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저온 특성을 가진 플라스틱

엔지니어링 플라스틱은 소재나 용도에 따른 차이는 있지만, 대체로 섭씨 0도 이하의 저온 환경에서 사용하기 적합합니다.

열가소성 플라스틱의 본래 특성 때문에 표준 시험을 통해 저온 임계값을 명확히 결정하기는 어렵습니다. 열가소성 수지가 온도가 증가하는 조건에서 사용되는 경우, 기계적 거동 및 수명에 영향을 미치는 유리전이온도(Tg)나 융점온도(Tm)와 같은 물리적 특성을 보입니다. 이 표준 시험을 실시하면 열노화 및 산화로 인한 소재의 영구적인 특성 손실을 평가할 수 있습니다.

그와 반대로, 온도가 낮아지면 소재가 저온에 노출되어 영구적인 특성 손실은 없습니다. 일반적으로  이 환경에서는 강성의 증가 및 충격강도의 감소가 관찰될 수 있지만, 소재가 다시 가열되면 그 특성은 “정상” 상태로 돌아갑니다. 

여기서 무정형 과 반결정성 열가소성 플라스틱을 구분해야 합니다. 무정형 풀라스틱의 경우는 유리전이 온도(폴리머가 딱딱한 상태에서 유연한 상태로 변화할 때의 온도) 이상에서는 기계적 강도가 급격히 감소하므로 기계적 마모를 주어서는 안됩니다. 반면 반결정성 플라스틱의 경우에는 폴리머내에 특정 결정성 영역이 존재하기 때문에, 유리전이 온도 이상에서도 특정한 기계적 강도를 여전히 나타낼 수 있습니다.
반결정성 및 무정형 열가소성 플라스틱의 경우, 영하에서의 사용온도 범위는 정확하게 정해지지 않았고 실제 사용환경 조건에 의해서도 달라지기 때문에 실제 테스트를 통해서남 확인할 수 있습니다. 

고객들은 소재에 관한 아래 표를 참고하여, 각 소재 별로 다른 저온 사용 온도를 확인할 수 있습니다. 

영하의 온도에서 사용되어 지는 제품들은 사용중 기계적 하중의 유형에 크게 영향을 받고, 충격이나 진동에 의해 예상 수명보다 빨리 고장날 수 있습니다. 

강화 섬유로 보강된 소재의 경우에는 딱딱한 경향이 있어, 저온에서 사용될때는 세심한 주의가 필요합니다. 

-200°C 이하 극저온 환경에서는 몇가지의 폴리머만이 효과적으로 사용될 수 있습니다. 이와 같은 “저온 폴리머”는 다음과 같습니다.