1. 소개
폴리 아미드 (PA), 폴리 카보네이트 (PC), 폴리 부틸렌 테레 프탈레이트 (PBT) 및 폴리 페닐 렌 설파이드 (PPS)와 같은 엔지니어링 플라스틱은 우수한 강도, 내열성 및 내구성을 나타내는 열과 외과의 부류입니다. 그들의 장점에도 불구하고, 특정 조건에서 브리너스, 가연성 및 열악한 처리 성과 같은 고유 한 한계는 응용을 제한합니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 다양한 수정 기술이 개발되었습니다. 여기에는 다른 폴리머와의 혼합, 충전제 또는 보강재를 통합, 화학 처리, 특정 최종 사용 요구 사항에 맞는 특성을 조정하기 위해 첨가제를 사용하는 것이 포함됩니다.
2. 수정 기술 및 전략
2.1. 섬유 또는 필러로 강화
강화 엔지니어링 플라스틱 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 나노 클레이와 같은 재료를 사용하면 기계적 강도 및 치수 안정성이 크게 향상됩니다. 예를 들어, 유리 섬유 강화 PA는 향상된 인장 강도 및 강성을 나타내므로 하중 부유 응용 분야에 적합합니다. 탄소 섬유는 더 비싸지 만 탁월한 강도 대 무게 비율과 전기 전도성을 제공합니다. 층화 된 규산염 및 그래 핀과 같은 나노 필러는 훨씬 낮은 필러 함량에서 개선을 제공하여 열 안정성 및 장벽 특성에 영향을 미칩니다.
2.2. 불꽃 지연 수정
엔지니어링 플라스틱은 종종 전자 및 자동차 내부의 응용에 화염 지연 속성이 필요합니다. 기존의 할로겐화 불꽃 지연자는 인 기반 화합물, 경골 시스템 및 나노 복합물과 같은 환경 친화적 인 대안으로 대체되고 있습니다. 예를 들어, 폴리 아미드에 확장 가능한 흑연 및 암모늄 폴리 포스페이트를 첨가하면 기계적 무결성을 유지하면서 UL-94 V-0 등급을 달성 할 수 있습니다.
2.3. 영향 및 강인성 개선
많은 엔지니어링 플라스틱은 저온에서 본질적으로 부서지기 쉽습니다. 엘라스토머 (예 : EPDM, SEB) 또는 코어-쉘 입자와 같은 강화 제는 충격 저항성을 향상시키기 위해 통합된다. 이들 개질제는 에너지를 흡수하고 충격 동안 다중 전단 생성을 개시함으로써 작동하여 열 저항을 크게 손상시키지 않으면 서 연성을 향상시킨다.
2.4. 열 및 UV 안정성 향상
열 안정제 (예를 들어, 배경 페놀, 포스 파이트) 및 UV 흡수제 (예 : 벤조 트리아 졸, 방해 아민 가벼운 안정제)는 실외 또는 고온 환경에서 사용되는 엔지니어링 플라스틱에 추가됩니다. 이 첨가제는 체인 절단 및 산화 분해를 방지하여 열이나 햇빛에 노출 된 구성 요소의 서비스 수명을 연장시킵니다.
2.5. 바이오 기반 및 녹색 변형
지속 가능성에 대한 초점이 높아짐에 따라 폴리 락트산 (PLA)과 같은 바이오 기반 엔지니어링 플라스틱이 성능을 향상시키기 위해 수정되고 있습니다. 기술에는 거친 폴리머와 블렌딩, 천연 섬유 (예 : 대마, KENAF) 첨가 또는 체인 확장체와의 반응성 압출을 위해 내열성 및 내구성을 향상시키는 것이 포함됩니다.
3. 성능 향상
3.1. 기계적 특성
수정 된 엔지니어링 플라스틱은 인장 강도, 충격 저항 및 피로 행동의 현저한 개선을 보여줍니다. 예를 들어, 유리 섬유 강화 PBT는 고장없이 더 높은 하중과 반복 응력을 견딜 수 있습니다.
