고 분자량 폴리 이소 부틸렌 (HMWPIB)은 독특한 저온 유연성 특성 덕분에 광범위한 응용 분야를 갖는 다목적 중합체입니다. 고 분자량 폴리 이소 부틸렌의 주요 공급 업체로서, 나는 이러한 특성의 세부 사항과 HMWPIB를 다양한 산업에 이상적인 선택으로 만드는 방법을 조사하게되어 기쁩니다.
분자 구조 및 낮은 온도 유연성
HMWPIB의 온도 유연성은 분자 구조와 밀접한 관련이 있습니다. 폴리 이소 부틸 렌은 포화 탄화수소 중합체이며,이 소비틸렌 단위를 반복하는 것으로 구성됩니다. HMWPIB의 길고 선형 사슬은 탄소 - 탄소 단일 결합 주변에서 높은 수준의 회전을 갖습니다. 이 분자 이동성은 중합체 사슬이 저온에서도 쉽게 입체 형태를 조정하도록 허용합니다.
저온에서, 분자 운동에 이용 가능한 열 에너지가 감소함에 따라 대부분의 폴리머는 단단 해지는 경향이있다. 그러나 HMWPIB의 유연한 백본을 사용하면 특정 수준의 이동성을 유지할 수 있습니다. 중합체 사슬에 극성기 및 이중 결합이 없으면 수소 결합 및 쌍극자 쌍극자 상호 작용과 같은 분자간 힘을 감소시킨다. 이러한 약한 분자간 힘은 추운 환경에서 폴리머의 유연성을 유지하는 능력에 기여합니다.
유리 전이 온도 (TG)
유리 전이 온도는 중합체의 낮은 온도 거동을 특징 짓는 주요 매개 변수입니다. HMWPIB의 경우, TG는 일반적으로 -60 ° C ~ -70 ° C의 상대적으로 낮습니다. TG 아래에서, 중합체는 유리 상태에 존재하며, 여기서 단단하고 부서지기 쉬운 상태입니다. TG 이상으로, 중합체는 고무 상태로 들어가서 높은 유연성과 탄력성을 나타낸다.
HMWPIB의 낮은 TG는 고무성 및 유연한 특성을 동결 아래의 온도에서 유지할 수 있음을 의미합니다. 이것은 유리가 생기고 훨씬 더 높은 온도에서 유연성을 잃는 다른 많은 폴리머와 대조적입니다. 예를 들어, 폴리스티렌과 같은 일부 일반적인 플라스틱은 약 100 ° C의 TG를 가지고 있으며, 이는 낮은 온도 응용 분야에서의 사용을 심각하게 제한합니다.
온도 유연성이 낮은 응용 프로그램
지붕 막
지붕 막은 추운 겨울 조건을 포함한 광범위한 온도에 노출됩니다. HMWPIB- 기반 지붕 멤브레인과 같은지붕 막을위한 HB -80 폴리 이소 부틸렌, 우수한 온도 유연성을 제공합니다. 이 유연성을 통해 지붕 멤브레인은 균열이나 파손없이 온도 변화와 팽창하고 수축 할 수 있습니다.
추운 기후에서는 지붕 막의 유연성을 유지하는 능력이 중요합니다. 지붕 멤브레인이 저온에서 부서지기 쉬워지면 열 사이클링 중에 균열이 발생할 수 있습니다. 이 균열은 물 누설과 기본 구조를 손상시킬 수 있습니다. HMWPIB의 온도 유연성이 낮 으면 지붕 멤브레인이 가혹한 겨울 조건에서도 무결성과 방수 특성을 유지하도록합니다.
윤활제
윤활유 산업에서 HMWPIB는 특히 저온 용도 적용에서 윤활제의 성능을 향상시키기 위해 첨가제로 사용됩니다.윤활제를위한 HB -400 폴리 이소 부틸렌윤활제의 점도 - 온도 특성을 향상시킬 수 있습니다.
