다양한 온 · 습도 조건에서 폴리카보네이트 소재의 가속열화 거동 분석

Q: 이 논문에서 정의한 열화도란 무엇인가?

열화도란 열화되지 않은 소재의 수 평균 분자량($M_{n,0}$)과 열화된 소재의 수 평균 분자량($M_n$)을 활용하여 $1 - (M_n / M_{n,0})$로 정의되는 값이다. 이는 소재의 열화에 따른 사슬 절단 거동을 직접적으로 나타내며, 소재의 인성 저하를 예측하는 데 사용된다.

Q: 폴리카보네이트 소재의 열화 거동에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 무엇인가?

연구 결과, 폴리카보네이트 소재의 열화 거동은 온도와 습도에 크게 영향을 받으며, 특히 상대 습도가 높을수록 분자량 감소가 가속화되고 기계적 물성 저하가 심화된다. 고온다습 환경에서 분자량 감소는 소재의 인성 저하와 직접적인 관계를 가진다.

김나임; 이정무; 이수하; 위정욱

doi:10.3795/KSME-A.2024.48.8.565

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김나임 (국립금오공과대학교) 이정무 (LG 화학) 이수하 (국립금오공과대학교) 위정욱 (국립금오공과대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제48권 제8호(통권 제467호)

발행연도: 2024.8

수록면: 565 - 571 (7page)

DOI: 10.3795/KSME-A.2024.48.8.565

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폴리카보네이트(PC: polycarbonate)는 무정형 고분자로서 엔지니어링 플라스틱의 대표적인 소재로 알려져 있다. PC 소재는 기계적 물성, 내충격성, 치수 안정성 등이 우수하고 가공이 쉬워 다양한 산업 분야에 사용된다. 실생활 제품에 많이 적용되는 PC 소재는 장시간 높은 온/습도 환경에 노출되면 열화되어 기계적 물성이 감소하게 된다. 본 연구에서는 다양한 온/습도 조건에서 PC 소재의 가속 열화 거동을 분석하였다. 85°C - 85%RH, 95°C - 85%RH, 85°C - 50%RH, 85°C - Dry, 95°C - Dry 조건에서 최대 2,688시간 동안 내후성 시험을 진행한 후 인장시험을 진행하였으며, 기계적 물성이 현저히 감소하는 것을 확인하였다. GPC 분석, 표면 분석을 통해 PC 소재가 열화 되었을 때 분자량 변화가 기계적 물성 저하에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 이를 통해 소재의 물성변화와 분자량 변화 사이의 관계를 파악하였다.

#Polycarbonate(폴리카보네이트) #Weathering(웨더링) #Degradation(열화) #Durability(내구성)

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