온도에 따른 열가소성 수지의 경도 변화가 착색에 미치는 영향
매일, 우리는 다양한 환경에서 수많은 스위치를 사용합니다. 아침일과를 살펴보면 습한 욕실에서 불을 켜고, 커피 메이커를 시동하고, 차고로 가는 길에 실외등을 켜거나 끄는 등 다양한 곳에서 스위치를 사용하고 있습니다.
스위치 내부의 전자 소자들은 까다로운 사양을 충족해야 할 뿐만 아니라 퓨즈와 하우징도 수분, 자외선, 열/냉간 등 다양한 환경적 요인에 견뎌내야 합니다. 긴 수명과 그 안에 들어있는 전자 장치의 적절한 절연을 보장하려면 하우징이 만들어지는 재료의 기계적 물성을 모니터링 해야 합니다.
전기 부품의 하우징은 반 결정 구조를 가진 PA66 (일명 "나일론")과 같은 열가소성 수지로 만들어집니다. 유리 전이 온도는 50-60 ° C이며 PA66이 반 결정 구조에서 비정질로 변경됩니다. 이 비정질 형태에서 열가소성 수지는 흡습성이 매우 높습니다.
기능이나 미적 트렌드에 따라 하우징은 미네랄 컬러 안료로 착색 된 다양한 색상으로 생산됩니다. 그러나 제조업체가 제공 한 데이터 시트에서 플라스틱 및 탄성 특성은 무색 열가소성 수지에 대해서만 명시되어 있고 기계적 물성에 대한 미네랄 착색 안료의 잠재적 영향은 자세히 설명되어 있지 않습니다. 그러나 이러한 영향은 나노인덴테이션을 통해 확인할 수 있습니다.
그림 1 : 일상 생활에서 접하는 다양한 스위치
나노인덴테이션 테스터 FISCHERSCOPE® HM2000을 사용하여 이러한 열가소성 수지의 플라스틱 및 탄성 특성을 측정할 수 있습니다. 옵션인 히팅 스테이지를 사용하면 온도의 변화를 주어 측정을 수행 할 수도 있습니다.
예를 들어 세 가지 색상의 열가소성 수지 (베이지, 노란색, 빨간색)를 분석 해 봅니다. 컬러 안료 외에 열가소성 수지 조성의 다른 모든 조건은 동일했습니다.
그림 2 : 온도에 변화에 따른 색상별 열가소성 수지의 Martens 경도
그림 2는 서로 다른 온도에서 세 가지 샘플의 Martens 경도 (표준 편차 포함)를 보여줍니다. 세 가지 색상 모두 상온 (~ 20 ° C)에서 거의 동일한 경도 값을 가지지만 열이 가해지면서 상황이 변하여 색상 안료에 따른 영향을 보여줍니다.
세 샘플 모두의 Martens 경도는 샘플이 예열됨에 따라 빠르게 떨어집니다. 열가소성 수지의 비정질 부분에서 분자의 이동성이 다른 속도로 증가하여 강도가 감소하기 때문입니다.
더 높은 온도에서 Martens 경도는 약간만 변합니다. 이 열가소성 수지를 사용하는 최대 온도인 약 120 ° C까지 측정이 이루어졌습니다.
FISCHERSCOPE® HM2000와 함께 히팅스테이지를 사용하여 색상별 열가소성 수지의 기계적 물성이 온도가 상승되면서 어떻게 변화되는지 이해할 수 있습니다. 자세한 내용은 아래 연락처로 연락주시길 바랍니다.
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E-mail: bioh.kim@helmutfischer.com , Tel :02-415-2381
나노인덴테이션은 목표나 샘플 종류에 따른
조건을 정확하게 잡는 것이 가장 중요하고,
측정된 결과를 어떻게 해석하는지가 중요합니다.
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