초 고분자량 폴리 에틸렌의 특징과 용도를 알아보자

초 고분자량 폴리 에틸렌의 특징과 용도를 알아보자

초 고분자량 폴리 에틸렌이란 무엇일까?

초 고분자량 폴리 에틸렌은 폴리 에틸렌 중에서도 특히

분자량이 100만~700만 이상의 것입니다.

 

원래 폴리 에틸렌은 폴리-에틸렌, 즉 에틸렌의 중합체입니다.

 

중합 법이나 분자량으로, 다양한 종류를 만들 수 있는 것이 특징으로

일반적인 분자량은 2만 30만입니다.

 

폴리 에틸렌은 저밀도 폴리 에틸렌(LDPE)와

고밀도 폴리 에틸렌(HDPE),

선형장 저밀도 폴리 에틸렌(LLDPE)외,

EVA수지나 초고 분자량 폴리 에틸렌 등으로 분류됩니다.

 

높은 내충격성이나 내마모성, 내약품성을 갖고 있기 때문에 

부하의 높은 기계 부품과 식품 가공 기계 등에도 사용됩니다.

초고 분자량 폴리 에틸렌은 엔지니어링 플라스틱의 일종으로, 

그 중에서도 더 뛰어난 성질을 갖는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로 분류되고 있습니다.

초고 분자량 폴리 에틸렌의 정식 명칭은 

Ultra High Molecular Weight Poly Ethylene으로 

약칭으로 UHMW이나 UPE또는 UHMW-PE로 표기됩니다.

 

또 많은 등급이 있는 대전 방지, 저 마찰 등 다양한 특징이 부가되어 있습니다.

그래서, 용도에 맞추어 업체와 그레이드를 선정해야 합니다.

 

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초 고분자량 폴리 에틸렌의 종류

초 고분자량 폴리 에틸렌에는 많은 등급이 있으며

각기 다른 특징을 가지고 있습니다.

 

몇가지 대표적인 그레이드로 용도를 아래에 소개합니다.

표준 등급 : 롤러 레일 등
대전 방지 등급 : 정밀 기기, 전자 부품의 치구 등
전도 등급 : 전자 기기, 정밀 기계의 치구 등
고 접동 등급 : 레일 베어링 등
내마모 등급 : 레일, 톱니 바퀴 등
난연 등급 : 정밀 기기, 전자 기기 등

업체의 취급 그레이드나 재료의 상품명, 사양은 다릅니다.

그 때문에 자세한 내용은 각 회사의 카탈로그에서 확인할 필요가 있습니다.

 

초 고분자량 폴리 에틸렌의 특징

초 고분자량 폴리 에틸렌에는 여러가지 장점과 단점이 있습니다.

용도에 맞는 선정할 수 있게 특징을 정리하겠습니다.

초 고분자량 폴리 에틸렌의 장점

내충격성이 높다
내충격성의 높이는 가장 특징적인 이점입니다.

높은 분자량을 가진 분자 구조가 사슬처럼 얽히고 설키고 있기 때문입니다.

 

내충격성은 플라스틱 중 최고, 폴리 카보네이트보다 높아집니다.

 

그러나 투명하지 않으므로 폴리 카보네이트의 같은 

투과성이 요구되는 부위는 사용할 수 없습니다.

 

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내마모성이 높은 윤활성이 뛰어나다

내마모성이 높고 자기 윤활성을 갖는 것도 특징입니다.

 

슬라이딩으로 자기가 상처 받지 않을 뿐더러

상대 부품을 상처로부터 지킬 수 있습니다.

 

POM를 비롯한 나일론 계열의 수지보다

내마모성이 높기 때문에 가이드 레일 등에도 많이 사용되고 있습니다.

내약품성이 높다
높은 분자량을 가지므로 화학적 반응을 일으키기 어렵고, 

내약품성이 높은 것도 장점입니다.

 

그래서 식품 가공기 등 물, 소금이 들어가기 쉬운 부위에도 사용할 수 있습니다.

흡수성이 낮다
흡수성이 낮은 것이 특징이며, 

습도에 따라 치수 변화가 일어나기 어렵습니다.

 

그래서, 톱니 바퀴나 레일 등

높은 치수 정도가 요구되는 부위에도 사용되고 있습니다.

 

초고 분자량 폴리 에틸렌의 단점

온도에 의한 치수 변화가 크다
엔지니어링 플라스틱 중 최대의 선팽창 계수를 가집니다.

 

그래서 온도에 의한 치수의 변화가 많아 

가공에 따른 열의 영향으로 가공 후 치수가 변화하는 사례도 많습니다.

다른 부품과 맞붙을 시 , 보관 등에 대해서도 주변의 온도 관리가 중요합니다.

접착 가공에 적합하지 않다
자기 윤활성이 높기 때문에 접착이 어려운 단점입니다.

그래서 접착 가공에는 향하지 않습니다.

 

다른 부품과 조합할 때는 다른 방법으로 맞붙을 수 있도록

미리 설계를 연구할 필요가 있습니다.

 

초 고분자량 폴리 에틸렌의 주된 용도

초 고분자량 폴리 에틸렌은 뛰어난 성질을 살리고

공업 용도뿐 아니라 의료 분야 등에서도 널리 이용되고 있습니다.

 

몇가지 용도를 소개합니다.

체인 컨베이어
톱니 바퀴
가이드 레일
롤러
라이너
식품 공업
선박용 밧줄
의지

체인 컨베이어나 기어, 가이드 레일 등 

높은 내마모성과 자기 윤활성을 살린 용도가 많습니다.

 

또 같은 이유로 의지의 관절부 등에도 사용됩니다.

 

 

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