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Acetal resin(아세탈수지)
Acetal resin(POM, 아세탈수지)
HS No. : 3907-10-0000
CAS No. : 30846-29-3
화학명 : 1,1-Diethoxyethane homopolymer
별명 : Polyacetal
화학식 : (CH2-O-)n
성상 : 현재 생산되고 있는 POM에는 호모폴리머와 호모코폴리머의 2종류가 있다. 호모폴리머 분자구조는 통상 1000개 이상의 CH2O기를 포함하는 측쇄가 없는 POM의 장쇄상 고분자〔-CH2O〕n이다. 호모폴리머의 우수한 기계적 성질은 그 강한 분자구조에 의한 것으로 POM의 분자쇄가 부분적으로 결정을 갖는 초고분자 구조로써 발전해서 각각의 분자쇄가 치밀하고도 높은 격자 에너지를 갖고 있다. 또한 결정영역과 비결정영역과는 서로 결합해서 거대 구조를 형성하고 있는데, 이것이 호모폴리머에 우수한 강성, 강도, 탄성을 주고 있다. 공중합체는 POM 주쇄 중에 〔-C-C-〕결합을 갖는 공중합물이어서 내열성, 성형성이 우수하다. 기계적 특성은 고온이나 저온에서 우수하며 stress와 strain의 관계는 금속에 가깝고 탄성회복도 좋기 때문에 350kg/㎠ 정도의 응력까지는 금속과 함께 사용할 수 있다. 내클리프성, 내피로성은 다른 수지 보다도 현저히 우수하며 또한 마멸마모특성도 우수하여 자기 윤활성이 있으므로 접동부재로써 무윤활상태에서 사용할 수 있는 등 많은 특징을 가지고 있다. 변형온도는 19kg/㎠에서 100℃, 5kg/㎠에서는 170℃를 각각 보인다. 열안정성은 연속가열의 경우에는 90℃, 단속 가열시에는 120℃에서 사용해도 성질이 변하지 않는다. 수중에서도 중간정도의 온도로부터 성질이 변하지는 않으며 각종 오일, 가솔린유에는 고온에서도 잘 견딘다. 단점으로는 가연성, 약한 내후성, 자외선에 약한 것, 강산·강알칼리에 약한 것 등이다.
용도 : 전기·기기부품분야 중 카세트, 롤러, 세탁기, 타이, 선풍기 넥피스 등에 사용되고 자동차 부품 중 도마로크, 와이퍼부품(기어, 스위치), 히터 팬, 스피드 메타 기어 등에 사용된다. 기계부품 분야에서는 각종 기어, 부슈류, 펌프용 임펠라 가스켓, 콘베어부품, 볼트, 너트 등에 사용되고 건재·배관부품으로는 파이프 단수, 알미늄샷시 등에 사용되며 그밖에 에어졸 용기, 가스라이터 등에 사용된다.
원료 : 알데히드류
제법 :포름알데히드는 매우 반응성이 좋아서 순수한 것은 그냥 놔두면 서서히 중합이 일어나서 백색고체를 생성한다. 중합에는 직쇄와 환상의 2종류가 있지만 그들은 불안정해서 가열하면 쉽게 해중합되어 모노머로 돌아온다. 섬유 혹은 필름을 성형할 수 있는 열안정성과 굴곡성이 있는 폴리머를 얻기 위해서는 다음과 같은 중합조건이 필요하다. 이 조건이라는 것은 무수 포름알데히드 모노머로 중합속도와 거의 비슷한 속도로 불어넣는 것인데, 특허에 의한 다음의 예를 열거했다. α-폴리옥시메틸렌을 열분해해서 모노머를 증기로써 발생케 한 후 이것을 질소가스와 함께 15℃로 유지한 두 개의 트랩을 통해서 불순물을 제거한 후 펜탄, 트리부틸아민으로부터 만들어진 액체를 25℃로 세게 교반시키면서 연속적으로 여기에 불어넣는다. 4시간 후에 눈과 같은 백색의 입상 폴리머가 얻어진다. 이 경우, 원료로써 포름알데히드 모노머는 적어도 99.9% 이상의 순도를 필요로 하며 이를 위해서는 α-폴리옥시메틸렌이나 또는 파라포름알데히드의 열분해에 의해 모노머를 생성시켜 쓰는 것이 적당하다. 따라서 액상 포르말린을 원료로 하는 경우에는 무수 포름알데히드를 얻는 과정이 필요하다. 또한 분산제를 필요로 하는 경우에는 비이온형의 분자량 200 이상의 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜의 장쇄지방산 에스테르 0.2~0.3%가 사용된다. 또한 촉매로써 지방족 아민 등을 사용하기도 한다. 반응 압력은 상압, 온도는 -50~70℃의 범위다. 이와 같이 해서 얻어진 폴리머를 원료로 해서 필름이나 섬유를 만드는 경우, 200℃에 가까운 온도에서 용융방사나 열신장을 할 필요가 있으므로 중합조건에 의해 조절하는 외에 안정제를 첨가하는 것과 폴리머의 에스테르 등 두 가지 방법이 고려되고 있다. 폴리머의 에스테르화는 염기성 촉매의 존재하에서 유기산무수물로 에스테르화를 행한다. 이 수지의 최대 장점은 그 원료 모노머가 무수 포름알데히드여서 가격이 싸다는 것이다. 가공법은 사출성형이 많지만 압출성형에 의해서도 파이프, 튜브, 자켓, 시트, 병 등 각종 제품이 만들어진다. 그밖의 제법으로는 에틸렌옥사이드 공중합체 트리옥산과 BF3를 촉매로써 개환중합하는 셀라니스법이 있는데, 방사중합 트리옥산에 방사선을 조사한 후 가열한다.
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