소개
엔지니어링 플라스틱의 내충격성과 인성을 높여주는 강화제는 기계적 특성을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. 엔지니어링 플라스틱에 자주 사용되는 다양한 강화제에 대해 자세히 알아보려면 COACE를 방문하세요. 다양한 산업 목적에 따라 엔지니어링 플라스틱의 특성을 변경할 수 있는 최적의 대안을 선택하려면 이러한 강화제에 대한 이해가 필요합니다.
엘라스토머
엘라스토머는 뛰어난 에너지 흡수 능력과 유연성으로 인해 엔지니어링 플라스틱의 강화제로 자주 활용됩니다. 폴리머 매트릭스 내부로 확산되어 충격 에너지를 흡수함으로써 미세한 개질제 역할을 하여 소재의 인성을 향상시킵니다. 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)가 자주 사용되는 엘라스토머의 예입니다. 엔지니어링 플라스틱은 이제 유연성과 내충격성이 향상되어 자동차 부품, 스포츠용품, 전기 인클로저 등의 용도에 이상적입니다.
열가소성 엘라스토머(TPE)
TPE는 열가소성 플라스틱과 엘라스토머가 공유하는 특성을 가진 소재의 한 종류입니다. 열가소성 플라스틱처럼 용융 가공이 가능하면서도 엘라스토머 특성을 유지합니다. 폴리머 매트릭스 내부에 흩어져 있는 도메인을 생성함으로써 TPE는 강화제 역할을 하여 내충격성과 파단 시 연신율을 향상시킵니다. 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 및 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(SEBS)과 같은 스티렌 블록 코폴리머(SBC)는 자주 활용되는 TPE입니다. TPE는 의료 장비, 소비재 및 자동차 부품에 사용됩니다.
중앙 쉘 고무 입자
하드 쉘은 코어-쉘 고무 입자의 부드러운 고무 중심부를 둘러싸고 있습니다. 이 입자는 충격 시 에너지를 발산하는 메커니즘을 제공하여 강화제 역할을 합니다. 하드 쉘은 폴리머 매트릭스와의 호환성 및 접착력을 향상시키는 반면, 소프트 코어는 충격 에너지를 흡수하고 발산합니다. 엔지니어링 플라스틱은 자동차 부품, 전기 하우징 및 산업용 애플리케이션에 자주 사용됩니다. 아크릴레이트-부타디엔-스티렌(ABS) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 코어-쉘 구조와 같은 코어-쉘 고무 입자가 이러한 소재의 예입니다.
엔지니어링 플라스틱은 나노 입자 또는 나노 섬유와 같은 나노 구조의 강화제를 사용하여 기계적 특성을 개선할 수 있습니다. 이러한 나노 크기의 첨가제로 폴리머 매트릭스를 강화하면 강성, 강도 및 인성이 향상됩니다. 점토 나노입자, 탄소 나노튜브(CNT), 그래핀이 대표적인 예입니다. 고성능 복합재, 전자제품, 항공우주 분야에서는 모두 나노 구조의 강화제를 사용합니다.
영향 수정자
충격 개질제는 엔지니어링 플라스틱의 강화제로 자주 사용됩니다. 변형 시 에너지 소산을 촉진하여 내충격성을 높여줍니다. 아크릴계 충격 완화제, 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌(AEP) 고무, 염소화 폴리에틸렌(CPE)이 대표적인 예입니다. 충격 완화제는 소비재, 건설, 자동차 산업 등 다양한 분야에서 자주 사용됩니다.
섬유 강화제
엔지니어링 플라스틱의 강도와 인성을 높이기 위해 아라미드 섬유 및 유리 섬유와 같은 섬유 강화제가 사용됩니다. 이러한 섬유는 보강재 역할을 하여 충격 및 균열 전파에 대한 재료의 저항력을 향상시킵니다. 섬유 강화제는 주로 구조용, 자동차 부품 및 복합 재료에 사용됩니다.
반응성 강화제
가공 또는 경화 과정에서 반응성 강화제는 폴리머 매트릭스와 화학적으로 반응하여 공유 결합을 생성하고 계면 접착력을 향상시킵니다. 예를 들어 에폭시 기능성 고무와 같이 인성과 내충격성을 높이는 기능성 엘라스토머가 있습니다. 접착제, 코팅 및 고급 복합재 분야에서는 반응성 강화 화합물을 자주 사용합니다.
엔지니어링 플라스틱의 기계적 특성을 개선하려면 강화제가 필요합니다. 이 기사에서는 엘라스토머, 열가소성 엘라스토머, 코어-쉘 고무 입자, 나노 구조 첨가제, 충격 개질제, 섬유 개질제, 반응성 개질제 등 여러 종류의 강화제에 대해 살펴보았습니다. 각 유형별로 다양한 절차와 장점을 통해 내충격성, 경도 및 기타 원하는 속성을 향상시킬 수 있습니다. 특정 산업 요건에 맞는 엔지니어링 플라스틱 개질을 위한 최적의 대안을 선택할 때는 이러한 강화제의 특성, 제한 사항 및 일반적인 적용 분야를 이해하는 것이 필수적입니다. 이 분야에 대한 추가적인 연구와 개발의 결과로 다양한 강화제와 이를 사용할 수 있는 엔지니어링 폴리머는 계속 늘어날 것입니다.
