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자주 사용하는 플라스틱 특성 총정리 (2부)

소재 성능

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게시자: Retech 마케팅 및 커뮤니케이션 팀 2023년 12월 1일 · 기술 노트

1. PSU 플라스틱 (폴리설폰)

비중: 1.25-1.35 g/cm³
성형 수축률: 0.5-0.7%
성형 온도: 290-350 ℃
건조 조건: 130-150 ℃에서 4시간

소재 성능

폴리설폰은 호박색의 투명한 고체 재료로, 높은 경도와 충격 강도를 가지며 무독성, 내열성, 내한성 및 우수한 내노화성을 갖추고 있습니다. -100~175℃ 범위에서 장기간 사용할 수 있습니다. 무기산, 알칼리 및 염류에 대한 내식성이 있으나 방향족 및 할로겐화 탄화수소에는 내성이 없습니다. 폴리아릴설폰은 높은 경도, 내방사선성, 우수한 내열 및 내한성을 가지며 자기 소화성이 있습니다. -100~175℃ 범위에서 장기간 사용할 수 있습니다.
유리 섬유 보강 및 개질을 통해 재료의 내마모성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
폴리설폰은 ABS, 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 불소수지 등과 개질하여 폴리설폰 개질 제품을 생산할 수 있으며, 이는 주로 충격 강도, 신율, 내용제성, 내환경성, 가공 성능 및 도금성을 향상시키기 위함입니다. 예: PSF/PBT, PSF/ABS, PSF+광물 분말 등.

용도

내열 부품, 절연 부품, 내마모성 부품, 계기 부품 및 의료 기기 부품 제조에 적합하며, 폴리아릴설폰은 저온 작동 부품 제조에 적합합니다.
폴리설폰은 전자 및 전기 산업에서 집적 회로 기판, 코일 랙, 접촉기, 랙, 커패시터 필름 및 고성능 알칼리 배터리 케이스를 제조하는 데 흔히 사용됩니다.
폴리설폰은 전자레인지, 커피 히터, 가습기, 헤어드라이어, 의류 스티머, 음료 및 식품 디스펜서와 같은 가전제품에 사용됩니다. 또한 시계, 복사기, 카메라 등 정밀 구조 부품의 비철 금속을 대체할 수 있습니다.
폴리설폰은 미국 내 의학 및 식품 분야의 관련 규정을 통과했으며 스테인리스 스틸 제품을 대체할 수 있습니다. 증기 저항성, 가수분해 저항성, 무독성, 고온 증기 소독 저항성, 높은 투명도, 우수한 치수 안정성 등의 특성 덕분에 수술용 트레이, 스프레이, 유체 컨트롤러, 심장 판막, 심박 조율기, 방독면, 치과용 지지대 등으로 사용될 수 있습니다.

성형 성능

비결정성 재료로 흡습성이 높으며 흡수율은 0.2%~0.4%입니다. 사용 전 완전히 건조해야 하며 추가적인 흡습을 방지해야 합니다. 수분 함량이 0.1% 미만인지 확인하십시오.
성형 성능은 PC와 유사하며 열 안정성이 낮아 360℃에서 분해가 시작됩니다.
유동성이 낮고 냉각이 빠르므로 고온 고압 성형에 적합합니다. 금형은 충분한 강도와 강성을 가져야 하며, 콜드 슬러그 웰(cold well), 짧은 유로, 플라스틱 부품 벽 두께의 1/2~1/3 크기의 게이트를 갖추어야 합니다.
사출 성형 제품에서 발생하는 내부 응력을 줄이기 위해 금형 온도를 100~140℃ 사이로 제어해야 합니다. 성형 후 160℃ 글리세롤 욕조에서 1~5분간 어닐링 처리를 하거나, 160℃ 공기 욕조에서 1~4시간 동안 처리할 수 있습니다. 어닐링 시간은 제품의 크기와 벽 두께에 따라 다릅니다. 5. 폴리설폰은 용융 상태에서 뉴턴 유체와 유사하며 폴리카보네이트와 비슷하게 유동성이 온도에 민감합니다. 310~420℃ 범위에서 온도가 30℃ 상승할 때마다 유동성이 두 배로 증가합니다. 따라서 성형 시 온도를 높여 가공 유동성을 개선하는 것이 주된 방법입니다.

