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폴리프로필렌(PP 수지)이란? 특징, 용도, 성질, 장점 알아보기

by KaNonx카논 2022. 1. 23.
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폴리프로필렌(PP 수지)이란? 특징, 용도, 성질, 장점 알아보기

이번에는 폴리 프로필렌의 특징과 용도, 기계적 성질 등에 대해 설명합니다.

폴리프로필렌은, 합성 수지(플라스틱) 중에서도 「범용 수지」라고 불리는 재료의 일종입니다. 

 

범용 수지는, 주로 일상에서 자주 사용되고 있는 가정 용품·잡화·포장 재료 등에 채용되고 있습니다.

그 중에서도 폴리프로필렌은 같은 범용 수지인 폴리에틸렌에 이어 생산량이 많아

폭넓은 용도로 활용되고 있는 재료입니다.

폴리프로필렌과 폴리에틸렌은 비슷한 특성을 갖지만, 몇 가지 차이점이 있습니다. 

이 기사에서는 폴리 프로필렌과 폴리에틸렌의 차이에 대해서도 소개합니다.


 

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폴리프로필렌(PP 수지)이란?


폴리프로필렌(PP 수지)이란, 탄소와 수소로 이루어지는 중합체(폴리머)로, 범용 수지의 일종입니다. 

플라스틱 중에서도 생산량이 매우 많아 비중이 0.9로 경량인 재료입니다.

제법도 사출 성형·압출 성형·블로우 성형·진공 성형 등과 풍부하고, 대량 생산에 적합합니다. 

또한 최신 기술인 3D 프린터의 재료로도 이용되고 있습니다.

 

 

폴리프로필렌의 특징과 용도

폴리프로필렌은 열가소성 수지이기 때문에 열을 가하면 변형되는 특징을 가지고 있습니다. 

휨이 발생하기 쉬운 재료이기 때문에, 폴리프로필렌의 제품을 만들 때는

휨 어려운 형상으로 설계할 필요가 있습니다.

그러나, 내약품성・내마모성・내충격성・경량성이 우수하고 

튼튼하고 상처가 나기 어려운 성질을 가지는 것으로부터, 

자동차 부품이나 식품 용기, 의료 기기 등의 폭넓은 분야에서 채용되고 있습니다.

또, 저비용으로 양산이 가능하기 때문에, 가정용품 · 잡화 · 포장 재료 등에도 사용되고 있습니다.


폴리프로필렌의 장점과 단점

장점


●경량성

폴리프로필렌은 비중이 0.9로 경량입니다. 

비중이 1보다 낮기 때문에 물에 떠있을 정도의 경량성을 가지고 있습니다. 

그 때문에, 제품의 경량화 목적으로 채용되는 경우가 있습니다.

●내열성

폴리프로필렌은 열가소성 수지 중에서도 내열 온도가 높은 경향이 있습니다.

●내약품성

폴리프로필렌은 약품에 의한 영향을 받기 어렵기 때문에,

과학 기기나 의약 기기 등에도 많이 채용되고 있습니다.

● 기계적 강도가 우수

폴리프로필렌은 기계적 강도가 우수하며 표면이 단단하고 내마모성도 양호합니다.

● 저비용으로 대량 생산 가능

폴리프로필렌은, 절삭 가공이나 굽힘 가공 등의 가공이 용이하고, 

사출 성형이나 압출 성형 등 다양한 제법에 대응할 수 있습니다. 

금형을 사용한 제조를 하면, 저비용으로 대량 생산이 가능합니다.

 

 

단점


●내후성이 부족

폴리프로필렌은 일반적으로 자외선에 약하고 햇빛에 닿으면 희게되어 버리므로

야외에서 사용하기에는 적합하지 않습니다.

다만, 산화 방지제 등의 첨가제를 넣는 것으로, 개선을 전망할 수 있습니다.

● 접착하기 어렵다

폴리프로필렌은 접착력이 부족한 특징이 있습니다.

