PPS 수지란? 성질, 용도, 장점과 단점 알아보기

PPS 수지란? 성질, 용도, 장점과 단점 알아보기

PPS는 유리 섬유 등과 함께 플라스틱 부품을 형성할 때 사용되는 결정성 수지입니다. 

성형시에 충전하는 섬유의 종류나 배합 등, 조합을 바꾸는 것으로 성능을 강화할 수 있습니다. 

완성된 부품은 슈퍼엔지니어링 플라스틱이라는 종류로 분류됩니다.

배합뿐만 아니라 성형 방법에 따라서도 특징이 변화하기 때문에, 

용도나 목적에 적합한 것을 선택하기 위해서는, 수많은 특징을 정확하게 알아 둘 필요가 있습니다. 

본 기사에서는 PPS에 대해 자세히 소개하므로 참고하십시오.

 

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PPS 수지란?

PPS(폴리페닐렌설파이드)는, 융점이 약 280도, 연속 사용 온도가 220도라는 

높은 내열 온도를 가지고 있는 수지입니다. 

 

융점이 높고, 난연제를 첨가하지 않아도 자기 소화성이 뛰어난 것 외에, 

높은 내약품성이나 절연성 등, 다양한 이점을 겸비하고 있습니다.

PPS는 벤젠과 황의 간단한 화학 구조로 구성된 결정성을 가지고 있으며, 

유리 섬유 등의 섬유상 강화제나 무기질 필러를 충전함으로써 강도나 성능을 향상시켜 사용됩니다.

 

PPS의 용도

PPS는 자동차와 오토바이 등의 엔진 주위의 부품에 빠뜨릴 수 없는 소재입니다. 

엔진은 가솔린과 같은 기름을 연소시키고 그 에너지를 동력으로 하기 때문에 

가동 중에는 매우 높은 온도 환경에 노출됩니다.

 

PPS 수지는 200℃ 이상의 고온 환경하에서 연속 사용할 수 있는 내열성을 겸비하고 있으며,

선팽창 계수나 치수 안정성도 우수합니다.

게다가 금속보다 가볍고 비용도 싸기 때문에 엔진의 부품으로 빠뜨릴 수없는 소재로되어 있습니다.

 

PPS는 절연성을 가지고 있기 때문에 커넥터와 스위치, 기반과 IC 부품 등 

다양한 전자 부품과 OA 기기, 가전 제품 등에도 활용되고 있습니다. 

 

특히, 안전성을 유지하기 위해 높은 내열성이나 성형성 등, 

많은 성능을 요구하는 전자 레인지에는 빠뜨릴 수 없는 소재가 되고 있습니다.

금속을 사용할 수 없는 검사 기기나, 산·알칼리 등 강한 약품에의 내성이 요구되는 기기 등에도, 

치수 안정성이나 내약품성을 겸비하고 있는 PPS 수지가 활약합니다. 

 

또한 의료 기기에 사용되는 금속 부품을 플라스틱으로 대체하면 MRI를 수용할 수 있는 이점이 있습니다.

플라스틱은 금속에 비해 가벼운 데다 비용도 싸기 때문에 의료 기기의 부품으로뿐만 아니라 

수술 기구 등에도 사용되기 시작하여 주목이 모여 있습니다.

 

 

 

PPS의 장점·단점

장점

●내열성

200도를 넘는 환경에서도 연속 사용을 할 수 있기 때문에 고온하에서의 내열 성능이 포커스되기 쉽습니다만, 실은 추운 환경에도 내성이 있어, 약 마이너스 20도까지 견딜 수가 있습니다.

●내약품성

산성, 알칼리성을 비롯한 약품에 대한 내성을 가지고 있으며, 

유기 용제와 유지 등 다양한 화학품에 대한 내성이 있습니다. 

200도에 가까운 고온 환경하에서 유기용제나 유지를 취급해도 내열성, 

내약품성 모두 높은 저항력을 유지할 수 있습니다.

●절연성

PPS는 유전율, 유전 정접 모두 낮고 주파수에 대해서도 내성이 있는, 전기 절연성이 높은 소재입니다. 

온도에 대한 내성을 포함하여 전자 레인지와 OA 기기 등 최근 전자 기기에 요구되는 조건을 겸비하고 있습니다.

● 내구성

PPS는 부품에 지속적으로 부하가 가해지는 상황에서도 매우 변형량이 적은 특징을 가지고 있습니다. 

그 때문에, 크리프나 응력 완화 특성의 시험에 있어서도 양호한 수치를 나타내고 있습니다.

●치수 안정성

부품 성형시의 수축률이 작고 흡수성도 낮기 때문에,

다양한 환경하에서도 제품이 형 붕괴를 하지 않는 높은 치수 안정성을 가지고 있습니다.

● 재료 이방성

결정성 수지인 PPS는 유리 섬유를 비롯한 강성이 높은 섬유로 강화할 때 

섬유의 성질에 지배되는 높은 재료 이방성을 가지고 있습니다. 

 

그 때문에, 섬유와의 배합에 의해 강도나 탄성률, 신장 등의 기계적 성질이나, 

성형 수축률, 선열팽창, 열변형 온도 등, 다양한 성능을 향상시키는 것이 가능합니다.

 

단점
●내충격성

내구성이 높은 PPS입니다만, 순간적인 충격에 대한 내성이 낮기 때문에

낙하할 가능성이 있는 기기등의 소재에는 적합하지 않습니다.

● 내마모성

열내성이 강하기 때문에 엔진이나 브레이크 등의 부품으로 선택되기 쉬운 경향이 있지만, 

마모에 대한 내성이 낮기 때문에 주의가 필요합니다.

 

PPS의 기계적 특성

PPS는 다양한 온도 하에서 인장 강도, 굽힘 강도, 높은 강성을 유지할 수 있습니다. 

폴리에틸렌이나 폴리스티렌, 아크릴 등 다양한 플라스틱의 인장 강도가 높아도 

10kgf/㎟인 반면, PPS는 무충전 시에 7.0kgf/㎟, 유리 섬유를 40% 충전함으로써 

16.4kgf/㎟ 라는 높은 강도를 나타냅니다.

 

PPS의 물리적 특성

결정성을 가진 재료의 PPS는 무충전 시에도 밀도가 1.34g/cm3, 

유리 섬유 40% 충전 시에는 1.64g/cm3입니다. 

용융 상태의 베이스 폴리머의 밀도가 1.05g/㎤인 것을 고려하면, 매우 높은 수치라고 할 수 있습니다.

 

결정성을 가지고 융점 290도라는 높은 내열성을 겸비하고 있기 때문에 

열처리하기 쉬운 성질을 가지고 있습니다.

 

 

 

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