7. 고분자 소개 - 폴리카보네이트 (Polycarbonate)

 

 

 

폴리카보네이트 (Polycarbonate)

 

① 폴리카보네이트(Polycarbonate)란? 

 

폴리카보네이트(Polycarbonate)는 엔지니어링 플라스틱 중 하나로, 다른 플라스틱에 비해 우수한 기계적 성능과 내구성을 가지고 있습니다. 이는 주로 베이스로 하는 성질 중 하나인 폴리카보네이트 중합체의 특징입니다. 폴리카보네이트는 다양한 특성과 우수한 물리적 속성을 가지고 있어 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다

- 전자제품: 폴리카보네이트는 전자제품에서 많이 사용됩니다. 휴대전화, 컴퓨터, 태블릿, 모니터 등의 하우징이나 보호 패널로 사용되며, 강도와 내구성, 투명성 등의 특징이 전자제품의 보호와 시각적 디자인 요소를 충족시킵니다.

- 자동차 산업: 폴리카보네이트는 자동차 산업에서도 광범위하게 사용됩니다. 차량의 외부 부품인 헤드램프, 리어램프, 사이드 미러, 범퍼 등에 사용되는데, 충격 흡수성과 내구성을 제공하여 안전성을 강화하고 경량화에도 기여합니다.

- 건설 자재: 폴리카보네이트는 건설 산업에서도 사용되는 다목적 자재입니다. 건축물의 창호재로 사용되는 창문, 천장 타일, 투명한 천장, 방음벽 및 사운드 발려, 안전 차단 장치 등에 사용됩니다. 투명성, 내구성, 내열성 등의 특징으로 인해 건축 디자인에 유연성을 제공하고 건물 내부의 자연광 활용을 촉진합니다.

- 의료 기기: 폴리카보네이트는 의료 기기 제조에서도 널리 사용됩니다. 의료용 기구, 검사기기, 치과용 소모품, 안경 렌즈 등에 사용되는데, 투명성, 내구성, 내화학성 등의 특성이 요구되는 의료 환경에 적합합니다.

- 스포츠 용품: 폴리카보네이트는 스포츠 용품 제조에도 사용됩니다. 헬멧, 안경, 안전 경갑, 스케이트보드, 스노우보드, 자전거 등의 스포츠 용품에 사용되며, 경량성과 충격 흡수성이 요구되는 이러한 제품에 이상적인 소재입니다.

- 포장재: 폴리카보네이트는 식품 및 음료 포장재로도 사용됩니다.

 

 

② 폴리카보네이트의 특성

 

- 강도와 내구성: 폴리카보네이트는 뛰어난 강도를 가지고 있어 충격에 강하며 파열이나 꺾임 없이 유연하게 휘어질 수 있습니다. 이는 폴리카보네이트가 내구성이 필요한 제품에 적합하다는 것을 의미합니다.

- 투명성: 폴리카보네이트는 매우 높은 광투과성을 가지고 있어 유리와 유사한 투명도를 제공합니다. 이는 폴리카보네이트가 광학적으로 투명성이 필요한 제품에 널리 사용되는 이유 중 하나입니다.

- 열 저항성: 폴리카보네이트는 높은 열 저항성을 가지고 있어 고온 환경에서도 안정적으로 사용될 수 있습니다. 이는 폴리카보네이트가 고온에서 변형되거나 손상을 입지 않는다는 것을 의미합니다.

- 가벼움: 폴리카보네이트는 비교적 가볍고 경량성을 가지고 있습니다. 이는 제품의 운반, 설치, 사용에 편의성을 제공하며, 에너지 효율을 향상합니다.

- 화학 저항성: 폴리카보네이트는 다양한 화학 물질에 대해 저항성을 가지고 있습니다. 대부분의 약산, 알칼리, 오염물질 등에 대해 내성을 보여줍니다.

- 가공성: 폴리카보네이트는 가공이 비교적 쉽고 다양한 방법으로 가공할 수 있습니다. 사출 성형, 압출 성형, 성형 폼 등 다양한 가공 방법을 사용하여 다양한 형태와 크기의 제품을 제조할 수 있습니다.

 

 

③ 폴리카보네이트의 가공 방법

 

- 사출 성형 (Injection Molding): 사출 성형은 폴리카보네이트를 가장 일반적으로 가공하는 방법 중 하나입니다. 이 과정에서 폴리카보네이트를 고열로 녹여 압력을 가해 금형에 주입하여 원하는 모양의 부품을 형성합니다. 사출 성형은 복잡한 형상의 부품을 대량 생산하는 데에 적합하며, 자동차 부품, 전자 제품 하우징, 의료 기기 등에 널리 사용됩니다.

- 압출 성형 (Extrusion): 압출 성형은 폴리카보네이트를 연속적으로 가공하는 방법으로, 폴리카보네이트 펠릿을 고열로 녹여 압력을 가해 형상을 가진 금형을 통해 연속적으로 압출합니다. 이 방법은 시트, 파이프, 프로파일 등의 긴 형태의 제품을 생산하는 데에 적합합니다.

- 성형 폼 (Foaming): 폴리카보네이트를 폼 형태로 가공하는 방법으로, 폴리카보네이트와 발포제를 혼합하여 폼 형성제로 사용됩니다. 열과 압력을 가하여 폼이 형성되며, 경량성과 단열성을 가진 부품을 생산하는 데에 사용됩니다.

- 성형 제품에 대한 가공: 폴리카보네이트는 다양한 가공 방법을 통해 필요한 형태로 가공될 수 있습니다. CNC 가공, 열 성형, 절삭, 접착, 열 성형 등의 방법을 사용하여 폴리카보네이트 시트, 막, 형광등 커버, 복잡한 형태의 부품 등을 생산할 수 있습니다.