나일론이 일상 속으로 들어왔습니다. 나일론은 1935년 듀폰사의 월리스 카로더스가 실크 대신 여성용 스타킹을 만드는 데 사용하기 위해 처음 만들었습니다. 하지만 제2차 세계대전이 발발하면서 사람들이 다양한 용도로 사용하기 시작했습니다. 나일론은 처음에는 낙하산, 트럭 타이어, 텐트, 연료 탱크에 사용되었습니다. 오늘날 나일론은 세계에서 가장 널리 사용되는 합성 섬유가 되었습니다.
나일론은 폴리아미드(PA) 그룹에 속합니다. 제품의 강도와 탄력성은 아미드 연결에서 비롯됩니다. 대표적인 폴리아미드에는 케블라, 노멕스, 페박스가 있습니다. 그중에서도 케블라는 특히 견고한 소재입니다. 따라서 방탄 조끼 제작에 널리 사용됩니다. 노멕스는 소방복에 사용되는 내열성 소재입니다. 나일론(PA)은 요즘은 의류와 원단 외에도 다양한 제품에 사용되고 있습니다. 바로가기 PA6 GF30 페이지에서 PA6 소재에 대해 자세히 알아보세요.
나일론 6(Pa6), 나일론 66(Pa66), 나일론 12(Pa12)를 서로 바꿔서 사용할 수 없는 이유는 무엇인가요?
용도마다 다른 나일론이 사용됩니다. 잘못된 등급의 나일론을 선택하면 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 다음은 발생할 수 있는 문제입니다:
- 서비스 온도에서 성능 저하: 나일론 6는 다음과 다른 융점과 내열성을 가지고 있습니다. 나일론 66 와 나일론 12. 이러한 차이는 실제 사용 조건에서 테스트했을 때 각 소재의 내열성이 크게 다르다는 것을 의미합니다. 열 안정성이 부족한 나일론 등급을 사용하면 애플리케이션의 품질에 영향을 미치는 파손 및 오염이 발생할 수 있습니다.
- 조기 마모: 선택한 나일론은 작동 초기 단계에서 고장을 방지할 수 있는 적절한 강도와 유연성을 가져야 합니다. 잘못된 나일론 등급을 사용하면 부품 고장이 발생하고 이는 최종 사용자의 생명을 위협하는 악영향을 미칩니다. 또한 일부 고장은 예정에 없던 유지보수 프로세스를 필요로 하기 때문에 생산에 소요되는 비용과 시간이 늘어납니다.
- 불필요한 비용: 용도에 맞는 등급을 선택해야 합니다. 예를 들어, 저가의 나일론 소재를 사용할 수 있는데 고가의 나일론 소재를 선택하면 프로젝트 비용이 천정부지로 치솟을 수 있습니다. 나일론 6, 나일론 66, 나일론 12는 각각 고유한 장점과 한계가 있기 때문입니다. 따라서 특정 기능을 이해하면 어떤 소재가 프로젝트에 적합한지 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 재조립, 수리 및 교체에 드는 비용을 수천 달러 절약할 수 있습니다.
따라서 디자이너나 가공업체는 각 나일론 등급의 다양한 특성과 성능을 이해하고 비교하여 제품 적용 시 최상의 결과를 얻을 수 있어야 합니다.
다양한 나일린 등급
플라스틱 자동차 엔진 부품은 아이디어 측면에서 나일론과 약간 유사합니다. 나일론으로 알려진 폴리아미드는 여러 종류가 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
- 나일론 6
- 나일론 6/6(나일론 66 또는 나일론 6,6)
- 나일론 6/9
- 나일론 6/10
- 나일론 6/12
- 나일론 4/6
- 나일론 11
- 나일론 12/12
명명 체계는 각 구조의 기본 재료에 있는 탄소 원자와 관련이 있습니다. 예를 들어 나일론 6은 카프로락탐에서 유래하며 사슬에 탄소 원자가 6개 포함되어 있습니다. 나일론 6/6은 탄소 원자가 6개인 헥사메틸렌 디아민과 탄소 원자가 6개인 아디프산에서 유래합니다.
