고분자 재료의 이해(구조, 성능, 용도별로 설명)

19세기부터 인간은 변형된 천연 고분자 소재를 사용하기 시작했습니다.

20세기에 들어서면서 고분자 소재는 큰 발전 단계에 들어섰다. 첫째, 1907년에 레오 베이클랜드(Leo Bakeland)가 페놀 플라스틱을 발명했습니다. 1920년에 Hermann Staudinger는 고분자의 개념을 제안하고 Makromolekule이라는 용어를 만들었습니다. 1920년대 후반부터 폴리염화비닐이 대규모로 사용되기 시작했습니다. 1930년대 초에 폴리스티렌의 대량 생산이 시작되었습니다. 1930년대 후반에 나일론 생산이 시작되었습니다.

산업 기업의 현대화가 발전함에 따라 장비의 클러스터 규모와 자동화 정도가 점점 더 높아지는 동시에 장비의 안전하고 지속적인 생산에 대한 요구 사항도 점점 더 높아지고 있습니다. 전통적으로 금속 수리 방법이 주로 사용되었습니다. 현재의 장비 유지 관리 공정 기술은 첨단 장비의 유지 관리 요구를 충족시키지 못하기 때문에 장비 예방 및 유지 관리를 위한 더 많은 새로운 기술과 재료의 개발이 필요합니다. -이러한 이유로 고분자 복합 재료를 포함한 더 많은 새로운 기술과 재료가 탄생했습니다. 더 많은 문제를 해결하고 새로운 장비 운영 환경의 유지 관리 요구를 충족합니다.

이를 바탕으로 20세기 후반에는 American Fushilan (1st Line) Company로 대표되는 세계 선진국의 R&D 기관에서 고분자 재료 및 복합 재료 기술을 기반으로 한 고분자 복합 재료를 개발했습니다. 는 고분자 복합 폴리머와 금속 분말 또는 세라믹 입자로 구성된 2성분 또는 다성분 복합 재료로, 고분자 화학, 유기 화학, 콜로이드 화학 및 재료 역학을 기반으로 개발되었습니다. 금속 재료의 응용 약점을 크게 해결하고 보완할 수 있으며 마모, 침식, 부식, 누출, 균열, 긁힘 등으로부터 장비 구성 요소를 수리하고 보호하는 데 널리 사용할 수 있습니다. 고분자복합재료기술은 중요한 현대적 응용기술의 하나로 발전하였다. 고분자 재료는 문화 분야와 인간 생활 방식에도 중요한 영향을 미쳤습니다.

고분자 소재: 고분자 소재, 고분자 화합물을 기반으로 한 소재. 고분자재료는 고무, 플라스틱, 섬유, 코팅제, 접착제, 고분자 기반 복합재료 등 비교적 고분자량의 화합물로 구성된 물질이다. 모든 생명체는 고분자의 집합체로 간주될 수 있습니다.

고분자 소재는 원료에 따라 천연, 반합성(변형 천연고분자 소재), 합성 고분자 소재로 구분된다. 천연 고분자는 생명의 기원과 진화의 기초입니다. 인류사회는 태초부터 천연고분자재료를 생활수단과 생산수단으로 사용해 왔으며 가공기술을 습득해 왔다.

고분자 재료는 그 특성에 따라 고무, 섬유, 플라스틱, 고분자 접착제, 고분자 코팅, 고분자 기반 복합재료로 구분되며, 고분자 재료의 구조에 따라 성능이 결정되고, 그 제어 및 변형이 결정됩니다. 구조, 다른 특성을 가진 고분자 재료를 얻을 수 있습니다. 고분자재료는 독특한 구조와 변형이 용이하고 가공이 용이하여 다른 재료와 비교할 수 없고 대체할 수 없는 우수한 특성을 가지며 과학기술, 국방건설, 국민경제 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 현대 사회생활에 있어서 중국의 의복, 음식, 주거, ​​교통 등 모든 면에서 없어서는 안 될 소재입니다.

천연고무, 면, 인체 장기 등 천연재료는 ​​대개 고분자 재료로 구성되는 경우가 많다. 합성화학섬유, 플라스틱, 고무도 마찬가지다. 일반적으로 일상생활에서 널리 사용되고 산업적 생산 규모를 형성하고 있는 고분자를 범용 고분자 소재라 하고, 특수한 용도와 기능을 갖는 고분자를 기능성 고분자라고 부릅니다.

새로운 고분자 재료에는 플라스틱, 고무, 섬유, 필름, 접착제 및 코팅이 포함됩니다. 그 중 현대 고분자의 3대 합성재료로 알려진 플라스틱, 합성섬유, 합성고무는 국가경제 건설과 인민생활 건설에 없어서는 안 되는 중요한 재료로 되었다. 고분자 재료는 일반적으로 금속이나 무기재료로 대체할 수 없는 장점이 많아 급속도로 발전하고 있지만, 지금까지 대량생산된 고분자는 여전히 소위 범용이라는 일반적인 조건에서만 사용할 수 있는 고분자에 불과하다. 고분자는 기계적 강도와 강성이 낮고 내열성이 떨어지는 등의 단점이 있습니다. 현대 엔지니어링 기술의 발전으로 인해 고분자 재료에 대한 요구 사항이 높아짐에 따라 고성능, 기능화 및 생명 공학 방향으로 고분자 재료의 개발이 촉진되고 있으며, 그 결과 많은 저수율, 고가, 저성능 제품이 탄생하고 있습니다. 우수한 신소재 폴리머가 등장했습니다.

고분자 소재의 가공과 성형은 단순한 물리적 공정이 아니라, 고분자 소재의 최종 구조와 성능을 결정하는 중요한 연결고리이다. 일반적으로 가공이 필요하지 않고 직접 사용할 수 있는 접착제 및 코팅제를 제외하고 고무, 섬유, 플라스틱 등은 일반적으로 해당 성형 방법을 사용하여 제품으로 가공해야 합니다. 플라스틱 제품에 일반적으로 사용되는 성형 방법에는 압출, 사출, 캘린더링, 블로우 성형, 압축 성형 또는 트랜스퍼 성형이 포함됩니다. 고무 제품에는 저작, 혼합, 캘린더링 또는 압출과 같은 성형 공정이 있습니다. 섬유에는 방사용액 준비, 섬유 형성 및 권취, 후처리, 순수 섬유의 연신 및 열 경화 등이 포함됩니다.

성형 과정에서 폴리머는 온도, 압력, 응력, 작용 시간의 변화에 ​​영향을 받을 수 있으며, 이로 인해 폴리머 분해, 가교 및 기타 화학 반응이 발생하여 집합체 구조가 발생할 수 있습니다. 폴리머의 화학 구조가 변경됩니다.

따라서 가공 공정은 고분자 소재 제품의 외관, 모양 및 품질을 결정할 뿐만 아니라 소재의 초분자 구조, 질감 구조, 심지어 사슬 구조에도 중요한 영향을 미칩니다.

위 내용은 제가 이 강좌를 수강한 후 고분자 재료에 대해 이해한 내용입니다.