가장 일반적인 열가소성 폴리머에 대한 추가 정보

열가소성 폴리머는 가열하면 반복적으로 연화되고 냉각되면 경도를 되돌릴 수 있는 재료입니다. 이러한 물질의 특성은 고분자의 선형 구조로 설명할 수 있습니다. 가열하는 동안 에너지가 전달되면 분자 사이의 결합이 약화되어 서로에 대해 더 많은 자유로운 움직임을 제공하는 반면 폴리머 자체는 무정형이 되거나 온도가 증가함에 따라 액체 응집체 상태로 이동합니다. 열가소성 폴리머로 다양한 제품을 만들 때나 두 부분을 용접으로 접합할 때 사용하는 성질입니다.

중합체가 점성 상태로 전환되는 특징

실제 적용에서 모든 것이 액체 응집 상태로 쉽게 전환되는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 이것은 일부 물질의 경우 열분해 온도가 액체 상태의 응집체를 얻는 온도보다 낮기 때문입니다. 그들은 점도 온도 임계값(가소제 추가)을 감소시킬 수 있는 다양한 기술 방법을 사용하거나 그 반대의 경우 열 파괴 온도를 증가(특수 안정제 추가 또는 불활성 가스 환경에서 원료 처리)하여 이 문제를 해결합니다.

분자 구조의 선형 유형으로 인해 열가소성 플라스틱은 팽윤되는 특성이 있으며 적합한 용매(폴리머의 화학적 조성에 따라 선택해야 함)에 쉽게 용해됩니다. 또한, 이미 2%의 그러한 물질을 함유한 용액은 점도가 증가하는 특징이 있습니다. 이러한 특성의 이유는 일반 물질과 비교할 때 고분자 분자가 크기 때문입니다.

용매가 증발하면 폴리머가 원래 상태로 돌아가 고체가 됩니다. 이러한 방식으로 다양한 접착제, 매스틱의 결합 구성 요소, 열가소성 폴리머를 사용하여 만든 여러 유형의 페인트가 사용됩니다.

이 폴리머 그룹의 주요 단점은 다음과 같습니다.

낮은 내열성(섭씨 85-125도 이내);
온도 감소에 따른 취약성 증가;
고온에서 유동성 증가;
자외선에 노출되었을 때 나이;
대기 산소에 노출되면 산화됩니다.
표면 경도가 감소합니다.

건설 산업과 일상 생활에서 가장 많이 사용되는 열가소성 플라스틱은 다음과 같습니다.

폴리에틸렌;
폴리프로필렌;
폴리스티렌.

다른 많은 열가소성 폴리머가 있지만 대부분은 이 세 가지에서 파생되며 훨씬 덜 자주 사용됩니다.

폴리에틸렌

폴리에틸렌은 주로 고온에서 오일 가스를 처리하거나 오일 제품의 가수 분해에 의해 에틸렌 중합의 화학 반응으로 생성되는 물질입니다. 이러한 반응의 전제 조건 중 하나는 고압, 특정 온도, 촉매의 존재 및 산소의 존재입니다. 산업적 규모에서 공정은 가장 복잡한 장비인 관형 반응기에서 발생합니다.

고압 폴리에틸렌은 밀도가 cm3당 0.950g인 내화학성 제품입니다. 고탄성(이 특성은 비정질 상의 45%에 의해 제공됨)에서 다른 고분자 화합물과 다릅니다. 폴리에틸렌은 과립 형태로 생산되며 폴리머 제품 생산을 위해 전문 기업에서 가열 및 변형되어 필요한 모양을 얻습니다.

섭씨 80도를 넘지 않는 낮은 압력과 온도에서 생성되는 폴리에틸렌을 호출합니다. 용매(대부분 가솔린)와 특정 촉매를 사용하여 생산됩니다. 이 폴리머의 특성은 고압 폴리에틸렌과 다르며 더 깨지기 쉽고 노화에 더 취약합니다.

더 큰 범위에서 폴리에틸렌의 물리적 및 기계적 특성은 중합도, 즉 한 분자의 무게에 따라 다르므로 특성이 다를 수 있습니다. 따라서 재료의 인장 강도는 중합도에 따라 18-46 MPa 내에서 달라질 수 있으며 밀도는 920-960 kg/m3 이내, 용융 온도 범위는 섭씨 110-125 도 이내입니다.

폴리에틸렌이 견딜 수 있는 최대 하중의 절반에 오랫동안 노출되면 폴리머는 점차적으로 더 유동적으로 변합니다. 탄력성을 유지하기 위한 하한 임계값은 영하 70도입니다. 재료 자체는 용융 온도가 낮아 용접이 용이할 뿐만 아니라 다른 제품으로 가공하기도 쉽습니다. 주요 단점 중 하나는 폴리에틸렌의 낮은 내열성과 경도뿐만 아니라 자외선에 대한 가연성 증가 및 높은 노화 속도입니다.