그러나 물성에서는 다양한 변수가 존재합니다. 예를 들어 강철만큼 극적이지는 않지만 구조적 차이와 첨가제가 성능에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 단일 공급업체에서 제공하는 나일론 11의 종류는 거의 90가지에 달합니다.
엔지니어링 플라스틱의 나일론
나일론 소재는 고강도, 고강성, 높은 충격 강도 또는 인성을 가진 것으로 평가됩니다. 이러한 특성으로 인해 엔지니어링 플라스틱 소재로 선호되는 소재입니다. 가장 친숙한 제품으로는 기어, 그릴, 도어 핸들, 이륜차 바퀴, 베어링, 스프로킷 등이 있습니다. 전동 공구 하우징, 터미널 블록, 슬라이드 롤러에도 사용됩니다.
하지만 소재는 단점이 될 수 있습니다. 수분을 흡수하여 물성과 원단 치수가 모두 변하기 때문입니다. 유리로 나일론을 강화하면 이 문제가 줄어들어 강하고 충격에 강한 소재를 만들 수 있습니다. 다음으로 이동 나일론 사출 성형 페이지에서 이 플라스틱 소재에 대해 자세히 알아보세요.
내열 나일론은 금속, 세라믹 및 기타 폴리머를 대체하는 용도로 점차 활용되고 있습니다. 내열 나일론은 자동차 엔진과 석유 및 가스 산업에 적용됩니다. 나일론 6과 나일론 6/6은 상대적으로 저렴한 가격과 높은 내마모성 때문에 일반적으로 선택됩니다. 바로가기 나일론은 안전한가요? 페이지에서 나일론 소재에 대해 자세히 알아보세요.
나일론 6/6 특성
화학식: [-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO-]n
오리지널 나일론 6/6은 일반적으로 가장 가격이 저렴합니다. 그래서 인기가 높습니다. 나일론 6/6은 공급과 관련된 역사적인 이유로 독일에서 자주 사용됩니다. 나일론 6/6은 고온 및 내습성이 우수하며 모든 온도와 습도 수준에서 상당히 강합니다. 또한 내마모성과 휘발유 및 오일에 대한 낮은 투과성을 제공합니다.
게다가 나일론 6/6은 부정적인 결과를 초래합니다. 수분을 빠르게 흡수하여 폴리머가 건조할 때 충격 강도와 연성이 감소합니다. 또한 자외선 및 산화 분해에 매우 취약합니다. 그러나 나일론 6/6은 나일론 6/10, 6/12, 11, 12와 같은 유형보다 약산에 대한 저항성이 낮습니다. 게다가 나일론 6/6은 난연성의 발전으로 인해 여전히 전기 부품에 널리 사용되고 있습니다. 또한 다이캐스트 수공구에서 금속을 대체하기도 합니다.
나일론 6의 특성
화학식: [-NH-(CH2)5-CO-]n
나일론 6에는 몇 가지 특성이 있습니다. 이러한 다양한 특성은 시중의 다른 나일론 등급 및 유사 제품과 차별화됩니다. 나일론 6는 매우 높은 인장 강도와 함께 매우 우수한 탄성을 가지고 있습니다. 알칼리나 산과 반응하지 않기 때문에 더욱 가치가 높습니다.
또한 나일론 6는 다양한 유형의 마모로부터 적절한 보호 기능을 제공합니다. 녹는점은 220℃입니다. 유리 전이 온도는 48℃까지 조절할 수 있습니다. 나일론 6 필라멘트는 유리와 비교할 수 있는 무결점 표면을 가지고 있습니다. 이 소재의 또 다른 뛰어난 특성은 최대 2.4%의 물을 부풀리고 흡수하는 능력입니다. 이러한 특성 덕분에 나일론 6는 자동차, 항공우주, 화장품 및 소비재에 유용하게 사용됩니다.
