플라스틱의 특성에 대해

열가소성 재료는 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다 : 비정질 및 반 결정. 비정질 중합체는 본질적으로 투명하고 주로 강화되지 않은 등급 인 물질입니다. 반 결정질 중합체는 불투명하며 일반적으로 유리 섬유, 미네랄 및 충격 변형기와 같은 특정 첨가제와 혼합됩니다. 초고 성능 폴리머는 현장에서 더 높은 재료 특성을 제공하며 비정질 또는 반정골 일 수 있습니다. 그들은 종종 우수한 전반적인 성능으로 정의됩니다.

대표적 특성

고성능 플라스틱을 선택할 때 플라스틱의 특성, 특성 및 해당 테스트 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 이 지식을 사용하면 특정 수지의 강점과 한계를 평가하여 응용 프로그램 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있습니다. 다음 논의는 플라스틱에 익숙하지 않은 설계 엔지니어가 재료 선택 과정 에서이 지식의 중요성을 이해하고 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 그것은 철저한 것이 아니며 예비 참조로만 의도 된 것입니다.

열 특성

고온에서 재료의 신뢰할 수있는 성능은 종종 설계자에게 중요한 고려 사항입니다. 열 특성은 고온 환경에서 재료 성능의 두 가지 중요한 측면에 대한 기준점을 제공합니다. 첫 번째 측면은 열이 플라스틱에 부여하는 즉각적인 연화 효과입니다. 이 효과는 단기간에만 플라스틱이 노출되는 주변 온도를 제한합니다. 두 번째 측면은 재료의 장기 열 안정성입니다. 고온에 장기간 노출되면 재료 특성이 저하되어 장기 열 환경이 응용 분야에서 중요한 재료 특성에 미치는 영향을 이해해야합니다.

열 변형 온도 (HDT)는 고온 하중 하에서 작업하는 플라스틱의 상대적 척도입니다. 이 온도와 1.8 MPa의 하중에서 샘플은 특정 변형을 생성합니다. 일반적으로 최대 작업 온도는 열 변형 온도보다 5-10도이어야합니다.

상대 열 지수 (RTI)는 고온에서 계속 일할 수있는 플라스틱의 능력을 상대적으로 측정 한 것입니다. 지수는 10 만 시간의 공기에 노출 된 후 재료가 지정된 특성의 50%를 유지하는 온도로 정의됩니다. 이 매뉴얼에 주어진 상대 열 지수의 값은 인장 강도의 유지에 기초합니다. 최대 연속 사용 온도를 고려할 때 상대 열 지수 (RTI)는 보수적 인 기준으로 사용될 수 있습니다. 시간이 줄어든 응용 프로그램의 경우 요청시 RTI 값이 5,000 시간 및 10,000 시간 동안 데이터 시트를 사용할 수 있습니다.

유리 전이 온도 (TG)는 중합체 특성의 상당한 변화가 발생하고 중합체는 유리에서 고무 상태로 변형되는 온도이다. 비정질 중합체의 경우,이 온도는 일반적으로 열 변형 온도 (HDT)보다 약 10F 높으며 일반적으로 재료의 단기 사용을위한 상한 온도로 사용됩니다. 반 결정질 중합체는이 온도에 도달 할 때 강성의 일부를 잃지 만, 서비스 가능한 특성을 재료의 용융점 아래로 유지합니다.

용융점 (TM)은 반 결정질 중합체 내의 결정질 영역이 연화되는 온도이다. 융점은 일반적으로 반 결정질 중합체가 고체 형태로 유지되는 절대 상부 온도를 나타냅니다.

기계적 특성

대부분의 응용 분야는 어느 정도의 기계적 하중하에 있기 때문에 하중의 영향을받는 재료에서 발생하는 변화를 이해하는 것이 중요합니다. 설계 엔지니어는 종종 단면의 두께를 변경하여 부하의 부하 운반 용량 또는 부하의 변형을 변경합니다. 인장 강도는 시편의 한쪽 끝을 고정하고 시편이 생성되거나 파손 될 때까지 다른 쪽 끝에서 특정 속도로로드하는 과정에 의해 측정 될 수 있습니다.

신장은 시편이 생산되거나 파손되기 전에 얼마나 많은 시편을 늘릴 수 있는지를 측정 한 것입니다. 높은 신장은 재료가 거칠고 연성임을 나타냅니다. 낮은 신장은 일반적으로 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 나타냅니다. 유리 섬유 강화 물질은 일반적으로 유리 섬유의 첨가로 인해 낮은 신장을 나타냅니다. 따라서 낮은 신장 값이 항상 브리틀즈를 나타내는 것은 아닙니다. 굴곡 계수는 2 점으로지지되는 시편의 중간을로드하여 측정 할 수 있습니다. 이 계수는 응력/변형 곡선의 기울기로 정의되며 강성 또는 경도의 유용한 지표입니다.

