폴리 카보네이트 (PC) 플라스틱은 자동차 헤드 라이트에서 의료 기기에 이르기까지 어디에나 있습니다. 이 자료가 왜 그렇게 인기가 있습니까? 내구성, 투명성 및 내열 저항은 수많은 산업에서 이루어집니다. 이 게시물에서는 알게됩니다 . PC 플라스틱이 무엇 인지, 주요 특성 및 자동차, 전자 제품 등에 걸쳐 널리 사용되는 이유를
PC 플라스틱이란 무엇입니까?
폴리 카보네이트 (PC) 플라스틱은 강인성과 내구성으로 알려진 투명하고 고성능 열가소성입니다. 충격 저항 및 열 안정성과 같은 예외적 인 특성으로 인해 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. PC는 종종 가볍고 파손 가능성이 적기 때문에 유리로 선택됩니다. 또한 가혹한 조건에 장기간 노출 된 후에도 명확성을 유지합니다.
폴리 카보네이트 (PC)의 화학 구조
PC 플라스틱의 화학적 조성 및 구조
핵심에서, PC 플라스틱 은 유기 기능 그룹에 의해 연결된 탄산염 그룹으로 만든 중합체이다. 화학 구조는 다음 형태의 반복 단위를 포함합니다. –o– (c = o) –o–. 이 구조는 극심한 온도에서도 강인성과 유연성을 제공합니다. PC 제조에 사용되는 주요 원료는 Bisphenol A (BPA) 및 Phosgene입니다..
아래는 화학 구조의 단순화 된 표현입니다 :
| 구성 요소 | 공식 |
| 비스페놀 a | c ₁₅h₁₅o₂ |
| 독가스 | cocl₂ |
이러한 구성 요소는 중합 공정을 거쳐 PC 플라스틱으로 우리가 알고있는 강력하고 다재다능한 재료를 만듭니다.
비스페놀 A와 포스펜 사이의 반응은 폴리 카보네이트를 생성한다
PC 플라스틱의 발견 및 개발
의 발견은 폴리 카보네이트 플라스틱 1950 년대로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 독일의 바이어 AG의 허먼 슈넬 박사와 미국의 General Electric의 Daniel W. Fox 박사 두 명의 화학자는 동시에 PC를 독립적으로 개발했습니다. 그들의 작업은 투명성, 강도 및 다양성을 결합한 열가소성을 제공함으로써 재료 과학에 혁명을 일으켰습니다.
폴리 카보네이트는 발견 된 이래 모든 것에 사용되는 재료로 성장했습니다 광학 렌즈 에서 에 이르기까지 자동차 부품 . 제조업체는 내구성이나 광학 선명도를 잃지 않고 복잡한 모양으로 쉽게 성형 할 수있는 능력을 좋아합니다. PC 플라스틱은 종종 사용됩니다 사출 성형 공정 . 다양성과 형성의 용이성으로 인한 강도와 내구성은 자동차 부품 및 부품 제조 , 광학 명확성은 의료 장치 구성 요소 . 렌즈 및 보호 장비와 같은
PC 플라스틱의 특성
PC 플라스틱은 인상적인 특성을 자랑합니다. 이것들은 다양한 응용 분야의 자료가됩니다.
투명성과 광학 명확성
PC 플라스틱은 탁월한 선명도로 유명합니다. 유리만큼 투명합니다.
이러한 품질은 PC가 렌즈, 창 및 디스플레이 스크린에 적합합니다.
높은 충격 저항 및 내구성
강인함은 PC 플라스틱의 중간 이름입니다. 그것은 제공 :
이로 인해 PC는 안전 장비 및 스트레스가 많은 응용 프로그램에 이상적입니다.
내열성 및 치수 안정성
PC 플라스틱은 열을 취할 수 있습니다. 그것은 제공합니다 :
이러한 특성은 PC가 고온 환경에 적합하게 만듭니다.