나일론 6의 응용 분야
나일론 6는 소재의 강도, 충격 강도, 내마모성이 높아야 하는 경우에 널리 적용됩니다. 다용도로 사용할 수 있어 적합합니다:
- 스트랜드: 섬유
- 청소: 칫솔모: 칫솔모
- 스트럼밍: 기타 줄과 픽
- 메커니즘: 메커니즘: 기어
- 잠금: 패널 래치
- 차폐: 회로 절연
- 쉘: 전동 공구 하우징
- 삽입: 의료용 임플란트
- 커버링: 필름, 랩 및 포장
나일론 6의 장점
나일론 6는 여러 가지 장점으로 인해 특정 용도에 탁월한 선택이 될 수 있습니다:
- 매우 높은 강성과 우수한 내마모성을 제공합니다.
- 나일론 6은 사출 성형 작업에 적합합니다.
- 이 소재는 충격 강도가 요구되는 애플리케이션에서 최고의 성능을 발휘합니다.
- 변형된 후에도 원래 모양을 되찾을 수 있는 유연성이 있습니다.
- 나일론 6는 염색성이 우수하고 색상을 유지하는 능력이 뛰어납니다.
나일론 6의 단점
이러한 장점에도 불구하고 나일론 6에는 몇 가지 단점이 있습니다:
- 다른 재료에 비해 녹는점이 220℃로 낮습니다.
- 흡습성으로 인해 공기 및 주변 대기의 수분 함량을 흡수하는 경향이 있습니다.
- 높은 온도와 빛은 강도와 구조를 감소시키므로 이러한 조건에서는 사용하기에 적합하지 않습니다.
- 나일론 6는 자외선에 영향을 받지 않기 때문에 햇빛에 노출되면 색상과 강도 등의 특성이 저하되는 것으로 알려져 있습니다.
나일론 6과 나일론 6/6의 비교
화학적으로 나일론 6/6은 염화칼슘에 대한 저항성과 내후성이 더 우수합니다. 또한 나일론 6보다 HDT가 더 높습니다. 그러나 모든 나일론은 15% 에탄올 휘발유를 만나면 분해의 영향을 받는 것으로 입증되었습니다.
나일론 소재를 선택할 때 용도별 특성을 충족하는 데 사용할 수 있는 UL Prospector와 같은 소재 선택 도구가 있습니다. 아세탈 및 열가소성 폴리에스테르와 같은 기타 관련 선택 사항도 고려해야 합니다.
나일론 12(PA 12): 독특한 구조의 강력한 성능
[-NH-(CH2)11-CO-]n
나일론 12(PA 12)는 SLS 및 멀티 젯 퓨전 인쇄 공정에 가장 많이 사용되는 소재입니다. 폴리머 백본에 정확히 12개의 탄소가 있는 지방족 탄소 백본의 개방형 구조를 가진 지방족 폴리아미드입니다. PA 12는 아래 표의 사양에 따라 내화학성, 내염성 및 내유성이 높습니다. 융점은 약 356°F(180°C)로 낮지만 여전히 매우 유용한 소재입니다.
PA 11과 마찬가지로 수분을 흡수하는 경향이 적어 다양한 기후에서도 안정적입니다. PA 12는 흑백 등급으로 제공되며 유리와 미네랄 필러를 첨가하여 기계적 및 열적 특성을 개선합니다. 인쇄 인클로저, 고정 장치, 카테터 및 자동차 연료 시스템에서 널리 사용됩니다.
PA 12는 또한 생체 적합성이 있어 의료용 부품에 적합합니다. 의료용 외에도 화장품 포장, 전기 연결 및 기타 여러 산업 제품에도 사용됩니다.
