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Home > 기술정보 > 엔지니어링 플라스틱이란?

  • 엔지니어링 플라스틱이란?
    • 기계장치등의 분야에서 금속재료를 대신하여 주요한 용도에 쓰이는 플라스틱의 총칭
      가볍고 녹슬지 않으며 금속과 같은 기계적 성질을 가지고 있으므로, 급속히 용도가 확대되어 스포츠용품,자동차,항공기,선박공업 및 우주개발등 다방면에서 이용되고있다.
      강철보다도 강하고 알루미늄보다도 전성(展性)이 풍부하며, 금·은보다도 내약품성(耐藥品性)이 강한 고분자(高分子) 구조의 고기능 수지(樹脂)이다. 이 플라스틱의 성능과 특징은 그 화학구조에 따라 다른데, 주로 폴리아미드·폴리아세틸·폴리카보네이트·PBT(폴리에스테르 樹脂)·변성(變性) PPO(폴리페닐렌옥사이드)의 5종류로 분리된다. 이들의 공통점은 분자량이 몇 십∼몇 백 정도의 저분자(低分子) 물질인 종래의 플라스틱과는 달리, 몇 십만∼몇 백만이나 되는 고분자물질이라는 점이다.
      따라서 이 플라스틱은 강도·탄성(彈性)뿐만 아니라, 내충격성(耐衝擊性)·내마모성(耐磨耗性)·내열성(耐熱性)·내한성(耐寒性)·내약품성·전기절연성(電氣絶緣性) 등이 뛰어나 그 용도도 가정용품·일반잡화는 물론, 카메라·시계부품·항공기 구조재·일렉트로닉스 등 각 분야에 걸쳐 사용할 수 있다. 한편, 이보다 한발 앞서 엔지니어링플라스틱을 유리섬유 또는 탄소섬유 등과 혼합시켜, 더욱 강력한 특성을 발휘하는 복합재료인 섬유강화플라스틱(FRP:fiber reinforced plastics)의 개발도 이루어졌다.
  • 장기내열성에 의한 분류
    그레이드 약어 명칭
    범용플라스틱 PVC 염화비닐수지
    PS 폴리스티렌
    HDPE 고밀도폴리에티렌
    PP 폴리프로필렌
    ABS 아크릴로니트릴
    부타디엔
    스티렌공중합체수지
    POM 폴리아세탈
    범용엔지니어링플라스틱 PPO 폴리페닐렌옥사이드
    PPE 폴리페닐렌옥사이드
    PAm 폴리아미드(나일론)
    PC 폴리카보네이트
    PBT 폴리부틸렌텔레프탈레이트
    U U폴리머
    고성능엔지니어링플라스틱 PS F 폴리술폰
    PPS 폴리페닐렌설파이드
    PEI 폴리에테르이미드
    PES 폴리에테르술폰
    PAR 폴리아릴레이트
    PEEK 폴리에테르에테르케톤
    PTFE 4불화에틸렌수지
    초내열성엔지니어링플라스틱 PAI 폴리아미드이미드
    PI 폴리이미드
  • 엔지니어링플라스틱과 강화재료
    유리섬유 카본섬유 무기필러
    기계적성질 / / /
    인장강도 증가 O 대폭증가 O 증가 O
    인장파단신장률 감소 X 감소 X 감소 X
    굽힘탄성률 증가 O 대폭증가 O 증가 O
    IZOD충격치 증가 O 증가 O 감소 X
    테이퍼마모 증가 X 증가 X 증가 X
    열적성질 / / /
    열변형온도 상승 O 상승 O 상승 O
    선팽창계수 감소 O 감소 O 감소 O
    전기적성질 / / /
    체적고유저항 ± 감소± ±
    절연파괴전압 ± ± ±
    유전율 ± ± ±
    기타의성질 / / /
    비중 증가 X 증가 X 증가 X
    흡수율 감소 O 감소 O 감소 O
    성형수축률 감소 O 감소 O 감소 O
    同上의이방성 증가 X 증가 X 감소 O
    코스트 증가 X 증가 X ±
  • 플라스틱의 연속사용온도
    플라스틱(유리%) 연속사용온도
    (°C) (°F)
    PET(40) 130 266
    PA6-6(50) 140 284
    PSF(40) 150 302
    PESF(40) 175 347
    PPS(40) 180 356
    PASF(0) 185 365
    PI(30) 200 392
    POB(0) 200 392
    PAI(0) 210 410
    FEP(20) 210 410
    PTFE(25) 260 500
  • 엔지니어링 플라스틱 수축율
    수지명 수축율
    PS 0.3~0.6
    ABS (G) 0.2~0.4
