플라스틱의 정의와 성질, 종류

 

플라스틱의 정의

 

플라스틱을 간단히 정의하자면 가소성을 가지는 물질을 말합니다. 공업재료로 사용되는 플라스틱은 좀 더 좁은 의미로 사용되고 있습니다. 플라스틱은 유기화합물을 사용해 만들어진 고분자 재료로 만들어집니다. 만들어지는 단계에서 열과 압력에 의해 성형된 후, 가해지던 열과 압력이 사라진 상온에서의 상태에서 그 형태를 유지하는 것을 말합니다.

 

위에서 말한 고분자 재료는 분자량이 1만 이상인 물질을 말합니다. 이와 같은 경우 천연고분자화합물인 전분, 단백질, 셀룰로스, 천연고무, 천연수지 및 그의 유도체를 포함한 것을 말합니다.

 

플라스틱은 1907년 미국에서 합성화학을 연구하던 베이크랜드가 페놀과 포르말린을 반응시켜 얻은 화합물을 개량하여 용제에 녹지 않고 열에도 강한 합성물질을 만든 후 본인의 이름을 따 베이클라이트로 이름 지은 것이 시초입니다.

 

 

플라스틱의 성질

 

플라스틱의 성질을 장점과 단점으로 나누어 이야기하겠습니다.

 

● 플라스틱의 장점

 

플라스틱은 가볍지만 강도가 강합니다. 유리처럼 잘 깨지지 않으며 형태와 색이 자유롭고 대량생산이 가능합니다. 물에 강하고 내부식성이 풍부합니다. 타 재료와의 접착성이 좋고 적층, 집성이 용이하며 전성, 연성이 좋습니다. 대부분 전기절연성이 우수하며 종류가 다양하고 다양한 종류의 수지를 어떻게 섞어 사용하느냐에 따라 특성을 조절할 수 있습니다.

 

● 플라스틱의 단점

 

무기재료에 비해 내화성과 내열성이 부족합니다. 수축팽창이 크고 표면의 경도가 작습니다. 강도와 탄성계수가 작고 정전기가 잘 일어납니다. 또한 오래 사용하기 어렵습니다. 다양한 종류를 가지고 어떻게 배합되느냐에 따라 재료가 가지는 특성 성이 크게 변동되기 때문에 특성파악이 어렵습니다.

 

 

플라스틱의 종류

 

플라스틱의 종류를 크게 나누면 열경화성 수지, 열가소성수지로 나누어 볼 수 있습니다. 열경화성수지는 페놀 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지가 있고 열가소성수지는 폴리염화비닐수지와 폴리에틸렌 수지, 아크릴 수지 등이 있습니다.

 

열경화성 수지

 

페놀 수지 (베이클라이트)

페놀 수지는 내열성, 전기절연성, 내수성이 아주 좋지만 다른 합성수지들과는 달리 착색이 되지 않습니다.

 

멜라민 수지

멜라민 수지는 내열성, 내수성이 우수하며 투명하고 표면경도가 커 표면화장재로 우수합니다.

 

요소 수지

요소수지는 멜라민 수지와 같은 아마노계에 속하고 태울 경우 특유의 냄새가 납니다. 성질은 멜라민 수지와 비슷하지만 멜라민 수지보다는 모든 면에서 조금 부족한 편입니다.

 

폴리에스테르 수지

폴리에스테르 수지는 유리섬유와 결합하여 강화된 FRP를 건축용으로 주로 사용하고 있습니다. 강도가 높고 투명해 채광지붕재로 주로 사용됩니다.

 

에폭시 수지

에폭시 수지는 열경화성 수지 중에서 가장 강력한 접착력을 가집니다. 구조용 접착제나 도료로 사용됩니다.

 

실리콘 수지

실리콘 수지는 -60도~+260도의 온도에서 안정적일 만큼 내한, 내열성이 우수합니다. 내후성과 내화학 약품성이 우수하며 도료로 사용하면 발수성을 가져 발수성 도료가 됩니다.

 

열가소성 수지

 

열가소성수지는 내열성이 낮다는 결점이 있습니다. 사용할 수 있는 온도는 60도로 그 이하 온도에서도 온도변화에 따라 쉽게 형태가 변합니다. 하지만 녹이기 쉽고 모양을 만들기 쉽기 때문에 만드는 과정에서 제작비를 낮출 수 있습니다. 화학적 안정성이나 내수성은 아주 좋은 편이기 때문에 건축재료로 광범위하게 사용됩니다.

 

급배수의 설비로, 발포기술의 진보에 따른 단열재료로 이용, 방수 및 내장 마감재료로 사용 등이 그 예가 됩니다. 그 외에 각종 접착, 도장 재료로도 대부분 열가소성 수지가 사용됩니다.

 

폴리염화비닐 수지

폴리염화비닐 수지는 카바이트와 식염을 원료로 만들어집니다. 요즘은 석유화학제품에서 나프타의 분해로 얻어진 에틸렌 등을 원료로 만드는 방법도 공업화되고 있습니다. 최근까지 합성수지 생산량 중 가장 많은 부분을 차지할 정도로 일반화되어 사용되어 왔습니다. 하지만 다른 수지에 비해 내열성과 내후성이 좋지 않고 온도에 따라 형태변화가 큰 단점이 있습니다. 하지만 성형하기 쉽다고 착색 역시 자유롭기 때문에 각종 성형품으로 다양하게 사용되고 있습니다.

 

폴리에틸렌 수지

폴리에틸렌 수지는 상온에서 탄성이 풍부하고 내화학 약품성이 우수합니다. 폴리염화비닐과 달리 쉽게 부서지지 않고 노화되지 않는 특징을 가집니다. 필름이나 용기류로 일상생활에서 많이 사용되고 있으며 건축재료로는 시트방수에 주로 사용됩니다.

 

아크릴 수지 

아크릴 수지는 평판 성형품으로 유리와 같은 용도로 사용되는 경우가 많습니다. 투명도가 높고 착색이 잘 되며 내후성이 우수하지만 표면 손상이 쉽고 열에 약합니다.