불꽃 지연
PC 플라스틱은 화염으로 쉽게 올라가지 않습니다. 그것은 제공 :
본질적인 화염 지연 특성
상당한 분해없이 불꽃 재료와 결합하는 능력
자기 외주 성격
이로 인해 PC는 전자 제품 및 건축 자재를위한 안전한 선택입니다.
화학 저항
PC 플라스틱은 다양한 화학 물질을 견딜 수 있습니다.
희석 된 산과 알코올에 대한 저항성
알칼리와 그리스에 대한 평균 저항
방향족 탄화수소 및 농축 산에 대한 저항성
이 저항 프로파일은 PC가 많은 산업 응용 분야에 적합하게 만듭니다.
PC 플라스틱의 상세한 특성
물리적 속성
| 물리적 재산 | 가치/설명 |
| 밀도 | 1200 kg/m /3; |
| 투명도 | 90% 이상의 광 전송 |
| 굴절률 | 1.584 (명확한 폴리 카보네이트 용) |
| UV 차단 | UV 방사선에 대한 보호를 제공합니다 |
| 수분 흡수 | 낮은 수분 흡수 |
| 산소 지수 제한 | 높은 (정확한 값 지정되지 않음) |
| 무게 | 유리 무게의 약 절반 |
| 열 팽창 | 섭씨 당 미터당 0.065 mm |
화학적 특성
| 화학 특성 | 설명 |
| STP의 단계 | 단단한 |
| 알코올에 대한 저항 | 높은 저항 |
| 방향족 탄화수소에 대한 저항 | 좋은 저항 |
| 그리스와 오일에 대한 저항 | 노출시 무결성을 유지합니다 |
| 알칼리에 대한 저항 | 평균 저항 |
| 케톤에 대한 저항 | 강한 저항 |
| 희석 된 산에 대한 저항성 | 효과적으로 노출을 견뎌냅니다 |
| 용매에 대한 저항 | 높은 저항 |
| 농축 된 산에 대한 저항 | 저항 저항 |
| 할로겐에 대한 저항 | 저항 저항 |
전기 속성
| 전기 속성 | 값/설명 |
| 유전력 | 높은 (정확한 값 지정되지 않음) |
| 유전 상수 @ 1 kHz | 효율적인 전기 절연 (정확한 값 지정되지 않음) |
| 소산 계수 @ 1 kHz | 낮은 (정확한 값 지정되지 않음) |
| 부피 저항성 | 매우 높음 (정확한 값 지정되지 않음) |
| 전기 절연 | 훌륭한 |
| 유전체로서의 성능 | 높은 안정성 커패시터에 좋습니다 |
참고 :이 기사는 이러한 속성의 대부분에 대해 특정 숫자 값을 제공하지 않고 대신 질적으로 설명합니다. 보다 정확한 데이터가 필요한 경우 추가 연구 또는 테스트가 필요할 수 있습니다.
기계적 특성
| 기계식 속성 | 값/설명 |
| 궁극적 인 인장 강도 | 60 MPa |
| 항복 강도 | 사용할 수 없습니다 |
| Young의 탄성 계수 | 2.3 GPA |
| 브리넬 경도 | 80 BHN |
| 충격 강도 | 유리의 250 배 |
| 강인함 | -20 ° C에서 140 ° C 사이의 인성을 유지합니다 |
| 치수 안정성 | 넓은 온도 범위에서 우수합니다 |
| 굽힘 강도 | 높은 (정확한 값 지정되지 않음) |
| 마모 저항 | 좋은 |
| 피로 지구력 | 낮은 |
열 속성
| 열 속성 | 값/설명 |
| 녹는 점 | 297 ° C |
| 유리 전이 온도 | 150 ° C |
| 열전도율 | 0.2 w/mk |
| 비열 용량 | 1200 J/G K |
| 열 변형 온도 | 264 psi에서 145 ℃ |
| 열 안정성 | 최대 135 ° C |
| 인성을위한 온도 범위 | -20 ° C ~ 140 ° C |
| 용융 온도 (처리 용) | 280-320 ° C (주입 성형) |
| 곰팡이 온도 (처리 용) | 80-100 ° C (주입 성형) |
| 압출 온도 | 230-260 ° C |
| 3D 인쇄 온도 | 260-300 ° C |
| 침대 온도 (3D 프린팅 용) | 90 ° C 이상 |
PC 플라스틱의 응용
폴리 카보네이트 (PC) 플라스틱은 내구성, 투명성 및 열 및 충격에 대한 내성으로 인해 광범위한 산업에서 사용됩니다. 다재다능 함은 자동차, 전자 제품, 건축 및 의료 분야에 필수적입니다.
