 고 - 올레핀 농도가 높으면 반 결정성, 저탄성 폴리머입니다. 폴리에틸렌 세그먼트의 결정화를 통해 에틸렌과 고올레핀의 공중 합체는 물리적 가교 역할을하여 열가소성 엘라스토머의 특성을 나타내며 빠르게 진화하는 에틸렌과 고올레핀 공중 합체의 클래스는 에틸렌-옥텐입니다.

특정 양의 -올레핀(1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 등)이 첨가되면 POE 분자 사슬의 수지상(폴리에틸렌 사슬)이 물리적 가교 부위로 작용합니다. 고무상은 에틸렌 사슬의 결정 부분에 의해 형성되며, 이는 고무 탄성을 가진 비정질 영역으로 변형되어 POE에 열가소성 엘라스토머로서의 놀라운 성능을 부여합니다.

2. POE의 중요한 애플리케이션

EVA, EEA, EBA 등과 마찬가지로 POE 엘라스토머는 근본적으로 폴리에틸렌 분지형입니다. 폴리올레핀 엘라스토머 POE는 분자량 분포가 매우 좁고 짧은 분지 사슬 구조(짧은 분지 사슬 분포가 균일함)를 가지며 불포화 이중 결합이 없습니다. 따라서 고탄성, 고강도, 고신율과 같은 기계적, 물리적 특성이 우수할 뿐만 아니라 저온 저항성이 뛰어납니다.

분자량 분포가 제한되어 있어 사출 및 압출 가공 시 소재가 구부러지기 어렵기 때문에 POE 소재는 뛰어난 가공 성능을 제공합니다. POE 고분자 사슬은 포화 구조를 가지고 있고 소수의 3차 탄소 원자만 포함하기 때문에 열 및 자외선 내성이 우수합니다.

또한 폴리머의 선형 단쇄 분기 구조에 장쇄 분기를 성공적으로 삽입하여 재료의 투명성을 높이고 가공 중 폴리머의 유변학을 성공적으로 향상시킵니다.

POE는 고무, 연성 PVC, EPDM, EPR, EMA, EVA, TPV, SBC, LDPE와 같은 소재를 대체할 수 있습니다. 전선 및 케이블, 자동차 부품, 내구재, 압출품, 성형 부품, 씰링 재료, 파이프 피팅, 패브릭 코팅, 플렉시블 도관 등 다양한 제품에 사용됩니다. POE는 PP의 저온 충격 저항성을 높이기 위한 저온 충격 개질제로도 사용할 수 있습니다.

POE는 혼합하거나 가황할 필요가 없습니다. 표준 열가소성 플라스틱 가공 기계를 사용하여 제조 및 가공할 수 있습니다. 성형 시 처리 압력과 온도는 일반적으로 조금 더 높아야 하며, 처리 속도가 상당히 높을 수 있습니다. 블로우 성형, 압출, 시트 또는 필름으로 캘린더 가공, 압출, 사출 성형, 열성형 등을 통해 복잡한 형태의 제품을 만들 수 있습니다. 필요에 따라 추가 안료를 혼합하여 다양한 색상을 만들 수 있습니다.

제품의 필요에 따라 일부 생산업체는 내유성, 난연성, 전기적 안정성 및 정전기 도장 가능성과 같은 여러 등급의 특수 성분을 제공합니다. 가공 성능을 향상시키거나 일부 제품의 성능을 높이거나 비용을 낮추기 위해 항산화제, 유연제, 충전제, 착색제와 같은 배합제를 첨가할 수 있으며, 스크랩과 남은 제품은 재활용하여 다시 활용할 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 혼합 비율은 30%를 넘지 않으며, POE 함량이 증가함에 따라 시스템의 내충격성과 파단 연신율이 크게 향상됩니다. 그림에서 볼 수 있듯이 POE는 PP 및 활성탄산칼슘과의 호환성이 높고 PP에 대한 강화 효과가 큽니다.

POE 분자 구조의 측면 옥틸기는 측면 에틸기보다 길어 분자 구조에서 연결점을 형성하고 구성 요소 간의 연결 및 완충 역할을 할 수 있어 시스템이 충격을 받을 때 분산될 수 있습니다. 이는 POE의 분자량 분포가 좁기 때문입니다. 충격 에너지를 완충하는 효과로 인해 시스템의 충격 강도가 증가하여 스트레스에 의한 크래시가 골절로 이어질 가능성이 낮아집니다. 이러한 연결 부위에서 생성된 네트워크 구조는 시스템이 장력을 받는 동안 상당한 변형을 경험할 수 있으며, 이로 인해 파단 시 시스템의 연신율이 크게 증가하며, 인장 강도와 굽힘 특성은 POE 함량이 증가함에 따라 증가합니다. 강도와 굴곡률 모두에 영향을 미치는 POE 자체의 성능으로 인해 POE의 함량은 20% 미만으로 유지해야 합니다.