2. PTFE 플라스틱 (F4) (폴리테트라플루오로에틸렌)

비중: 2.1-2.2 g/cm³
성형 수축률: 3.1-7.7%
성형 온도: 330-380 ℃

소재 성능

-200~260℃ 범위에서 장기간 사용 가능하며, 화학적 부식에 대한 저항성이 뛰어나고 모든 화학 물질에 내성이 있습니다. 플라스틱 중 가장 낮은 마찰 계수를 가지며 우수한 전기적 특성을 보유합니다. 전기 절연성은 온도에 영향을 받지 않으며 "플라스틱의 왕'으로 알려져 있습니다.
투명 또는 반투명 상태이며 결정화도가 높을수록 투명도가 떨어집니다. 원료는 대부분 분말 수지 또는 농축 분산액이며, 분자량이 매우 높고 결정화도가 높은 열가소성 고분자입니다.

용도

내식성 부품, 내마모성 부품, 밀봉 부품, 절연 부품 및 의료 기기 부품 제조에 적합합니다.

성형 성능

흡습성이 낮은 결정성 재료입니다.
유동성이 낮고 분해되기 쉬우며 분해 시 부식성 가스가 발생합니다. 성형 온도를 엄격히 제어해야 하며 금형을 가열하고 주입 시스템의 재료 흐름 저항을 낮게 유지해야 합니다.
분말 수지는 주로 분말 야금 및 소결 방법을 사용하여 성형합니다. 소결 온도는 360~380℃여야 하며 475℃를 초과해서는 안 됩니다. 로션 수지는 일반적으로 냉간 압출 후 소결하여 처리하며, 물체 표면에 부식 방지 코팅을 형성할 수 있습니다. 제품의 투명도와 인성이 필요한 경우 급속 냉각을 채택해야 합니다. 압출 성형도 가능하며 파이프, 로드 및 프로파일을 압출할 수 있습니다.
PTFE 용융물의 점도는 매우 높으며 전단 응력이 증가함에 따라 부피 점도가 감소하는 비뉴턴 유체 특성을 보입니다.
최종 제품을 생산하기 위해 열간 압착, 용접, 접착, 보강, 기계 가공 등의 2차 가공을 수행할 수 있습니다.

3. ASA 플라스틱 (아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트)

비중: 1.05 g/cm³
성형 수축률: 0.4-0.7%
성형 온도: 170-230 ℃
건조 조건: 80-90 ℃에서 2시간

소재 성능

ASA 고분자는 압출 및 사출 성형으로 가공할 수 있는 비결정성 재료로, 기후 영향에 대한 저항성이 뛰어난 제품을 생산합니다. 삼원 공중합체인 ASA의 기계적 성질은 일반적으로 ABS 수지와 유사하지만, 실외 기후에 의한 성능 저하가 ABS 수지보다 훨씬 적습니다.

용도

일반 건축 분야, 야외 가구 및 자동차 외부 미러 하우징 제조에 적합합니다.

성형 성능

유동성이 적당하고 흡습성이 높은 비결정성 재료이므로 완전히 건조해야 합니다. 광택 표면을 가진 플라스틱 부품은 80~90℃에서 3시간 동안 예열 및 건조해야 합니다.
높은 재료 온도와 높은 금형 온도를 사용하는 것이 권장되지만, 재료 온도가 너무 높으면 분해되기 쉽습니다(분해 온도 > 250도). 고정밀 플라스틱 부품의 경우 금형 온도를 50-60도로 설정해야 하며, 광택 및 내열 플라스틱 부품의 경우 금형 온도를 60-80도로 설정해야 합니다.
시중에 판매되는 ASA 기본 수지 브랜드는 다음과 같습니다: Luran S(BASF Plastic Materials Company), Gelog 브랜드(General Plastics), Centrex 브랜드(Monsanto Corporation).