자동차 산업
PC 플라스틱은 자동차 부문, 특히 가볍고 내구성있는 특성에 중요한 역할을합니다. 그것의 사용은 안전을 보장하면서 차량 성능을 향상시킵니다.
헤드 램프 렌즈 : PC의 선명도와 강인함은 자동차 헤드 램프에 완벽하여 유리에 비해 더 나은 충격 저항을 제공합니다.
내부 구성 요소 : 대시 보드에서 제어 패널에 이르기까지 PC 플라스틱은 고온에서도 강도와 내구성을 제공합니다.
선 루프 및 패널 : PC의 가벼운 특성은 차량의 전반적인 무게를 줄여 연료 효율과 성능을 향상시키는 데 도움이됩니다.
소비자 전자 장치
PC 플라스틱 은 탁월한 전기 절연 및 충격 저항 덕분에 전자 산업에서 널리 사용됩니다.
스마트 폰 및 노트북 케이싱 : PC의 충격 저항은 이러한 장치가 방울 및 손상으로부터 보호를 유지하도록합니다.
CD 및 DVD 생산 : 광학 선명도와 내구성은 정확한 데이터 저장이 필요한 광학 디스크를 생성하는 데 이상적입니다.
전기 절연체 : PC 플라스틱은 전자 부품의 탁월한 단열재를 제공하여 전기 고장의 위험을 줄입니다.
건축 및 안전 장비
건설 및 안전 산업에서 PC 플라스틱은 충격 저항과 투명성으로 두드러집니다.
방탄 Windows : PC의 강인성은 강도가 중요한 방탄 응용 프로그램에 이상적입니다.
안전 고글과 페이스 실드 : 명확성과 보호의 조합은 위험한 환경에서 최대한의 가시성과 안전을 보장합니다.
온실 패널 : PC 플라스틱의 UV 저항성 및 투명성은 온실 패널에 적합하여 식물에 최적의 햇빛을 제공하면서 환경 손상을 방지합니다.
의료 및 식품 산업
명확성과 내구성으로 인해 PC 플라스틱은 일반적으로 의료 및 식품 관련 제품에 사용됩니다.
의료 기기 : 멸균 과정을 견딜 수있어 인큐베이터, 수술기구 및 투석기에 적합합니다.
식품 용기 : PC는 자주 충격 저항 및 열차로 인해 식품 저장에 사용됩니다.
베이비 병 (BPA-free 옵션) : BPA가없는 PC는 투명성과 내구성을 유지하면서 아기의 안전을 보장합니다.
광학 응용
PC 플라스틱은 우수한 선명도와 충격 저항 덕분에 광 응용 분야에서 빛납니다.
안경 렌즈 : PC 렌즈는 가볍고 내구성이 뛰어나고 산산조각이 난 것이있어 전통적인 유리보다 안전합니다.
카메라 렌즈 : PC는 광학 선명도와 인성이 고품질 이미지에 중요한 카메라 렌즈에 사용됩니다.
광 디스크 : CD, DVD 및 Blu-ray 디스크는 PC 플라스틱에 의존하여 정밀하고 장기 내구성을 위해 의존합니다.
PC 플라스틱의 가공 방법
폴리 카보네이트 (PC) 플라스틱은 다양한 방법을 사용하여 처리되며, 각각의 특정 응용 분야 요구를 충족하도록 맞춤화됩니다. 사출 성형에서 3D 프린팅에 이르기까지 기술 선택은 최종 제품의 요구 사항에 따라 다릅니다.
주입 성형
사출 성형은 PC 부품을 생산하는 데 인기있는 방법입니다.
