NETZSCH 브랜딩이 적용된 고정밀 열가소성 압출기 부품으로 첨단 폴리머 가공 기술을 선보입니다.

10.09.2021 by Milena Riedl, Dr. Shona Marsh

키넥서스 회전 레오미터를 사용한 폴리머 가공 문제 해결

열가소성 폴리머 용융물은 현대의 많은 산업 공정에서 다양한 물체를 제조하는 데 널리 사용됩니다. 키넥서스 회전 레오미터로 측정한 물성이 실제 폴리머 공정 문제를 해결하는 데 어떤 도움이 되는지 알아보세요.

열가소성 폴리머 용융물은 현대의 많은 산업 공정에서 다양한 물체를 제조하는 데 널리 사용됩니다. 지난 기사에서는 키넥서스 회전 레오미터로 열가소성 플라스틱의 어떤 특성을 측정할 수 있는지 살펴보았다면, 이번에는 측정된 특성을 통해 폴리머 가공 문제를 해결하는 방법을 실제 사례를 통해 설명해 보겠습니다.

A) 압출 공정에서 튜브 및 파이프 게이지의 가변성

저주파수에서의 진동 테스트를 통해 여러 배치의 재료 간에 탄성 계수의 차이를 확인할 수 있었습니다. 분명히 파이프 게이지가 압출 후 폴리머의 회복 정도에 따라 달라지므로 당연히 게이지가 높은 파이프와 튜브의 탄성 계수가 더 컸습니다.

두꺼운(파란색) 및 얇은(분홍색) HDPE 파이프의 저장 탄성률과 주파수를 비교하여 재료 특성을 보여주는 주파수 스윕 그래프입니다.
그림 1: 두 개의 HDPE 파이프에 대한 주파수 스윕 데이터. 탄성 계수가 더 높은 샘플이 더 큰 게이지 파이프를 생성했습니다

B) 일관되지 않은 광케이블 방사 특성 감소

저주파 진동 테스트를 통해 다양한 재료 배치의 탄성 특성의 차이를 확인할 수 있습니다. 저주파에서의 탄성 차이는 분자량 분포(MWD)의 차이와 관련이 있으며, 분자량 분포가 넓을수록 분자 사슬 얽힘이 증가하여 섬유 방사 공정의 드로다운 공정을 방해합니다. 이는 결국 최종 제품의 불일치를 초래합니다.

다양한 주파수에 걸쳐 양호한 폴리프로필렌(PP) 섬유 샘플과 불량한 섬유 샘플을 비교하여 성능 차이를 강조하는 복잡한 점도 그래프입니다.
그림 2: 양호 및 불량 PP 광케이블 샘플의 주파수에 따른 복합점도. 눈에 띄는 차이는 뚜렷하지 않습니다
저장 탄성률 그래프는 주파수별로 양호(분홍색) 및 불량(파란색) PP 광케이블 샘플을 비교하여 탄성률 차이를 강조합니다.
그림 3: 양호 및 불량 PP 광케이블 샘플의 주파수 함수로서의 저장 탄성률. 불량 샘플은 탄성이 더 커서 광케이블 직경이 일정하지 않았습니다

다음 기사에서는 열가소성 플라스틱의 유변학적 분석에 대한 그림을 완성하고 Rosand 모세관 레오미터로 측정할 수 있는 특성에 대해 설명합니다.

또한 읽어보세요:

열가소성 수지의 유변학에 대한 기초 알아보기(ta-NETZSCH.com)

키넥서스 회전 레오미터로 열가소성 플라스틱 분석하기(ta-NETZSCH.com)

출처

[1] 회전 레오미터와 모세관 압출 레오미터를 이용한 폴리머의 유변학 테스트 및 특성 결정(azom.com)

이 기사의 원저자인 밥 마쉬 박사(전 말번 파날리티컬 직원)에게 감사드립니다!

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