재료 비교를 할 때 재료의 인장 강도가 높을수록 동일한 하중 운반 용량 요구 사항이 충족되면 필요한 단면 두께가 작습니다. 유사하게, 재료의 굴곡 계수가 높을수록 동일한 변형에 필요한 단면 두께가 낮아집니다. 일부 응용 분야의 경우, 주입 성형 공정의 실용성을 고려할 때 단면은 이미 가능한 가장 작은 두께 일 수 있으며 상대 강도는 고려되지 않을 수 있습니다. 충격 저항은 물체가 물체에 부딪 치거나 단단한 표면에 떨어질 때 파손에 저항하는 재료의 능력으로 광범위하게 정의 될 수 있습니다. IZOD 충격은 재료 의이 특성을 평가하는 가장 일반적인 테스트 방법이며 노치 또는 무연 스트립을 사용하여 수행 할 수 있습니다.

무너지지 않은 IZOD 충격 테스트의 결과는 재료의 실제 충격 저항을 잘 보여줍니다. NB의 결과는 실험 조건 하에서 시편이 파손되지 않았 음을 나타냅니다. 노치 IZOD 충격 테스트는 표면이 긁히거나 노치 될 때 재료의 균열 경향을 감지하는 데 사용됩니다. 비 노치 IZOD 값이 높고 노치가 낮은 IZOD 값을 갖는 재료는 노치 감도가 높은 힘든 재료를 나타냅니다. 이러한 유형의 재료의 사용을 고려할 때는 모든 모서리에서 가장 큰 반경을 허용하는 것이 중요합니다.

전기 특성

대부분의 플라스틱은 좋은 전기 절연체입니다. 여기에 나열된 전기 특성 (유전성 강도, 부피 저항성 및 표면 저항은 전기 절연체 역할을하는 재료의 능력에 대한 기본 정보를 제공합니다. 다량의 탄소 섬유 또는 탄소 분말을 포함하는 재료 등급은 일반적으로 이러한 유형의 적용에 적합하지 않습니다. 일차 기능이 전기 단열재 인 플라스틱 부품을 설계 할 때, 재료가 최종 선택되기 전에 여러 다른 전기 특성을 고려해야합니다.

일반적인 속성

중량 감소는 금속 대신 플라스틱을 사용하는 많은 응용 분야의 주요 동인입니다. 수지의 밀도를 물의 밀도로 나눈 비중은 부분의 중량을 추정하는 데 사용될 수 있습니다. 비중이 가장 낮은 재료는 가장 가벼운 부분을 생성합니다. 비중은 또한 부품의 재료 비용에도 영향을 미칩니다. 단위 중량 기준으로, 비중이 높은 중력을 가진 재료보다 비중이 낮은 재료로 더 많은 부품을 만들 수 있습니다.

물 흡수는 물에 24 시간 노출 전후에 부품을 측정하여 측정 할 수 있습니다. 수분 흡수는 재료의 치수와 특성을 변화시킬 수 있으며, 다른 재료는 다른 방식으로 영향을받습니다. 낮은 수분 흡수는 일반적으로 바람직하지만, 물질의 절대 양을 고려하지 않고 물질의 특성에 대한 수분 흡수의 영향에 특별한주의를 기울여야합니다.

화학적 호환성

화학 환경에 대한 노출은 재료의 작업 성능에 영향을 미치며, 각각의 특정 응용 분야에 대해 해당 응용 분야의 화학 물질과 재료의 호환성을 테스트합니다. 화학적 호환성 등급은 어떤 유형의 화학 물질이 어떤 유형의 재료 유형과 호환되지 않는지에 대한 아이디어를 확립하기 위해이 매뉴얼에 나열되어 있습니다. 이러한 등급은 장기간 노출에 따라 할당되며, 낮은 등급으로 정의 된 일부 재료는 노출 시간이 짧은 응용 분야에 적합 할 수 있습니다. 우수로 분류 된 일부 화학/재료 조합은 특정 시약, 온도, 응력 수준 및 재료 조합에도 적합하지 않을 수 있습니다.

가공 및 제조

여기에 나열된 특성은 각 유형의 재료에 필요한 처리 온도 범위를 보여줍니다. 용융 및 곰팡이 온도 데이터는 처리 장비 선택을 지원할 수 있습니다. 나열된 성형 수축 값은에 의해 얻어졌다

표준 테스트 방법은 일부 특정 부품과 관련이 없을 수 있습니다. 그러나이 값은 재료 비교에서 가치가 있습니다. 하나의 재료를 성형하는 데 사용되는 금형이 다른 재료를 성형하고 같은 크기의 일부를 만들 수 있는지 여부를 결정하는 데 도움이됩니다.

용융 유속은 비정질 플라스틱을 특성화하는 데 사용되며 이러한 값은 재료가 얼마나 쉽게 흐르는지를 반영합니다. 다른 제조업체가 제공하는 비정질 플라스틱의 용융 유속을 비교할 때, 시험에 사용 된 온도와 하중이 미국에서 사용하는 것과 일치하는지 여부를 결정하는 것이 중요합니다. 우리는 각 제품 라인 내에서 각 유형의 제품의 일반적인 처리를 나열했습니다. 대부분의 제품은 사출 성형으로 가공되지만 일부 등급의 시트, 프로파일 및 기타 모양은 압출로 처리 될 수 있습니다. 압출 된 시트는 열적식이 정식화 될 수 있습니다. 코팅 및 필름 생산은 솔루션 처리 방법으로 수행 할 수 있습니다.