불소수지란
FLUOROPLASTIC
불소수지란
- 불소수지란?
- 불소수지의 제조 방법
- 대표적인 불소수지의
화학구조와 특징 - 대표적인 불소수지의 일반 물성
불소수지란?
불소수지는 실리콘 등과 마찬가지로 광석에서부터 만들어지며, 형석이라는 광석에 황산(H2SO4)을 반응시키면 불산(HF)이 형성되고, 이 불산(HF)에 여러 약품(크로로포롬)을 반응시키면 Gas가 발생하는데, 이때 발생되는 Gas(R22)가 일반적으로 냉장고나 에어컨 등에서 사용되는 프레온 Gas입니다. 이 Gas를 중합 or 반응시켜서 만들어 내는 것이 PTFE입니다.
불소제품의 대표적인 제품이 PTFE이며, 이는 일반적으로 테프론(Teflon)으로 널리 알려져 있습니다. 이후 다양한 제조 과정을 거치면서 필요한 제품으로 탄생하게 됩니다.
불소수지의 제조 방법
불소수지의 제조 방법
모노마제조
대표적인 불소수지의 화학구조와 특징
| 호칭, 화학구조 | 특징 |
|---|---|
| PTFE–(CF₂-CF₂)n– | 내열성, 내약품성, 전기특성, 비점착성, 자기 윤활성이 우수합니다. |
| PFA–(CF₂-CF₂)–(CF₂-CF₂)m– | PTFE에 필적하는 특징을 가졌으며, 용융 형성이 가능합니다. 여기에 인성(靭‡)까지 가지고 있습니다. |
| FEP–(CF₂-CF₂)–(CF₂-CF)– | PTFE 대비 약간 내열성을 떨어지나 다른 물성은 거의 동등하며, 특히 전기특성은 PTFE에 필적입니다. 단, 내크랙성이 떨어집니다. |
| PCTFE–(CF₂-CFCI)n– | 단단하고 가스 투과성이 낮습니다. 저온에서의 치수 안정성이 우수하나, 성형 온도 영역이 좁습니다. |
| ETFE–(CF₂-CF₂)n–(CH₂-CH₂)m– | Cut-Through 저항 등의 기계 강도가 우수하며, 전기 전열성, 내방사선성이 양호합니다. |
| PVDF–(CF₂-CH₂)n– | 기계적 강도가 크고, 내마모성이 우수합니다. 단, 내열성이 떨어집니다. |
대표적인 불소수지의 일반 물성
| 항목 | 단위 | ASTM 규격 | PIFE | PFA | FEP | PCTFE | ETFE | PBDF | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 융점 | ℃ | - | 327 | 310 | 260 | 220 | 220~260 | 155~175 | |
| 비중 | - | D792 | 2.14~2.20 | 2.12~2.17 | 2.12~2.17 | 2.10~2.20 | 1.73~1.74 | 1.75~1.78 | |
| 연장 강도 | Mpa | D638 | 20~35 | 25~35 | 20~30 | 31~41 | 38~42 | 25~60 | |
| 연장 신율 | % | D638 | 200~400 | 300~350 | 250~330 | 80~250 | 300~400 | 200~430 | |
| 연장 탄성율 | GPa | D638 | 0.40~0.60 | 0.31~0.35 | 0.32~0.35 | 1.03~2.10 | 0.70~0.85 | 0.80~2.48 | |
| 충격 강도(Izod) | J/m | D256 | 150~160 | 파단 없음 | 파단 없음 | 135~145 | 파단없음 | 165~375 | |
| 경도(Shore) | - | D2240 | D50~55 | D62~66 | D60~65 | D75~80 | D67~78 | D67~77 | |
| 선팽창율 | 10-5/℃ | D696 | 10 | 12 | 8~11 | 4~7 | 6 | 14 | |
| 하중 휨 온도 | 1.81 Pa | ℃ | D648 | 55 | 50 | 50 | 90 | 74 | 87~115 |
| 0.45 Pa | ℃ | D648 | 121 | 74 | 72 | 126 | 104 | 138 | |
| 최고 사용 온도 | ℃ | - | 260 | 260 | 200 | 170~200 | 150~180 | 120~160 | |
| 절연 파괴 강도 (단시간, 3.2mm) |
KV/mm | D149 | 19 | 20 | 20~24 | 20~24 | 16 | 10 | |
| 유전율 | 10³Hz | - | D150 | <2.1 | <2.1 | 2.1 | 2.3~2.8 | 2.6 | 7.7 |
| 106Hz | - | D150 | <2.1 | <2.1 | 2.1 | 2.3~2.5 | 2.6 | 6.4 | |
| 유전정첩 | 10³Hz | 10-4 | D150 | <2.0 | <2.0 | 2.0 | 230~270 | 8 | 180 |
| 106Hz | 10-4 | D150 | <2.0 | 3.0 | 5.0 | 200 | 50 | 170 | |
| 흡수율(24h) | % | D570 | <0.01 | <0.03 | <0.01 | <0.01 | 0.03 | 0.04~0.06 | |
| 굴절율 | - | - | 1.35 | 1.35 | 1.338 | 1.425 | 1.40 | 1.42 | |
| 접촉각(물) | - | - | 114 | 115 | 115 | 84 | 96 | 82 | |
| 한계 산소 지수 | - | D2863 | >95 | >95 | >95 | >95 | 32 | 44 | |
| 난연성(3.2mm) | - | (UL94) | V·0 | V·0 | V·0 | V·0 | V·0 | V·0 | |
| 내약품성 | 산 | - | - | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 알카리 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | |||
| 유기용제 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | △ | |||
| 용융 점도 | Pa·s | - | 1010~1011 | 103~104 | 103~104 | 105~106 | 102~103 | 102~103 | |
| 성형 온도 | ℃ | - | (360~380) | 350~390 | 350~380 | 240~260 | 280~340 | 200~260 | |
※ 주1) 본 도표는 각종 문서에서 인용한, 평균값을 종합해서 표기한 것입니다.
※ 주2) ◎ 매우우수, ○ 우수
※ (비고) 본 Data는 일본 DAIKIN공업 주식회사 실험실내에서의 평가 결과를 표시한 사항입니다.
현장에서 실제 사용조건에 대한 적합성 여부는 별도의 확인이 필요합니다.
