폴리카보네이트(PC):생산부터 성능까지 - 종합 가이드

2022년 9월 28일 게시

이전 2022년 9월 28일 fastradius.com에 게시됨

20세기 중반에 개발된 이후 폴리카보네이트는 현대 제조의 중심이 되었습니다. 현재 전 세계 생산량은 연간 약 270만 톤에 이릅니다. 지난 수십 년 동안 기업에서는 특정 성능 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 등급(유리 섬유로 강화된 등급, UV 안정제로 강화된 등급)을 개발해 왔습니다.

폴리카보네이트는 열, 충격 및 광범위한 화학물질에 대한 탁월한 저항성을 제공하는 비정질 열가소성 수지입니다. 인성과 치수 안정성 덕분에 자동차 부품 및 의료 기기와 같이 반복적인 멸균이나 높은 기계적 부하를 견뎌야 하는 부품에 적합한 소재입니다.

폴리카보네이트 제조 방법

기본 화학은 동일하게 유지되지만 제조업체는 공정 세부 사항이 다릅니다. 전통적인 생산은 독성이 강한 시약인 비스페놀A와 염화카르보닐의 축합 중합에 의존합니다. 현재 많은 회사에서 이러한 위험을 제거하기 위해 탄산디페닐을 대체하고 있습니다.

카르보닐 공급원에 관계없이 반응은 수산화나트륨에 용해된 비스페놀A로 시작되며, 유기 용매에서 염화카르보닐 또는 탄산디페닐과 혼합됩니다. 중합을 통해 액체 중합체가 생성되며, 이 중합체는 종종 에탄올을 첨가하여 침전되거나 증발되어 고체 과립을 형성합니다.

폴리카보네이트는 일반적으로 막대, 원통 또는 시트 형태로 공급되며 열성형, 압출, 블로우 성형 또는 가장 일반적으로 사출 성형을 통해 모양을 만들 수 있습니다. 열가소성 특성으로 인해 심각한 품질 저하 없이 가열과 냉각을 반복할 수 있어 복잡한 대용량 부품에 이상적입니다.

사출 성형 시 폴리카보네이트에는 높은 온도와 압력이 필요합니다. 일반적인 용융 온도는 280°C~320°C이고, 금형 온도는 80°C~100°C입니다. 이 범위는 등급에 따라 이동합니다. 고열 폴리카보네이트는 310°C~340°C의 용융 온도와 100°C~150°C의 성형 온도가 필요한 반면, PC-ABS 혼합물은 240°C~280°C의 용융 온도와 최저 70°C의 성형 온도가 필요할 수 있습니다.

주요 특성 및 기계적 사양

모든 폴리카보네이트 등급은 뛰어난 인성, 경량 구조, 뛰어난 열 안정성 등 여러 가지 특징을 공유합니다. 최대 140°C까지 내충격성을 유지할 수 있어 반복적인 오토클레이브 멸균이 가능합니다. 투명성은 90% 이상이며 내화학성은 희석된 산, 오일, 그리스, 지방족 탄화수소 및 알코올에 적용됩니다.

표준 등급의 일반적인 값은 다음과 같습니다:

• 비중:1.21
• 용해 온도:295~315°C
• 성형 온도:70~95°C
• 열변형 온도:0.45MPa에서 137°C
• 인장 강도:61MPa
• 굴곡 강도:90MPa
• 수축:0.5~0.7%
• 로크웰 경도:118R

잠재적인 단점으로는 60°C 이상의 물에 장기간 노출되는 민감성, 표면 긁힘에 대한 민감성, 일부 대안에 비해 높은 제조 비용, 희석된 알칼리 및 특정 방향족 또는 할로겐화 탄화수소에 대한 취약성 등이 있습니다. UV 안정제가 부족한 제제는 햇빛에 노출되면 시간이 지남에 따라 노란색으로 변할 수 있습니다.

일반적인 일상 애플리케이션

폴리카보네이트는 탄력성과 광학적 선명도 덕분에 헤드램프와 방향지시등 렌즈가 빈번한 충격을 견뎌야 하는 자동차 부문에서 가장 선호되는 소재입니다. 의료 분야에서 이 물질은 인큐베이터, 투석 하우징, 혈액 필터, 저장소, 산소 공급기 및 수술 도구에 전력을 공급합니다. 투명성은 임상의가 체액 흐름과 혈액 상태를 모니터링하는 데 도움이 됩니다.

믹서, 헤어드라이어, 냉장고, 전기 면도기 등의 가전제품도 폴리카보네이트를 사용합니다. 기타 용도로는 외부 조명, 기계 가드, 보호 장비, 방탄 유리, 퓨즈 박스, TV 하우징, 지붕, 채광창, 온실, 수하물, 안경 및 음료수 용기(젖병 및 리필 가능한 물병 포함)가 있습니다.

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