    PP (G) 0.4~1.0
    PMMA 0.2~0.7
    PA (6) 0.5~1.5
    (66) 0.8~2.2
    (G) 0.4~0.8
    POM 1.8~2.0
    (G) 0.2~0.6
    PC 0.5~0.7
    (G) 0.2~0.5
    PBT 1.1~2.4
    (G) 0.3~0.9
    강화PET 0.2~0.9
    PPO 0.5~0.7
    (G) 0.1~0.5
    PPS 0.2~0.25
    폴리아릴레이트 0.8~1.1
    폴리에테르설폰 0.2~0.6
  • 엔지니어링 플라스틱의 물성
    성질 단위 ASTM PA6 PC POM PET PBT PPO PSF PAR
    인장강도 kg/cm2 D1708 820 650 620 730 560 680 720 750
    신 도 % D1708 200 130 70 200 250 60 100 60
    인장탄성율 103kg/cm2 D1708 28 25 29 21 22 25 25 20
    압축강도 kg/cm2 D695 910 750 1,120 1,015 850 1,100 980 960
    굽힘강도 kg/cm2 D790 980 900 910 1,170 870 950 1.1 950
    굽힘탄성율 103kg/cm2 D790 23 25 26 28 24 25 27 19
    충격강도 kg,cm/cm D256 5.4 65 8.7 4.4 4 25 6 *38
    경 도 아이조트노치브록크웰 D785 ..
    열전도율 104cal/sec/cm2/°C/cm / 5.8 4.6 5.5 6.9 / 5.1 - -
    비 열 cal/°C/g / 0.4 0.28 0.35 0.28 0.55 0.32 0.31 -
    열팽창계수 10-5cm/cm2/°C D696 8.3 6.6 8.5 6 8.8 5.2 5.6 -
    열변형온도 °C D648 ..
    18.6kg/cm2 / 98 140 110 85 58 130 168 164
    4.6kg/cm2 180 143 158 185 150 140 182 -
    연속사용온도 °C / 110 120 104 120 110 104 168 -
  • 엔지니어링 플라스틱의 광학적 성질
    플라스틱 광선투과율 굴절율 아이조드충격치 하중휨온도
    종류 상품명 Tt Nd cm.kgf/cm °C
    PMMA CR-39 89~90 1.5 12.5~15.2 140
    Lucitel47 92 1.491 1.9 92
    PLEXIGLAS V,M1-7 91 1.49 2.1 75~88
    PS / 88~90 1.59 1.4~2.8 70~100
    AS Litac100-PC 90 1.57 13.6~16.3 80~95
    1.5695
    MS MAS20(다이셀) 90 1.5677 1.5~2.5 85~95
    PMP TPXMX001 >90 1.466 0.3~12 40.5
    PC Lexan101,103 86~89 1.586 12~16 129~138
    Panlite L 1225Y 1.5695
    PA Amidel TN540 85 1.535 5.9 124
    EP Isochemrez / / / /
    TransLV 96 1.53 8.7 100
    PEI Uitem1000(GEP) / 1.558 5.4 200
    PES Victrex20P(ICI) 70.5~74.2 1.65 8.7 203
  • 플라스틱 내산성 내알카리성 비교
    내산성 내알카리성
    저항성이 크다
    · 불소수지(테프론,PTFE,PFE,PFA, · 불소수지(테프론)
    · CTFE,ETFE 등) · PPS
    · 폴리페닐렌설파이드(Ryton:PPS) · m-PPE(PPO)
    · 폴리에테르술폰(Vectrex:PES) · AS,PS
    · 폴리술폰(PSF) · PSF
    · 변성폴리페닐렌에테르(m-PPE/PPO) · PES
    · 폴리아미드이미드(토론:PAI) · PMP(TPX)
    · 폴리에테르이미드(Ultem:PEI) · 초고분자량 폴리에틸렌