4. PPS 플라스틱(폴리페닐렌 설파이드)

비중: 1.36 g/cm3
성형 수축률: 0.7%
성형 온도: 300-330 ℃
건조 조건: ---

소재 성능

우수한 전기 절연성(특히 고주파 절연성)을 가지며, 흰색의 단단하고 잘 부서지는 성질이 있습니다. 바닥에 떨어뜨리면 금속성 소리가 나며, 광투과율은 유기 유리 다음으로 높고 착색성, 내수성 및 화학적 안정성이 좋습니다. 난연성이 뛰어나며 불연성 플라스틱입니다.
강도는 보통이고 강성은 좋지만, 질감이 잘 부서지고 응력 균열이 발생하기 쉽습니다. 벤젠이나 휘발유와 같은 유기 용제에 대한 내성이 없습니다. 섭씨 260도에서 장기간 사용할 수 있으며 공기나 질소 중에서 400도까지 안정적입니다. 유리 섬유나 기타 보강재로 개질하면 충격 강도가 크게 향상되며 내열성 및 기타 기계적 성질도 개선될 수 있습니다. 밀도는 1.6-1.9까지 증가할 수 있고 성형 수축률은 0.15-0.25%로 감소할 수 있습니다.

용도

내열 부품, 절연 부품, 화학 기기, 광학 기기 및 기타 부품 제조에 적합합니다.

성형 성능

비결정성 재료로 흡습성이 낮지만 건조 후 성형해야 합니다.
유동성은 ABS와 PC의 중간 정도이며, 응고가 빠르고 수축이 작으며 분해되기 쉽습니다. 높은 사출 압력과 속도를 선택합니다. 금형 온도는 100-150도로 설정합니다. 메인 유로의 테이퍼는 크게 하고 유로는 짧게 해야 합니다.

5. ETFE 플라스틱(에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체)

비중: 1.7 g/cm3
성형 수축률: 3.1-7.7%
성형 온도: 300-330 ℃

소재 성능

섭씨 -80도에서 -220도까지 장기간 사용 가능하며, 우수한 화학적 부식 저항성을 가지고 있어 모든 화학 물질에 견딥니다. 플라스틱 중 마찰 계수가 가장 낮고 전기적 특성이 뛰어납니다. 전기 절연성은 온도에 영향을 받지 않으며 "플라스틱의 왕'으로 알려져 있습니다.
화학적 저항성은 폴리테트라플루오로에틸렌과 유사하지만 비닐리덴 플루오라이드보다 우수합니다.
내크리프성과 압축 강도는 폴리테트라플루오로에틸렌보다 우수하며, 높은 인장 강도와 100-300%의 연신율을 가집니다. 우수한 유전 특성과 뛰어난 내방사선성을 갖추고 있습니다.

용도

내식성 부품, 내마모성 부품, 밀봉 부품, 절연 부품 및 의료 기기 부품 제조에 적합합니다.
전선 및 케이블의 절연층, 부식 방지 장비, 밀봉 재료, 펌프 밸브 부싱 및 화학 용기.

성형 성능

흡습성이 낮은 결정성 재료입니다. 일반적인 열가소성 수지 가공 방법으로 제품을 처리할 수 있습니다.
유동성이 낮고 분해되기 쉬우며 분해 시 부식성 가스가 발생합니다. 성형 온도가 350도를 넘지 않도록 엄격히 제어하는 것이 좋으며, 금형은 100-150도로 가열해야 하고 주입 시스템은 재료 흐름에 대한 저항이 낮아야 합니다. 두께 0.7-0.8mm의 얇은 벽을 가진 단순한 제품을 성형할 수 있습니다.
투명한 입상 재료로 사출 성형 및 압출 성형에 사용됩니다. 성형 온도는 300~330도 범위이며, 350도가 넘으면 변색이나 기포가 발생하기 쉽습니다. 고속 및 저압으로 성형하는 것이 좋으며, 까다로운 탈형에 주의해야 합니다.

