플라스틱 재료와 제조방법

 

플라스틱 ( plastics ) 은 현대적 생산공장에서 흔히 이용되는 재료로서, 보통 수지라 불린다. 플러스틱이라는 용어는 보통 단량체 ( monomer )라는 화학원료로 만들어지는 합성유기재료를 뜻 한다. 단량체 ( 예를 들면 에틸렌 같은 )는 다른 단량체 분자들과 반응하여 연속적인 긴 군 ( 群 )을 구성하여 중합체 ( polymer ; 예로 플로필렌 )를 형성한다. - 뉴욕을 PINTICA 때로 중합체라는 용어 ( 그리스어원으로부터, poly는 다수, mer는 부분을 의미 )는 몇 개 또는 수 천 개의 분자가 결합되어 더욱 큰 복합분자를 이루는 물체를 뜻한다. 그런 긴 분자의 구성은 산 소, 수소, 질소, 탄소, 규소, 불소, 황의 원자들도 포함한다. 블라스틱은 기체상태 ( 단량체 )로 시작되어 성형 중 액체상태로 변하며, 열과 압력에 의하여 고 체상태로 최종적으로 변한다. 플라스틱에 보강재를 첨가하면 복합체라 는 다른 물질을 형성한다.

원료 및 성질 ( RAW MATERIALS AND PROPERTIES )

기본 플라스틱 분자는 탄소이다. 플라스틱의 원료는 석유와 탄소원자를 기저로 하는 가스이다. 플라스틱 재료에 필요한 수지는 중합체라는 이름의 장쇄 ( 長鎖 ) 분자를 형성하기 위해 화학반응하 는 단량체에 의해 생산된다. 이 방법은 중합 ( 重合, polymerization ) 반응이라 불린다. 중합을 위하여는 2 가지 방법이 사용된다. 2 개 이상의 유사한 단량제가 직접 작용하여 장쇄분자를 현성하는 부가중합반응 ( 附加重合反應, addition polymerization )과 축합중합반응 ( 輸合重合反應, con densation polymerization )이다.

 

후자의 방법은 장쇄분자와 부산풀인 물을 형성하는 반응을 하는 2 개 또는 그 이상의 다른 종류의 단량체를 취한다. 수 행정을 수 블라스틱 콤파운드의 원료는 여러가지 농산물과 석유, 석탄, 가스, 석회석, 규토, 황을 함유한 여러 가지 광물과 유기재료이다. 제조하는 과정에서 추가적으로 색안료, 용대, 윤활제, 가소제 ( 可塑劑 ) 및 첨가제 등 합성원료를 첨가한다. 나무분말, 밀가루, 면, 형검심유, 석면, 분말금속, 흑연, 유리, 점토, 그러고 규조토 등은 주요 참가제이다.

 

옥외 의자시트, 플라스틱천, 쓰레기통, 기계상자, 수화물상자, 안전헬맷, 그리고 걸리 부품은 이 첨가재를 사용한 제품이다. 이 첨가재는 제작원가를 감소시키고, 제품성형 시 축소윷을 최소화하며 내엘상을 향상하고, 충격강도를 주며, 그 밖의 소요되는 성질을 제품에 추가한다. 가소제, 로는 용제는 플라스틱 콤파운드를 연화시키고, 또는 금형 내에서 유동성을 높이기 위하여 사용한다. 윤활제도 콤파운드의 성형특성을 향상한다. 모든 이와 같은 재료는 생 행하기 전에 일 자상 수지와 혼합한다. 제품은 플라스틱 수지로 신속히 그리고 정밀한 치수공차로 제조할 수 있다. 표면 다듬질은 후 수하다.

 

정량 내습 또는 내부식, 그리고 유전강도 ( 誘電強度, dialectric strength ) 가 요인일 때 이 플라스틱은 금속과 대치된다. 이 재료는 투명하거나, 착색할 수 있다. 이 제품은 진동과 음향을 흡수한다. 때로는 플라스틱은 금속보다 제조하기가 용이하다. 그리고 최종가격은 금속제품보다 흔히 염가로 제작된다. 플라스틱의 사용은 미교적 낮은 강도, 낮은 내열성, 낮은 치수안정성, 그리고 다른 원료보다 높은 재료원가 대문에 제한을 받는다. 금속과 비교하면 연하고, 전연성이 낮고 하중하에서 변형 이 덴감하다. 하중을 받는 플라스틱은 점탄성 ( 粘彈性 )을 가지며 이 뜻은 재료는 가 해진 하중에 점성과 탄성적인 반응을 가진다는 것이다.

 

금속과 달리 플라스틱은 점탄성 변형 비 문에 파손된다. 플라스틱에 하중이 작용하면 빠른 속도의 탄성변형, 즉 탄성반응과 점성반응원 느린 변형의 결합이 나타난다. 이 점탄성변형은 주로 플라스틱의 장쇄분자구조 때문에 일어난다. 작용하는 하중 하에서 장쾌는 서로 통과하여 미끄러지며, 운동거리는 결합제의 종류에 따라 결정된다. 약한 결합제를 가진 플라스틱은 강한 결합제를 가진 플라스틱보다 더욱 쉽게 변형된 다. 플라스틱은 저밀도 재료이며, 열 및 전기전도도 때문에 열 및 전기절연체로 광범위하게 이용된 다. 단순한 플라스턱 부품들이라도, 조립 시, 취급 시, 온도변화 때문에 응력을 받게 된다.

플라스틱의 종류 ( Types of Plastics )

탄성체 ( elastomer ) 라는 용어는 상은에서 자기 길이의 2 배로 신장될 수 있으며 하중제거 시 원재 길이로 돌아갈 수 있는 모든 유연재료를 표현하는 데 사용된다. 플라스틱은 열경화성과 열가소성으로 크게 분류한다. 열경화성 플라스틱은 열과 압력을 가득 거나, 압력을 가하지 않고 성형을 하며 영구적으로 굳은 제품이 된다. 열은 처음 입자, 즉 수지를 연화시키며, 열을 추가하거나 특수 화학약품을 첨가하면 블라스틱은 중합이라고 알려져 있는 화학변화에 의하여 경화되며, 재연화는 할 수 없다. 열경화성 플라스틱에 사용되는 제조방법은 압축성형, 트랜스퍼성행, 주조, 박관성형, 침투성형 등을 포함한다.

 

열가소성 플라스틱은 성형을 할 때, 화학변화는 없으며 압력과 열을 가하여도 영구적 경화는 되지 않는다. 고온에서는 냉각하여 경화될 때까지 이 플라스틱은 연화된 상태로 남아있다. 그러고 파 라핀을 용용하는 것과 같이 열을 제속 가하면 되풀이 재용용이 된다. 열가소성 탄성체가 고푸 대신에 자주 이용되며, 단단한 열가소성체의 강도를 높이기 위하여 첨가제가 이용될 수 있다. 열 가소성 플라스틱은 사출, 블로성형, 압출, 열성형, 그리고 압착롤링에 의하여 제조된다.