    · 폴리에테르에테르케톤(PEEK) · (UHMWPE)
    · PVC · 불소수지(PE-CTFE,ETFE등)
    · 액정폴리머(Xydar,LCP) · 에폭시수지
    · 실리콘 · 폴리에틸렌,폴리부틸렌
    · 에폭시수지 · (PE,PB)
    · 폴리에틸렌,폴리프로필렌(PE,PP) · 폴리아미드(PA)
    · 염화비닐(PVC) · PA612>PA66>PA6
    약간 영향이 있다
    · 폴리이미드(Vespel:PI) · 폴리플루오르화물비닐리덴(PVDF)
    · 폴리메틸펜텐(TPX,PMP) · 폴리플루오르화물비닐리덴(PVDF)
    · 폴리메틸펜텐(TPX,PMP) · 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)
    · 폴리스티렌,ABS(PS,ABS) · 실리콘(SI)
    · 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) · 폴리에스테르일레스토머(TPEE)
    · 폴리플루오르화물비닐리덴(PVDF)  
    · PS-올레핀블록코폴리머  
    · 고밀도폴리에틸렌(HDPE)  
    · 폴리올레핀일래스토머(TPO)  
    침해받는다
    · 폴리아세탈(POM) · 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)
    · 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) · 폴리카보네이트(PC)
    · 폴리카보네이트(PC) · 폴리아릴레이트(PAR)
    · 폴리아미드(나일론PA) · 강화폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)
    · 아이오노머(살린) · 폴리에테르이미드(PEI)
    · 폴리아릴레이트 · 폴리이미드(PI)
    · (방향족,폴리에스테르,에코놀) · 페놀수지(PF)
    · 폴리에스테르일래스토머(PEE) · 폴리아미드이미드(PAI)
    · 페놀수지(PF) · 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)
      · 폴리아세탈코폴리머
    분해한다
    · 셀룰로오스계 수지 · 폴리아세탈호모폴리머
    · 멜라민수지(MF) · 셀룰로오스계 수지
      · 폴리올레핀일레스토머(TPE)
  • 엔지니어링플라스틱의 장단점
    나이론의 장점 나이론의 단점
    · 내충격성이 뛰어나다 · 흡수성이 좋아 치수변화가 있다
    · 마찰.마모 특성등이 뛰어나다 · 연화하며 전가절연성이 떨어진다
    · 전기특성.저온특성이 뛰어나다 · 건조상태에서는 충격에 약하다
    · 내약품성이 뛰어나다 · 열가공의 온도범위가 좁다
    · 흡수성이 커서 차수변화가 크다 · 미건조에 의한 열분해
    · GF강화그레이드는 흡수의 영향이적다 · 성형수축률이 크다
    · 자기소화성이 있다 · 내열의 하중 의존성이 크다
    POM의 장점 POM의 단점
    · 기계적성질이 뛰어나다 · 결정화도가 높은 투명품을 얻을 수 없다
    · 피로성 내크리프성이 뛰어나다 · 휨,싱크마크 생기기 쉽고,성형수축 높고 타기쉽다
    · 마찰 마모특성등이 뛰어나다 · 접착성,열안정성,내후성이 나쁘다
    · 내약품성이 뛰어나다 · 강산강알카리에 침식되기 쉽다
    · 내열성이 좋다 · 열가공 융착이 곤란하고 충격강도가 낮다
      · 비등점의 물에서 가수분해된다
    PC의 장점 PC의 단점
    · 내충격성이 뛰어나다 · 피로와 반복충격에 약하다
    · 내열성,저온특성이 뛰어나다 · 자기윤활성이 없다
    · 투명하고 내후성,내광성이 뛰어나다 · 내열성,내열수성이 나쁘다
    · 전기특성,치수안정성이 뛰어나다 · 알카리에 약하고 고온에서 가수분해를 일으킨다
    · 내크프리성이 뛰어나다 · 약용제,열,성형,삐뚤어짐등으로 응력균열을 일으킴
    · 성형수축률이 적다 · 마찰계수가 크다
      · 노치붙임,충격강도의 하중의존성이 크다
    변성PPE의 장점 변성PPE의 단점