프로세스 개요 :
PC 플라스틱을 녹입니다
고압 하에서 곰팡이에 주입하십시오
재료를 시원하고 굳어집니다
PC 주입 성형을위한 주요 매개 변수 :
용융 온도 : 280-320 ° C
곰팡이 온도 : 80-100 ° C
성형 수축 : 0.5-0.8%
장점 :
복잡한 모양에 이상적입니다
높은 생산률
탁월한 치수 정확도
도전 과제 :
압출
압출은 연속 PC 프로파일을 만드는 데 널리 사용됩니다.
PC 압출 제품의 유형 :
압출 온도 및 설정 :
온도 : 230-260 ° C
권장 L/D 비율 : 20-25
압출 PC의 응용 프로그램 :
압출은 일관된 단면으로 길고 연속적인 모양을 생성 할 수있게합니다.
열 성형 및 블로우 성형
이 방법은 중공 PC 부품을 만드는 데 적합합니다.
프로세스 설명 :
적절한 PC 응용 프로그램 :
성공적인 열 성형/블로우 성형 팁 :
이 방법은 복잡한 모양의 대형 중공 부품을 생산하는 데 좋습니다.
PC 플라스틱으로 3D 프린팅
3D 프린팅은 PC 플라스틱의 새로운 가능성을 열어줍니다.
PC 용 3D 프린팅 기술 :
융합 증착 모델링 (FDM)
선택적 레이저 소결 (SLS)
최적의 프린터 설정 :
인쇄 온도 : 260-300 ° C
침대 온도 : 90 ° C 이상
인쇄 속도 : 30-60 mm/s
3D 인쇄 PC 부품에 대한 설계 고려 사항 :
벽 두께 : 작은 부품의 경우 최소 1mm, 큰 부품의 경우 1.2mm
지지 구조 : 45 °보다 좁은 돌출부 또는 각도에 필요한
이방성 : 최적의 강도를 위해 인쇄 방향을 고려하십시오
3D 프린팅이 허용됩니다 복잡한 PC 부품의 빠른 프로토 타이핑 및 소규모 생산.
PC 플라스틱으로 디자인
으로 디자인하면 PC 플라스틱 강도와 투명성으로 인해 유연성이 뛰어납니다. 그러나 성능을 최적화하기 위해 설계자는 벽 두께, 인쇄 방향 및지지 구조와 같은 몇 가지 요소를 고려해야합니다. 다음은 사용하여 효과적인 부품을 설계하는 데 도움이되는 주요 지침입니다. PC 플라스틱을 .
벽 두께 지침
PC 부품에는 적절한 벽 두께가 중요합니다.
이 지침은 특히 중요합니다 사출 성형 설계.
표면 품질 및 인쇄 방향
인쇄 방향은 표면 품질과 강도에 영향을 미칩니다.
이방성 및 약점
PC 부품은 계층 별 인쇄로 인해 방향 강도를 가질 수 있습니다.
치수 정확도
PC는 3D 프린팅에서 고 차원 정확도를 제공합니다.
이 정확도는 PC에 적합합니다 정밀 제조.
지원 구조
지원 구조는 특정 기능에 필수적입니다.
엠보싱 및 새겨진 세부 사항
최적의 양각 및 새겨진 기능에 대한 지침 :
| 기능 유형 | 최소 선 두께 | 최소 깊이 |
| 새겨진 텍스트 | 1 mm | 0.3 mm |
| 양각 텍스트 | 2.5 mm | 0.5 mm |
연동 및 움직이는 부분
PC는 복잡한 이동식 어셈블리 인쇄를 허용합니다.
파일 형식 요구 사항
부드러운 프로덕션을 위해 호환 파일 형식을 사용하십시오.
디자인 예제
디자인의 강도, 비용 및 외관 균형 :
이러한 설계 고려 사항은 중요합니다 자동차 부품 및 부품 제조.