저온에서 HMWPIB의 온도 유연성은 윤활제가 과도하게 두껍게하는 것을 방지하는 데 도움이됩니다. 두꺼운 윤활유는 움직이는 부품 사이의 마찰을 증가시켜 에너지 소비와 잠재적 인 기계적 손상을 초래할 수 있습니다. HMWPIB는 유연성을 유지함으로써 윤활제가 순조롭게 흐르고 추운 환경에서도 효과적인 윤활을 제공 할 수 있도록합니다.
속도 접착제 및 해충 제어 접착제
HMWPIB는 또한 속도 접착제 및 해충 방제 접착제의 생산에도 사용됩니다.HB -100 폴리 이소 부틸 렌 속도 접착제 및 해충 제어 접착제우수한 접착력과 낮은 온도 유연성을 제공합니다.
추운 날씨에는 접착제가 단단 해지면 표면에 달라 붙거나 해충을 효과적으로 포착하는 능력이 상실 될 수 있습니다. HMWPIB의 낮은 온도 유연성은 접착제가 끈적하고 접착력을 유지하여 다양한 환경 조건에서 제대로 작동하도록합니다.
낮은 온도 유연성의 테스트 및 특성
낮은 온도 응용 분야에서 HMWPIB의 품질과 성능을 보장하기 위해 몇 가지 테스트 방법이 일반적으로 사용됩니다. 가장 널리 사용되는 방법 중 하나는 동적 기계적 분석 (DMA)입니다. DMA는 온도와 주파수의 함수로서 중합체의 점탄성 특성을 측정한다. 중합체의 저장 모듈러스 (E ') 및 손실 모듈러스 (E' ')를 분석하여 유리 전이 온도와 다른 온도에서의 유연성 정도를 결정할 수 있습니다.
또 다른 방법은 콜드 벤드 테스트입니다. 이 테스트에서 HMWPIB 기반 제품의 샘플은 지정된 저온에서 구부러집니다. 균열 또는 파손없이 샘플의 능력은 온도 유연성이 낮음을 나타냅니다. 이러한 테스트 방법을 사용하면 다양한 응용 분야에 적절한 등급의 HMWPIB를 선택하고 최종 제품이 필요한 성능 표준을 충족하도록 도와줍니다.
저온 유연성에 대한 분자량의 영향
HMWPIB의 분자량은 또한 낮은 온도 유연성에 영향을 미칩니다. 일반적으로, 더 높은 분자량 HMWPIB는 온도 유연성이 우수한 경향이있다. 더 긴 중합체 사슬은 더 많은 얽힘과 더 높은 수준의 분자 이동성을 갖기 때문입니다. 중합체 사슬 사이의 얽힘은 물리적 크로스 - 링크로서 작용하며, 이는 중합체의 기계적 특성을 향상시키면서 저온에서 약간의 사슬 이동을 허용 할 수있다.
그러나, 매우 높은 분자량 HMWPIB도 처리 문제에 직면 할 수 있습니다. 분자량이 증가함에 따라, 중합체의 점도는 또한 크게 증가하여 완제품으로 처리하기가 더 어렵다. 따라서, 분자량과 원하는 낮은 온도 유연성 및 처리 가능성 사이에 균형이 필요하다.
결론
고 분자량 폴리 이소 부틸렌의 저온 유연성 특성은 많은 산업에서 귀중한 물질로 만듭니다. 낮은 유리 전이 온도, 유연한 분자 구조 및 저온에서 이동성을 유지하는 능력은 추운 환경에서 잘 수행 할 수있게합니다. 지붕 막, 윤활유 또는 접착제 응용 분야에서 사용 되든 HMWPIB의 저온 유연성은 신뢰할 수있는 성능과 내구성을 보장합니다.
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참조
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- Billmeyer, FW (1984). 중합체 과학의 교과서. 와일리 - 비교.
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