    · 내열성이 뛰어나고 자기소화성이 있다 · 투명그레이드는 불가능하다
    · 여러가지 내열레벨의 것을 공급할수 있다 · 내광,변색성이 나쁘다
    · 내수성,기계적성질이 대단히 뛰어남 · 용도에 의해서는 내열성,내충격성의 개량이 필요함
    · 전기특성이 뛰어나며 비중이 작다 · 유기용매유등에 녹는다
    · 성형수축률이 작아서 성형성이 양호하다 · 내솔벤트 크래크성이 좋지않다
    · 유기용제엔 녹는데 산.알카리엔 안정적임  
    PBT의 장점 PBT의 단점
    · 성형성이 뛰어나다 · 내열수성이 나쁘다
    · 내열성,내열노화성이 뛰어나다 · 내알카리성이 나쁘다
    · 내피로성이 뛰어나다 · 염소화탄화수소에 녹는다
    · 마찰,마모특성이 뛰어나다 · 휨변형이 크다
    · 전기특성이 뛰어나고 내후성이 좋다 · 이방성이 크다
    · 뛰어난 난연그레이드를 공급할 수 있다 · 충격강도가 작다
    · 흡수성이 작다 · 성형수축율이 크다
    · 내약품성이 좋다 · 내열의 하중의존성이 크다
    GE-PET의 장점 GE-PET의 단점
    · 기계적성질이 뛰어나다 · 고온이나 산알카리중에서 가수분해한다
    · 내열성이 뛰어나고 크리프 피로가 적다 · 유리강화타이프의 공통성으로서 성형수축률,강도
    · 전기특성이 뛰어나고 온도의 영향이 작다 ..에 방향성이 있다
    · 내후성이 뛰어나고,흡수성이 작다 · 성형성이 좋지않다
    · 유기용매기름에 견디고 약산에 견딜수 있다  
    불소수지PTFE의 장점 불소수지PTFE의 단점
    · 내열특성이 좋고 저온에도 강하다 · 강도가 작다
    · 내약품성이 플라스틱중에서 가장 뛰어나다 · 변형하기 쉽다
    · 흡수열이 0이고,비점착성이다 · 성형성이 나쁘고 사출이나 압출이 곤란하다
    · 내후성이 뛰어나게 좋다 · 접착,인쇄등 표면처리가 가능하다
    · 마모계수가 낮다 · 치수안정성이 좋지않다
    · 자기윤활성이 있다  
    PPS의 장점 PPS의 단점
    · 내열성이 높다(보통240°C강도는 제외) · 성형조건이 까다롭다(인장,웰드강도등)
    · 치수안정성이 좋다 · 선팽창계수의 온도의존성이 크다
    · 자기소화성이 있다 · 약하다
      · 2차가공성이 나쁘다
    폴리술폰PSF의 장점 폴리술폰PSF의 단점
    · 내열수,스팀성이 좋다 · 강산에 녹는다
    · 자기소화성이 있다 · 유기용제에 녹는다
    · 치수안정성이 좋다 · 내자외선성이 나쁘다
    · 투명하다 · 충격강도의 노치의존성이 크다
      · 유동성이 나쁘다
    폴리에테르술폰PES의 장점 폴리에테르술폰PES의 단점
    · 자기소화성이 있다 · 내후성,흡수성이 있다
    · 투명하다 · 극성용매에 녹을 수 있다
    · 내열성이 뛰어나다 · 노치부의 내충격성이 약하다
    · 내열수,스팀성이 좋다 · 강산에 녹을 수 있다
    · 내크리프성이 있다 · 성형성이 좋지않다
    폴리아릴레이트PAR의 장점 폴리아릴레이트PAR의 단점
    · 내열성,내후성이 좋다 · 유기용제에 녹을 수 있다
    · 치수안정성,가스밸리어성이 좋다 · 스트레스크랙성이 나쁘다
    · 난연성이 있다  
    폴리이미드PI의 장점 폴리이미드PI의 단점
    · 치수안정성,내마모성이 좋다 · 알카리 고온시,산에 녹을수 있다
    · 자기소화성이 있고,내열성이 뛰어남 · 흡습성이 높아,치수변화,HDT의 저하를만듬
    · 내방사선성이 양호하다 · 무르다
    PEEK의 장점 PEEK의 단점
    · 내열성으로 자기소화성이 있다 · 결정화가 불충분할때 아세톤등에 의한 크랙발생
    · 내열수,스팀성,내약품성이 좋다 · 성형수축률이 크다
    · 대단히 강하고,내방사선성이 있다  
    LCP의 장점 LCP의 단점
    · 내열성,유동성이 좋다 · 특성에 이방성이 있다
    · 치수정밀도가 좋다 · 웰드강도가 약하다
    PEI의 장점 PEI의 단점
    · 내열성,내후성이 좋고,내약품성이 있다 · 성형성이 나쁘다
    · 내방사선성,난연성,내가수분해성이 있다