나일론 6/6 대 나일론 6 대 나일론 12 비교표:
| 속성 | 나일론 6 | 나일론 66 | 나일론 12 |
| 탄화수소에 대한 내성 | 보통 | 우수 | 우수 |
| 금형 수축 | 수축 감소 | 더 높은 수축률 | 최소한의 수축 |
| 내충격성 | 우수 | 보통 | 높음 |
| 손쉬운 색상 지정 | 광택 있는 색상 | 시선을 덜 끌기 | 보통 |
| 수분 흡수 속도 | 높음 | 보통 | 낮음 |
| 재활용 가능성 잠재력 | 우수 | 보통 | 높음 |
| 분자 이동성 | 높음 | Lower | 보통 |
| 탄력적 복구 | 우수 | 보통 | 높음 |
| 염료 친화성 | 우수 | 보통 | 높음 |
| 결정성 | 자세히 보기 | Less | Less |
| 열 변형 온도 | 180°C - 220°C | 250°C - 265°C | ~ 180°C |
| 녹는점 | 215°C - 220°C | 250°C - 265°C | 175°C - 180°C |
| 화학적 내산성 | 보통 | 우수 | 우수 |
| 강성 | 보통 | 우수 | 유연성 |
| 색 견뢰도 | 우수 | 보통 | 높음 |
| 온도 저항 | 높음 | 우수 | 보통 |
| 청소 기능 | 보통 | 우수 | 우수 |
| 탄성 계수 | 우수 | 보통 | 높음 |
| 내부 구조 | 덜 컴팩트 | 더 컴팩트하게 | 덜 컴팩트 |
| 중합 형성 | 오픈 링(카프로락탐) | 응축(헥사메틸렌디아민 + 아디핀산) | 응축(라우로락탐) |
| 수분 회복 | 4% – 4.5% | 4% – 4.5% | ~ 0.4% |
| 모노머 요구 사항 | 1 (카프로락탐) | 2 (헥사메틸렌디아민 + 아디핀산) | 1 (라우로락탐) |
| 밀도 | 1.2g/ml | 1.15g/ml | 1.01g/ml |
| 중합 정도 | ~200 | 60 – 80 | ~100 |
나일론 및 자외선 차단
나일론은 자외선(UV)에도 매우 민감합니다. 시간이 지남에 따라 구조가 저하될 수 있습니다. 나일론 제형에 안정제를 사용하면 자외선 열화를 견딜 수 있는 능력이 향상됩니다. 특히 나일론 6/6은 이러한 자외선에 취약하며, 나일론 6은 적절한 첨가제로 보강하지 않을 경우 잠재적인 열화 위험이 있습니다.
자외선은 나일론 폴리머를 형성하는 화학 결합의 일부 전자를 여기시킵니다. 이 상호작용은 파이 전자를 표적으로 삼아 이중 결합과 방향족 시스템을 깨뜨립니다. 예를 들어, 나일론 6은 아미드 결합에서 자외선 저항성이 우수하여 품질이 저하될 가능성이 높은 것으로 알려져 있습니다. 예를 들어, 파이 전자가 없는 폴리에틸렌 폴리머는 다른 폴리머보다 자외선에 대한 내성이 더 강합니다.
나일론 소재뿐만 아니라 모든 소재는 자외선 노출로 인해 성능이 저하됩니다. 그럼에도 불구하고 안정제를 사용하면 나일론은 실외 사용이 특징인 용도에서 상당히 잘 작동할 수 있습니다. 예를 들어 나일론 6/6으로 제조된 미니 스냅 리벳은 실외 환경에서 사용하기에 적합합니다. 이 리벳은 다양한 환경에서 난연성 및 기능성을 위해 UL94 V-2 방염 등급을 받았습니다.
나일론 제품은 일반적으로 햇빛에 노출되기 때문에 성능을 최적화하기 위해 자외선 안정제를 사용합니다. 이러한 첨가제는 나일론 부품에 해로운 자외선을 흡수하거나 반사하여 나일론 부품의 수명을 늘리는 데 도움을 줍니다. 따라서 이러한 안정제의 선택은 최상의 성능을 제공하는 동시에 기계적 특성에 영향을 미치지 않는 방식으로 이루어집니다.
요약하자면, 나일론은 본질적으로 자외선에 민감하지만 안정제를 사용하면 개선할 수 있습니다. 자외선이 나일론에 미치는 영향에 대한 지식은 실외 환경에 노출되는 애플리케이션에 잘못된 소재를 선택하는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 때로는 강도를 높이기 위해 나일론 소재에 유리 섬유를 추가하여 함께 고정하여 나일론 성형 부품을 만들기도 합니다. 유리 충진 나일론 사출 성형 부품.