우리는 폴리에틸렌의 몇 가지 부정적인 특성을 다루는 법을 배웠습니다. 다양한 안정제가 산화 및 후속 대기 노출에 대한 폴리머의 내성을 증가시키는 데 사용됩니다. 예를 들어, 폴리에틸렌에 2% 카본 블랙을 도입하면 야외에서 전체 수명이 30배 증가합니다.

필름과 파이프에서 전기 절연체에 이르기까지 많은 다양한 제품이 폴리에틸렌으로 만들어집니다. 시트 형태로 생산되는 발포 폴리에틸렌은 방음 및 단열재로 잘 입증되었습니다.

폴리프로필렌

잘 알려진 또 다른 열가소성 물질은 해당 가스를 용매를 사용하여 중합하여 만든 것입니다. 합성하는 동안 폴리프로필렌은 구조식이 다른 여러 중합체를 한 번에 형성할 수 있습니다: 이소택틱, 어택틱 및 신디오택틱. 전술은 고분자 물질의 분자 사슬에서 주요 측기를 기준으로 측기를 설정하는 방법입니다. 대부분의 경우 각 메틸 그룹이 거대 분자의 한쪽에 위치한 이소택틱 폴리프로필렌 화합물을 찾을 수 있습니다.

폴리에틸렌과의 주요 차이점 중 하나는 경도와 강도가 증가하고 연화점이 섭씨 170도에 도달한다는 것입니다. 그러나 이 재료는 음의 온도에 덜 견디며 영하의 섭씨 20도에서 이미 부서지기 쉽습니다. 밀도는 폴리에틸렌의 경우와 거의 동일합니다(930kg/m3). 인장 강도는 30MPa에 이릅니다. 폴리프로필렌은 폴리에틸렌과 같은 위치에 사용되지만 이 폴리머로 만든 제품은 안정적인 모양과 높은 강성이 특징입니다.

어택틱 폴리프로필렌은 각 메틸기가 공통 분자의 사슬 양쪽에 무작위로 위치하는 이 물질의 하위 유형입니다. 프로필렌은 합성 과정에서 피할 수 없는 불순물이지만 추출에 의해 쉽게 분리될 수 있다. APP는 부드럽고 밀도가 낮은 제품으로 융점이 30-80도 범위이므로 말 그대로 사람의 손에서 녹일 수 있습니다. 루핑 재료를 만들 때 역청 조성 개질제로 사용되었습니다.

신디오택틱 폴리프로필렌은 특수 메탈로센 촉매를 사용하여 생산됩니다. DLC에서와 같이 메틸기가 주쇄의 양쪽에 위치하는 폴리머이지만 더 질서정연하게 이를 수행합니다. 이 폴리머의 물성은 대부분 고무와 유사하여 엘라스토머로 자주 사용됩니다.

폴리스티렌

투명한 표면과 상당히 높은 강성을 가진 열가소성 폴리머로 밀도는 1080kg / m3에 이릅니다. 상온에서 이 물질은 매우 단단하고 부서지기 쉬우며 섭씨 80도 이상의 온도에서 부드러워지기 시작합니다. 방향족 탄화수소를 사용하거나 에스테르를 사용하여 폴리스티렌을 용해합시다. 또한, 이 재료는 취약성 증가 외에도 가연성도 증가했습니다. 알칼리 및 황산의 부식 효과로부터 보호되어 많은 산업 분야에서 사용할 수 있으며 가볍고 투명합니다.

폴리스티렌은 스티렌(석유 제품의 가수분해 과정에서 생성되는 투명한 고인화성 액체 혼합물로 햇빛과 가열의 작용에 의해 아주 간단하게 중합됨)에서 얻습니다. 다른 폴리머와 마찬가지로 과립 또는 백색 분말 형태로 생산되며, 이는 생산 과정에서 필요한 제품으로 가공됩니다.

폴리스티렌은 건설에 적극적으로 사용되며 발포 형태는 단열재로 사용됩니다. 발포 폴리스티렌은 밀도가 10-50kg / m3 내에서 변하므로 많은 물리적 노력없이 패널을 운송 및 설치할 수 있습니다. 또한 이 폴리스티렌을 사용하여 외장 타일 및 다양한 소형 액세서리를 만들 수 있습니다. 유기용제와 함께 사용하면 고품질의 접착제를 얻을 수 있습니다.

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