3D 프린팅 용 PC 부품 설계를위한 팁
디자인을 최적화하십시오 3D 프린팅 :
지지 구조를 최소화하기 위해 부품을 방향
두껍고 얇은 부분 사이의 점진적인 전환을 사용하십시오
강도를 위해 설계 할 때 인쇄 방향을 고려하십시오
가능한 경우 자체 지원 각도 (> 45 °)를 통합하십시오
수지 제거를위한 배수 구멍이있는 중공 부품을 설계하십시오
이 가이드 라인을 통해 다양한 응용 프로그램을위한 PC 플라스틱 부품을 효과적으로 설계 할 수 있습니다. 소비재 의료 기기.
PC 플라스틱 성능 향상
폴리 카보네이트 (PC) 플라스틱의 성능은 다양한 첨가제를 첨가하고, 다른 재료와 혼합하고, 표면 처리를 적용함으로써 크게 향상 될 수 있습니다. 이 방법은 재료의 수명을 연장하고보다 까다로운 응용 분야에 적합합니다.
첨가제 및 강화
첨가제는 PC의 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 방법은 다음과 같습니다.
UV 안정제
불꽃 지연자
유리 섬유 강화
PC 블렌드 및 합금
PC를 다른 재료와 혼합하면 강력한 조합이 생성됩니다.
PC/ABS 블렌드
PC/PBT 블렌드
다른 일반적인 PC 합금
이들은 특정 애플리케이션에 대한 PC의 속성을 최적화하여 다양성을 확장합니다.
표면 처리 및 코팅
표면 수정은 PC의 한계를 해결할 수 있습니다.
긁힘 저항을위한 단단한 코팅
PC 표면의 내구성을 향상시킵니다
광학 응용 분야에서 특히 유용합니다
고기 환경에서 MAR 저항을 향상시킵니다
방지 치료
PC 표면의 금속 화
PC 부품에 금속 외관을 추가하십시오
전자기 차폐 특성을 향상시킵니다
소비자 제품의 미적 매력을 향상시킵니다
이러한 처리는 PC의 기능을 확장하여 더 많은 응용 프로그램에 적합합니다.
PC 플라스틱 선택에 대한 고려 사항
선택할 때 고려해야 할 몇 가지 주요 요소가 있습니다. PC 플라스틱을 프로젝트를 위해 비용 및 처리 성능에서 가용성 및 대체 자료와의 비교에 이르기까지 이러한 요소를 이해하면 응용 프로그램에 대한 최상의 결정을 내릴 수 있습니다.
비용 및 예산
PC 플라스틱은 일부 대안보다 더 비싸다 :
팁 : 프로젝트가 비용을 정당화하기 위해 PC의 고유 한 특성이 필수적인지 평가하십시오.
처리 성능 및 배치 크기
PC의 처리 특성은 생산에 영향을 미칩니다.
PC를 선택할 때 생산량과 사용 가능한 장비를 고려하십시오.
리드 타임 및 가용성
PC 플라스틱 가용성에 영향을 미치는 요인 :
일반적으로 다양한 공급 업체가 널리 사용할 수 있습니다
사용자 정의 등급은 리드 타임이 길어질 수 있습니다
글로벌 공급망 중단은 가용성에 영향을 줄 수 있습니다
적시에 배송을 보장하기 위해 미리 계획하고 공급 업체와 좋은 관계를 유지하십시오.
다른 엔지니어링 플라스틱과 비교
PC를 일반적인 대안과 비교해 봅시다 :
| Property | PC | Acrylic (PMMA) | ABS |
| 충격 강도 | 훌륭한 | 좋은 | 매우 좋은 |
| 투명도 | 높은 | 훌륭한 | 불투명체 |
| 내열 | 높은 | 보통의 | 보통의 |
| UV 저항 | 좋은 | 훌륭한 | 가난한 |
| 비용 | 더 높은 | 보통의 | 낮추다 |
PC의 장점 :
우수한 충격 강도
높은 내열 저항
부동산의 균형이 좋습니다
PC의 단점 :
더 높은 비용
화학 공격에 취약합니다
신중한 처리가 필요합니다
특정 애플리케이션을 위해 PC와 다른 플라스틱 중에서 선택할 때 이러한 요소를 고려하십시오.