6. PFA 플라스틱(가용성 폴리테트라플루오로에틸렌)

비중: 2.13-2.167 g/cm3
성형 수축률: 3.1-7.7%
성형 온도: 350-400 ℃

소재 성능

소량의 퍼플루오로프로필 퍼플루오로에틸렌 에테르와 폴리테트라플루오로에틸렌의 공중합체입니다. 용융 접착력이 향상되고 용액의 점도가 감소하며, 성능은 폴리테트라플루오로에틸렌과 동일하게 유지됩니다. 이 수지는 일반적인 열가소성 성형 방법을 사용하여 직접 제품으로 가공할 수 있습니다.
섭씨 -80도에서 -260도까지 장기간 사용 가능하며, 우수한 화학적 부식 저항성을 가지고 있어 모든 화학 물질에 견딥니다. 플라스틱 중 마찰 계수가 가장 낮고 전기적 특성이 뛰어납니다. 전기 절연성은 온도에 영향을 받지 않으며 "플라스틱의 왕'으로 알려져 있습니다. 화학적 저항성은 폴리테트라플루오로에틸렌과 유사하지만 비닐리덴 플루오라이드보다 우수합니다.
내크리프성과 압축 강도는 폴리테트라플루오로에틸렌보다 우수하며, 높은 인장 강도와 100-300%의 연신율을 가집니다. 우수한 유전 특성과 뛰어난 내방사선성을 갖추고 있습니다. 난연성은 V0 등급에 도달합니다.

용도

내식성 부품, 내마모성 부품, 밀봉 부품, 절연 부품 및 의료 기기 부품 제조에 적합합니다.
고온 전선 및 케이블의 절연층, 부식 방지 장비, 밀봉 재료, 펌프 밸브 부싱 및 화학 용기.

성형 성능

흡습성이 낮은 결정성 재료입니다. 일반적인 열가소성 수지 가공 방법으로 제품을 처리할 수 있습니다.
유동성이 낮고 분해되기 쉬우며 분해 시 부식성 가스가 발생합니다. 성형 온도가 475도를 넘지 않도록 엄격히 제어하는 것이 좋으며, 금형은 150-200도로 가열해야 하고 주입 시스템은 재료 흐름에 대한 저항이 낮아야 합니다.
반투명 입상 재료로 사출 성형 및 압출 성형에 사용됩니다. 성형 온도는 350-400도이며, 475도가 넘으면 변색이나 기포가 발생하기 쉽습니다. 또한 탈형의 어려움에 주의해야 합니다.
용융된 재료가 금속에 부식 효과를 주기 때문에 장기 생산 시 금형에 크롬 도금 처리가 필요합니다.

7. PAR 플라스틱(U 플라스틱)(폴리아릴레이트 수지)

비중: 1.2-1.26 g/cm3
성형 수축률: 0.8%
성형 온도: 300-350 ℃
건조 조건: 100~120 ℃ - 5시간

소재 성능

우수한 내열성, 난연성 및 무독성을 가진 투명한 비결정성 열가소성 엔지니어링 플라스틱입니다. 일반적인 열가소성 성형 방법을 사용하여 직접 제품으로 가공할 수 있습니다.
열적 성능이 뛰어나며, 1.86 MPA 하중 하에서 열변형 온도가 최대 175도, 분해 온도가 443도에 달합니다. 다양한 기계적 성질이 온도에 영향을 덜 받습니다.

