38. 고분자 소개 - ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene)

 

 

 

ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene)

 

 

 

 

① ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene)란? 

 

ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene)는 고분자 소재로서 다양한 용도에서 사용되는 열가소성 고분자입니다.

ETFE의 개발과 역사는 1970년대 초기에 시작되었습니다. ETFE는 초기에 Dupont 사에서 개발되었으며, Tefzel®과 같은 상표로 출시되었습니다. 개발 당시 ETFE는 다른 열가소성 고분자인 PTFE (Polytetrafluoroethylene) 보다 가공이 용이하고, 전기 절연성과 화학 저항성이 우수하며, 더 낮은 유리전이 온도를 가지는 등의 특성을 가지고 있었습니다.

 

ETFE는 다양한 분야에서 다양한 용도로 사용됩니다. 주요 용도는 다음과 같습니다.

- 건축 및 건설: ETFE는 건물 외벽, 천막, 빛 장치 등에 사용되는 투명한 막 재료로 널리 사용됩니다. 경량이며 내구성이 뛰어나며, 날씨 조건에 대한 내성이 있어 야외 환경에서 사용되는 구조물에 적합합니다.

- 전기 및 전자 산업: ETFE는 전선 절연재, 케이블, 저항, 커패시터 등에 사용되는 절연 소재로 널리 사용됩니다. 뛰어난 전기 절연성과 내식성을 제공합니다.

- 화학 산업: ETFE는 내부 라이닝 소재로 사용되어 강한 화학 물질에 대한 내성을 제공합니다. 화학 처리 시스템, 파이프, 밸브 등에 사용됩니다.

- 태양광 및 재생 에너지: ETFE는 태양 전지 패널, 태양열 수집기 등에 사용되는 투명 필름으로 사용됩니다. 태양광 투과성과 내후성이 우수하여 태양광 에너지의 효율적인 수집을 도모합니다.

 

ETFE는 다양한 분야에서 필요로 하는 고성능 소재로 폭넓게 사용되고 있으며, 뛰어난 특성을 통해 다양한 산업 및 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 

 

 

 

② ETFE의 특성

 

- 내식성: ETFE는 강한 화학 물질, 산, 알칼리, 용매 등에 대한 우수한 내성을 가지고 있습니다. 이는 화학 산업에서 처리 시스템, 파이프, 밸브 등의 내부 라이닝 소재로 사용되는 이유 중 하나입니다.

- 열 안정성: ETFE는 높은 열 안정성을 가지고 있어 고온 환경에서도 안정하게 사용될 수 있습니다. 이는 고온에서 작동하는 장비 및 시스템에서 안정성이 요구되는 경우에 유용하게 사용됩니다.

- 전기 절연성: ETFE는 우수한 전기 절연성을 제공합니다. 이로 인해 전기 및 전자 산업에서 절연재로 사용되는 소재로 개발되었습니다. 전기적으로 안정하며, 고주파 및 저주파에서도 우수한 전기 절연 특성을 유지합니다.

- 낮은 표면 에너지: ETFE는 낮은 표면 에너지를 가지고 있어 막힘 없이 물과 오염물질을 효과적으로 퇴적시키고, 쉽게 청소할 수 있습니다. 이는 장기간에 걸친 사용에서도 높은 투명도와 내구성을 유지할 수 있도록 도와줍니다. 날씨 저항성: ETFE는 자외선 및 기타 날씨 조건에 대한 우수한 내성을 가지고 있습니다. 햇볕에 오랫동안 노출되어도 색상 변화나 품질 저하가 거의 없으며, 야외 환경에서의 장기 사용에 적합합니다.

- 가벼움과 강도: ETFE는 가벼운 무게와 높은 강도를 가지고 있어 경량 구조물을 구축하는 데 적합합니다. 이는 건축 및 건설 분야에서 투명한 외벽, 천막, 빛 장치 등에 널리 사용되는 이유 중 하나입니다.

- 낮은 마찰 계수: ETFE는 낮은 마찰 계수를 가지고 있어 부드러운 작동과 미끄러짐이 없는 표면 특성을 제공합니다. ETFE는 이러한 다양한 특성을 통해 건축, 화학 산업, 전기 및 전자 산업, 태양광 및 재생 에너지 분야 등 다양한 용도로 활용되고 있습니다. 그

 

ETFE는 고성능 소재로서 요구되는 특성을 충족하여 실용적이고 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

 

 

 

 

③ ETFE의 가공 방법

 

ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene)의 가공 방법은 주로 열가소성 가공 방법과 용액 중합 가공 방법으로 구분됩니다.

 

열가소성 가공 방법

- 압출 (Extrusion): ETFE는 고온에서 압출기를 통해 형태를 조정하여 원하는 형태로 만들어집니다. ETFE는 압출기의 스크루를 통해 녹아 유동성을 갖게 되며, 필름, 시트, 튜브, 절연 선 등 다양한 형태로 가공될 수 있습니다.

- 사출 성형 (Injection Molding): ETFE는 액상 상태로 만들어진 후 사출 기계를 사용하여 사출형으로 주입하여 원하는 모양을 형성합니다. 이 방법은 복잡한 형상의 부품을 제작하는 데 사용됩니다.

- 용액 중합 가공 방법: 용액 중합 (Solution Polymerization): ETFE를 용매에 용해시킨 후 중합시키는 방법입니다. 용액 중합을 통해 생성된 ETFE 용액은 필름 코팅, 도포, 인쇄 등 다양한 가공 방법으로 사용될 수 있습니다.

 

가공 시 ETFE는 고온에서 가열되고, 적절한 압력과 온도를 조절하여 유동성을 유지한 상태에서 형태가 조정됩니다. 가공 후 냉각 단계를 거치면 ETFE는 고체 상태로 변환되어 최종 제품이 형성됩니다. ETFE의 가공은 열에 의해 유동성을 가지는 특성을 이용합니다. 가열과 냉각, 가압 등의 조건을 조절하여 ETFE를 원하는 모양과 크기로 가공할 수 있습니다. 열가소성 고분자인 ETFE는 열가소성 가공 방법을 통해 다양한 형태의 제품을 생산할 수 있으며, 용액 중합 가공 방법은 필름 코팅 및 도포와 같은 특수한 응용에 활용될 수 있습니다.

 

ETFE는 가공에 있어 상대적으로 유연하고 다루기 쉬운 특성을 가지고 있어 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 소재입니다. 가공 방법은 제품의 용도와 요구 사항에 따라 선택되며, 적절한 가공 방법을 선택하여 ETFE를 가공함으로써 다양한 제품을 제작할 수 있습니다.