3.2. 열 특성
열전도율, 열 변형 온도 (HDT) 및 융점은 필러 및 첨가제를 통해 조정할 수 있습니다. 질화 붕소로 변형 된 PPS는 개선 된 열전도율, 방열판 및 전자 하우징에 이상적입니다.
3.3. 전기 특성
절연 또는 제어 전도도가 필요한 응용 분야에서는 안 스틱 제제, 탄소 검은 색 또는 전도성 중합체를 사용한 수정 된 플라스틱이 사용됩니다. 예를 들어, 탄소 나노 튜브와 PC-AB 블렌드는 민감한 전자 장치에서 정전기 방전 보호를 제공합니다.
3.4. 화학 저항 및 날씨
플루오로 폴리머 또는 실란 커플 링제와 같은 첨가제는 화학적 불활성을 향상시키고 수분 흡수를 감소시킨다. UV 안정제 및 항산화 제는 야외 조건에서 외관과 기능을 유지하는 데 도움이됩니다.
3.5. 처리 가능성
가공 동안의 개선 된 흐름 거동, 성형 성 및 열 안정성은 유변학 적 수정 자 및 처리 AIDS를 통해 달성되므로 복잡한 부분 형상 및 일관된 생산 품질을 가능하게합니다.
4. 응용 프로그램 필드
4.1. 자동차 산업
수정 된 엔지니어링 플라스틱은 하부 구성 요소, 바디 패널 및 내부 부품에 사용됩니다. 유리 섬유로 강화 된 PA는 금속 부품을 대체하여 차량 중량과 연료 소비를 줄입니다. 화염성 PC 블렌드는 조명 시스템 및 대시 보드에 사용됩니다.
4.2. 전기 및 전자 장치
화염 지연제 및 열 안정제로 수정 된 PPS 및 PBT와 같은 고성능 플라스틱은 커넥터, 회로 보드 및 하우징에 사용됩니다. 그들의 치수 안정성과 전기 절연 특성은 소형화되고 열 집약적 인 환경에서 중요합니다.
4.3. 소비재
강화 및 UV 안정화 플라스틱은 전동 공구, 가전 제품 및 스포츠 용품에 사용됩니다. 충격 수정 ABS는 헬멧 쉘 및 보호 기어에서 인기가 있으며 스크래치 방지 PC는 안경과 스크린에 사용됩니다.
4.4. 의료 및 건강 관리
PPSU 및 PEI와 같은 멸균 저항성 및 생체 적합성을 위해 수정 된 엔지니어링 플라스틱은 수술기구, 진단 장치 및 치과 도구에 사용됩니다. 첨가제 및 저 침강은 민감한 응용에 필수적입니다.
4.5. 건축 및 산업 사용
수정 된 플라스틱은 부식 저항, 열 단열재 및 구조의 구조적 무결성을 제공합니다. GF- 강화 폴리올레핀 및 폴리 에스테르는 화학 물질 및 하중 응력에 노출 된 파이프, 패널 및 기계 부품에 사용됩니다.
5. 도전과 미래의 전망
그들의 장점에도 불구하고, 수정 된 엔지니어링 플라스틱은 높은 재료 비용, 재활용 성 문제 및 특정 첨가제의 환경 영향과 같은 과제에 직면합니다. 바이오 유래 및 완전 재활용 가능한 엔지니어링 플라스틱의 개발은 주요 미래 방향입니다. 자가 치유, 모양 메모리 및 적응 특성이있는 스마트 재료는 다음 국경을 나타냅니다. 반응성 처리, 나노 기술 및 기계 학습 유도 재료 설계의 혁신은 고성능, 지속 가능한 엔지니어링 플라스틱의 진화를 가속화 할 것으로 예상됩니다.