POE 함량과 용융 지수 사이의 연관성에 따라 POE가 추가되면 시스템의 용융 지수가 상승합니다. 이미 유동성이 좋은 경우에도 POE가 포함되면 시스템 전체가 훨씬 더 유동적으로 변합니다. 시스템의 용융 지수는 기본적으로 POE 함량이 15를 초과해도 동일하게 유지됩니다. 시스템의 부드러움을 계속 개선하려면 POE에만 전적으로 의존해서는 안 됩니다.

앞서 언급한 특성을 고려할 때 POE의 적용 경로는 다음과 같습니다:

1. PP 수정

변형 및 강화된 PP는 엘라스토머 POE와 혼합하여 PP의 충격 성능을 높여 사무용 문구, 배터리 차량 및 오토바이 액세서리, 자동차 범퍼, 자동차 도어 패널, 가전제품 쉘, PP 젤리 컵 등에 사용할 수 있습니다.

2. PP/PE 재활용의 효율성 증대

플라스틱 팔레트, 회전율 상자, 공구 상자, 사무실 의자 액세서리, 비치 의자 등은 모두 PP/PE 재활용, POE 혼합 과립 첨가 또는 직접 사출 성형을 통해 플라스틱으로 제작할 수 있습니다.

3. PA 나일론과 같은 엔지니어링 폴리머의 내구성과 호환성을 높여주는 에이전트

과산화물 개시를 통해 말레산 무수물(MAH), 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), 아크릴산(AA) 및 기타 모노머와 POE를 접목할 수 있습니다. 이렇게 만들어진 그라프트는 강화에 자주 사용됩니다. 또한 플라스틱 합금용 호환제는 PA와 같은 엔지니어링 폴리머로 만들 수도 있습니다.

4. EVA를 사용하여 거품 내기

POE는 EVA보다 유연성과 복원력이 훨씬 뛰어나기 때문에 포밍이 더 잘됩니다. 예를 들어, 제품의 무게가 더 가볍고 압축 및 반발 특성이 더 우수하며 촉감이 뛰어나고 셀이 균일하고 섬세하며 찢어지지 않습니다. 고강도 및 기타 주목할 만한 이점도 있습니다. POE는 성형 폼, 과립화 후 사출 폼, 비치슈즈, 슬리퍼, 운동화 중창, 마우스 패드, 시트 쿠션, 스티로폼, 단열재, 완충 시트, 가방 라이닝 등 다양한 제품에 광범위하게 활용되고 있습니다.

5. EVA 압출 호스용 POE 수정

압출 호스의 내부 층에는 EVA와 POE가 혼합되어 있어 오염 방지 밀봉, 낮은 필요 열 밀봉 온도 및 높은 필요 열 밀봉 강도를 가지며 배수관, 세탁기 호스 및 진공 청소기 호스에 자주 활용됩니다.

6. 컬러 또는 필러 마스터 배치

POE는 마스터 배치 또는 마스터 배치에서 캐리어로 사용되거나 PE 왁스를 대체하는 용도로 사용되어 전자의 품질을 향상시킬 수 있습니다.

7.핫멜트 접착제

이 제품은 무취, 저밀도, 고유동성 코팅, 우수한 습윤성 등의 특징을 가지고 있으며 EVA와 함께 사용하여 EVA 대신 고급 핫멜트 접착제를 만들 수도 있습니다.

8. 케이블 구성

또한 POE는 경도와 강도의 변화율이 낮으며 할로겐 프리 난연 케이블 소재를 제조하기 위해 EVA 대신 사용하거나 함께 사용할 수 있습니다. POE는 비 PVC 케이블 피복 재료 절연을 위해 EVA, EEA 또는 EPDM을 대체할 수 있습니다.

9. 멤브레인 관련 상품

POE/LLDPE/CPP를 결합한 PE 필름 등입니다.

10. 부직포 소재

스펀멜트 부직포는 부드러움과 드레이프성을 높이기 위해 올바른 폴리올레핀 엘라스토머 및 기타 기능성 첨가제를 사용하여 생산해야 합니다. 부직포 직물의 성능은 일정 비율의 엘라스토머를 첨가하여 포뮬러 설계를 통해 크게 향상될 수 있으며 제품 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 부드러움, 정적 마찰 계수 및 동적 마찰 계수가 크게 개선됩니다.