표면을 거칠게 하는 등의 하지 처리를 실시하는 것으로 개선은 됩니다만,

금속을 접착할 정도의 강도를 얻는 것은 어렵습니다.

● 인쇄하기 어렵다

폴리 프로필렌은 그대로 인쇄가 어려운 재료입니다. 

인쇄하고 싶은 경우는, 접착시와 같이 하지 처리를 실시할 필요가 있습니다.

 

폴리 프로필렌의 기계적 성질

폴리프로필렌은 많은 등급이 존재하며 등급에 따라 강도가 넓습니다. 

일반적인 등급의 인장 강도는 30MPa 정도입니다. 그 외의 기계적 성질에 대해서는 아래의 표를 참고해 주세요.

 

<폴리프로필렌의 기계적 성질>

품목 최소값 최대값 평균값 표준편차
인장 항복 응력 (MPa)     26 41 - -
인장 파괴 응력 (MPa)     - - - -
인장 탄성률
(영률)
(MPa)
600 2200 1313년 336
포아송 비율 - - - -
굽힘 강도
 (MPa)
25 47 31.9 6.4
굽힘 탄성률 (MPa)     650 2300 1291 356
압축 영구 변형(%)     - - - -
샤르피 충격 강도
(kJ/m2)
1 66 7.8 7.4
아이조트 충격 강도
(kJ/m2)
- - - -
표면 경도 62 110 89.1 11.2

 

폴리 프로필렌의 열적 특성

폴리프로필렌은 열에 강한 수지이기 때문에,

폴리프로필렌제의 내열 용기는 전자 레인지에도 대응할 수 있습니다. 

작은 하중이 가해지는 경우에도 제품의 구조에 따라 다르지만

100℃ 가까운 온도에서 연속해서 사용할 수 있습니다. 

예를 들어, 시판되고 있는 폴리프로필렌제의 파이프는 0.2MPa의 압력으로 내열 온도는 90℃입니다.

 

<폴리프로필렌의 열적 성질>

품목 최소값 최대값 평균값 표준편차
비캇 연화 온도 
(℃)
110 140 119.2 10.5
하중 편향 온도 
(℃)
65 125 93.1 14.4
선팽창 계수: 유동
(×10-5/℃)
- - - -
선팽창 계수: 직각
(×10-5/℃)
- - - -

 

폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 차이


폴리에틸렌은 폴리프로필렌과 같이 범용 수지의 일종입니다.
폴리프로필렌과 폴리에틸렌은 다음과 같은 많은 공통점이 있습니다.

●폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 공통점

· 탄소와 수소로 구성된 폴리머

・열가소성 수지로 사출 성형・압출 성형 등, 금형을 사용한 많은 플라스틱 성형에 대응하고 있어

저렴한 비용으로 대량 생산이 가능

・절연체

・비중이 가벼운(폴리프로필렌:0.9, 폴리에틸렌:0.95)

・흡수율이 낮고, 치수 안정성이 양호

・유전율이 낮고, 고주파 재료로서 사용된다. 전자레인지로 발열하지 않음

・무취, 무독

한편, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 차이에 대해서는 이하의 요소를 들 수 있습니다.



● 폴리 프로필렌과 폴리에틸렌의 차이점

· 폴리 프로필렌은 단단하고 폴리에틸렌은 부드럽습니다.

・내후성은 폴리에틸렌이 우수하다

・내열 온도는 폴리프로필렌이 뛰어나다

· 융점은 폴리 프로필렌이 높다.

・폴리프로필렌은 무색 투명에 가까운 것이 가능하지만, 폴리에틸렌은 백탁한 것만 가능

폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 특징적인 차이점은 투명성과 내열성입니다. 

내용물을 확인하고 싶은 경우나, 멸균 처리를 하고 싶은 경우등의 차이로 각각의 쓰임새를

구분 할 수 있습니다.

 

 

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