용도

내열성, 난연성 및 높은 치수 안정성을 갖춘 전기 부품 제조에 적합합니다. 커넥터, 코일 홀더, 릴레이 하우징 등에 사용됩니다.
조명 부품. 투명한 램프 쉐이드, 조명기구, 자동차 반사경 등으로 제작할 수 있습니다.

성형 성능

제품의 벽 두께가 두꺼워질수록 성형 수축률은 증가합니다.
흡습성은 약 0.1~0.3%로 비교적 낮지만, 사출 성형 중 소량의 수분만으로도 폴리아릴 수지의 분해를 유발할 수 있습니다. 따라서 성형 전에 반드시 재료를 건조해야 하며, 수분 함량을 0.02% 미만으로 유지하십시오.

8. 페놀 수지(Phenolic plastic)

비중: 1.5-2.0 g/cm3
성형 수축률: 0.5-1.0%
성형 온도: 150-170 ℃

소재 성능

페놀 수지는 흔히 베이클라이트 분말로 알려진 단단하고 부서지기 쉬운 열경화성 플라스틱입니다. 기계적 강도, 인성, 내마모성이 높고 치수 안정성, 내식성 및 우수한 전기 절연 성능을 갖추고 있습니다.

전기 제품 및 기기의 절연 기구 부품 제작에 적합하며, 고온 다습한 환경에서도 사용할 수 있습니다.

성형 성능

성형성은 좋으나 아미노 수지에 비해 수축률과 방향성이 일반적으로 크며 휘발성 수분을 포함하고 있습니다. 성형 전 예열을 수행해야 하며, 성형 과정에서 가스를 배출해야 합니다. 예열하지 않을 경우 금형 온도와 성형 압력을 높여야 합니다.
금형 온도는 유동성에 큰 영향을 미치며, 일반적으로 160도를 초과하면 유동성이 급격히 감소합니다.
경화 속도는 일반적으로 아미노 수지보다 느리고 경화 시 방출되는 열은 더 많습니다. 두꺼운 벽을 가진 대형 플라스틱 부품의 내부 온도는 너무 높아지기 쉬워 경화가 불균일해지거나 과열될 수 있습니다.

9. MF, UF 아미노 수지(Aminoplastics)

비중: 1.5 g/cm3
성형 수축률: 0.6-1.0%
성형 온도: 160-180 ℃ 재료 성능

우수한 내아크성 및 전기 절연성, 내수성 및 내열성을 갖추고 있어 압축 성형에 적합하며, 내아크성 전기 부품 및 방폭형 전기 절연 부품 제작에 적합합니다.

성형 성능

유동성이 좋고 경화 속도가 빠르므로 예열 및 성형 온도를 적절히 조절해야 하며, 코팅, 금형 닫기 및 가압 속도를 빠르게 해야 합니다.
성형 수축률이 높습니다.
수분과 휘발성 물질을 많이 함유하고 있어 흡습 및 응집이 일어나기 쉽습니다. 성형 시 예열 및 건조를 통해 추가적인 흡습을 방지해야 합니다. 그러나 너무 건조하면 유동성이 감소합니다. 성형 중 발생하는 수분과 분해 산물은 산성을 띠므로, 부식을 방지하기 위해 금형을 크롬 도금하고 성형 중 가스를 배출해야 합니다.
성형 온도는 플라스틱 부품의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 온도가 너무 높으면 분해, 변색 및 기포로 인한 색상 불균일이 발생하기 쉽습니다. 온도가 너무 낮으면 유동성이 떨어지고 광택이 좋지 않습니다.
미세한 재료, 큰 비체적, 높은 팽창률을 가진 대형 플라스틱 부품을 성형하기 위해 사전 압축된 잉곳(ingot)을 사용할 경우, 물결무늬나 흐름 자국이 생기기 쉬우므로 일반적으로 사용하지 않는 것이 좋습니다.

10. 에폭시 수지(EP)