안전 및 환경 고려 사항
사용할 때는 PC 플라스틱을 소비자의 안전성과 환경 영향을 모두 고려해야합니다. 식품 접촉에 대한 에서 FDA 승인 의 가용성에 이르기까지 BPA-free 옵션 확인하는 몇 가지 요소가 있습니다 . PC 플라스틱이 안전하고 친환경적인지
식품 연락 신청에 대한 FDA 승인
PC 플라스틱 은 일반적으로 와 같은 식품 관련 제품에 사용됩니다 물병 , 베이비 병 및 식품 저장 용기 . 받았습니다 . FDA 승인을 많은 식품 접촉 응용 프로그램에 대한 이 승인은 PC 플라스틱이 식품 포장 및 취급에 대한 엄격한 안전 표준을 충족시켜 식품 산업에서 신뢰할 수있는 재료로 만듭니다. 그러나 확인해야합니다 . PC 플라스틱이 특히 음식이나 음료로 작업 할 때 모든 규제 요구 사항을 충족하는지 사용중인 특정 등급의
BPA 프리 PC 플라스틱 옵션
으로 자주 제기되는 한 가지 문제는 PC 플라스틱 의 존재입니다 . 비스페놀 A (BPA) 잠재적 인 건강 위험을 위해 면밀히 조사 된 화학 물질 인 일부 연구에 따르면 BPA는 플라스틱 용기에서 음식이나 음료로 침출 할 수 있다고합니다. 이를 해결하기 위해 많은 제조업체가 이제 BPA가없는 PC 플라스틱 옵션을 제공합니다. 이러한 대안은 기존 과 동일한 내구성과 선명도를 제공 하지만 PC 플라스틱 와 관련된 위험을 제거합니다 BPA . 와 같은 제품의 경우 베이비 병 이나 물 용기 선택하는 것은 BPA가없는 재료를 소비자에게 더 안전하고 건강한 선택입니다.
PC 플라스틱의 재활용 및 환경 영향
PC 플라스틱은 재활용 가능하여 환경 발자국을 줄입니다. 많은 PC 제품을 새로운 재료로 수집, 가공 및 개혁하여 자원을 보존하는 데 도움이 될 수 있습니다. 폴리 카보네이트 재활용은 종종 화학 공정을 포함하며, 여기서 물질은 추가 중합을 위해 단량체로 분해됩니다. 또한 PC 플라스틱 에는 재활용 코드 '7, '가 표시되며, 이는 재활용 가능하지만 특수 시설이 필요하다는 것을 나타냅니다.
재활용 가능성에도 불구하고 모든 재활용 센터가 처리 할 수있는 것은 아니기 때문에 데 어려움이 있습니다 . PC 플라스틱이 올바르게 재활용되도록하는 진행중인 연구는 재활용 방법을 개선하고 바이오 기반 폴리 카보네이트를 만들어 환경 영향을 더욱 줄이는 것을 목표로합니다. 이 혁신은 지속 가능한 PC 플라스틱 옵션을 제공 할 수 있습니다. 향후
| 속성 | 세부 사항 |
| FDA 승인 | 식품 연락 신청에 대한 승인 |
| BPA-free 옵션 | 더 안전한 음식 용기에 사용할 수 있습니다 |
| 재활용 성 | 특수한 방법으로 재활용 할 수 있습니다 |
| 환경 영향 | 바이오 기반 대안에 대한 연구 |
결론
PC 플라스틱은 탁월한 충격 저항, 투명성 및 열 안정성을 제공하므로 다양한 산업에 이상적입니다. 그 속성을 이해하면 자동차, 전자 제품 및 의료 기기와 같은 응용 분야에서 잠재력을 극대화 할 수 있습니다. 의 발전이 진행됨에 따라 BPA가없는 옵션과 바이오 기반 폴리 카보네이트 의 미래는 PC 플라스틱 신규 및 신흥 시장에서 훨씬 더 큰 지속 가능성과 다양성을 약속합니다.
팁 : 모든 플라스틱에 관심이있을 수 있습니다