나일론 6, 나일론 66, 나일론 12의 성능 분석
나일론 6는 매우 높은 수준의 습기 강도를 가지고 있습니다. 충격 강도와 굽힘 피로도가 높습니다. 나일론 6는 나일론 66에 비해 가공 온도가 낮아야 합니다. 또한 비정질이라는 특성으로 인해 결정질에 비해 금형 수축이 적습니다. 그러나 특정 용도를 위해 완전히 투명한 등급의 나일론 6도 얻을 수 있습니다. 하지만 이 나일론은 더 빠른 속도로 팽창하고 수분을 흡수하기 때문에 치수적으로 불안정합니다. 이러한 문제 중 일부는 폴리머를 저밀도 폴리에틸렌과 합금하여 극복할 수 있습니다. 예를 들어, 나일론 6는 경기장 좌석과 양말에 사용됩니다. 다른 용도로는 라디에이터 그릴과 산업용 원사 등이 있습니다. 또한 칫솔 섬유와 기계 가드도 나일론 6를 사용하여 생산됩니다.
모든 종류의 나일론 중에서 나일론 66이 가장 일반적으로 사용되는 것으로 알려져 있습니다. 다양한 온도 범위에서 강도가 높습니다. 이 유형은 높은 내마모성과 낮은 투과성을 보여줍니다. 이 소재는 미네랄 오일과 냉매에 대한 내성이 매우 뛰어납니다. 포화 염화칼슘에 대한 내화학성도 장점입니다. 또한 이 나일론은 내후성 또한 우수합니다. 나일론 66은 대부분 다이캐스트 공구 본체 및 프레임에서 금속과 경쟁합니다. 이 나일론은 습한 환경에서도 사용할 수 있습니다. 하지만 충격 강도가 낮고 연성도 낮습니다. 마찰 베어링, 타이어 코드, 자동차 에어백 등에 사용됩니다.
나일론 12는 다른 소재에 비해 다른 장점이 있습니다. 내화학성이 우수하여 소재의 수명이 길어집니다. 수분 흡수율도 비교적 낮기 때문에 치수적으로도 안정적입니다. 나일론 12는 3D 프린팅 및 자동차 부품에 사용됩니다. 또한 이 나일론은 유연한 튜브와 의료용 부품에도 사용됩니다. 이러한 이유로 나일론 12는 다양한 산업 분야에서 다용도로 사용되는 소재가 되었습니다. 그러나 나일론 12는 필요한 용도에 따라 나일론 6 및 나일론 66에 비해 다른 장점이 있습니다.
나일론 6, 나일론 66, 나일론 12의 애플리케이션 비교
이 백서에서는 나일론 6과 나일론 66의 두 가지 유형의 나일론 적용에 중점을 둡니다. 이 나일론의 특성은 여러 산업 분야에서 적용에 큰 영향을 미칩니다.
나일론 6는 녹는점이 낮고 가공성이 좋습니다. 따라서 경량 섬유 및 기타 산업용 부품 제조에 적합합니다. 나일론 사출 성형으로 제조된 나일론 6는 널리 사용됩니다. 이 소재는 자동차의 인테리어 트림, 가전제품 부품, 스포츠 용품 등 다양한 부품을 성형하는 데 적합합니다.
나일론 6는 신축성이 뛰어나고 내마모성이 있다는 장점이 있습니다. 이러한 특성으로 인해 양말이나 운동복과 같은 직물에 적합합니다.
반면에 나일론 66은 녹는점이 높고 기계적 특성이 개선된 것으로 평가됩니다. 따라서 극한의 온도와 기계적 특성이 요구되는 시스템에 사용하기에 더 적합합니다.
나일론 사출 성형 공정에서 나일론 66은 내마모성 제품을 만드는 데 선호됩니다. 엔지니어링 플라스틱, 자동차 엔진 부품, 전자 기기 등에 사용됩니다.
또한 나일론 66의 고온 안정성은 자동차 및 항공 우주 산업에 적용하기에 적합합니다. 이러한 조건에서의 강도는 높은 기준을 충족해야 하는 응용 분야에서 더욱 가치가 높다는 것을 의미합니다.
나일론 12는 다음과 같은 특성으로 이러한 소재를 보완합니다. 잘 알려진 내화학성 소재인 나일론 12는 연료 탱크, 의료용 등 다양한 용도로 활용되고 있습니다. 또 다른 장점은 다양한 기후에서도 치수 안정성을 유지할 수 있어 다양한 분야에서 유용하게 사용될 수 있다는 것입니다.
따라서 모든 유형의 나일론은 시장의 다양한 요구를 충족하는 고유한 이점을 가지고 있습니다. 사용할 나일론의 유형은 사용 목적과 소재가 사용될 조건에 따라 달라집니다.
기타 일반적인 나일론 등급
다양한 등급의 나일론이 생산되며 각 나일론은 특정 용도로 사용됩니다. 나일론 610과 나일론 612는 수분 흡수율이 매우 낮기 때문에 전기 절연에 사용됩니다. 그들은 더 유익한 특성을 가지고 있지만 기존 재료에 비해 비용이 더 많이 듭니다. 낮은 수분 흡수가 특징인 나일론 610은 유리 전이 온도가 상대적으로 낮아 민감한 용도에 적합합니다.
그러나 유연한 특성으로 인해 나일론 612는 점차 나일론 610을 대체하고 있습니다. 이러한 변화는 주로 나일론 612의 가격이 나일론 6 및 나일론 66에 비해 저렴하다는 사실에 의해 주도되고 있습니다. 내열성이 우수하여 수요가 증가하고 있으며 대부분의 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
나일론 612는 일반적으로 나일론 6 및 나일론 66보다 물성이 약간 떨어지는 것으로 알려져 있습니다. 하지만 습한 환경에서 크리프에 대한 저항력이 향상되어 적용 가능성이 높아졌습니다.
나일론은 나일론 11과 나일론 12의 두 가지 유형이 있으며, 후자는 모든 비충전 나일론 유형 중 수분 흡수율이 가장 낮습니다. 이 나일론은 나일론 6, 66, 610, 612보다 치수 안정성이 향상되고 충격 및 굴곡 강도가 높습니다. 하지만 냉간 가공된 나일론에 비해 가격이 비싸고 약하며 최대 사용 온도가 낮습니다.
일반적으로 나일론 11과 나일론 12는 특히 내후성이 뛰어나기 때문에 다른 나일론 계열에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 하지만 더 나은 성능을 위해 개발된 새로운 고내구성 초강력 나일론에 의해 위협을 받고 있습니다.
또 다른 나일론 1212는 나일론 6과 나일론 66보다 우수하고 나일론 11이나 나일론 12보다 경제적입니다. 균형 잡힌 성능과 합리적인 가격으로 많은 분야에서 사용되고 있습니다.
고온에서 나일론 46은 높은 충격 강도와 적당한 수준의 크리프율을 자랑합니다. 또한 나일론 66 소재보다 높은 탄성률과 피로 강도도 우수합니다. 그러나 나일론 6T 및 나일론 11보다 가공 창이 작아 일부 가공 환경에서는 사용성에 영향을 미칠 수 있습니다.
따라서 이러한 나일론 등급은 업계에서 다양한 용도로 사용할 수 있는 고유한 특성을 가지고 있습니다. 각 소재를 분석한 결과 강점, 약점, 기회 및 위협은 소재의 배합 및 적용에 따른 결과입니다.
결론
나일론 6, 나일론 66 및 나일론 12의 사용은 필요한 특정 용도에 따라 다릅니다. 나일론 6는 유연성과 내충격성이 우수하여 경량 부품 제작에 적합합니다. 나일론 66은 강도와 열 안정성이 뛰어나며, 나일론 6은 응력이 가해지는 용도에 적합합니다. 나일론 12는 수분 흡수율이 낮고 내후성이 우수하여 현재 실외용으로 많이 사용되고 있지만 가격이 약간 비쌉니다.
각각의 속성 이해 나일론 등급은 필요한 성능과 원하는 비용을 제공하는 올바른 자료를 선택하는 데 도움이 됩니다. 그 결과 애플리케이션에서 더 오래 지속되고 더 효율적인 결과를 얻을 수 있습니다.
PA6 GF30 VS PA6.6-GF30: 차이점은 무엇인가요?
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