PMMA의 특징 및 물성

문서 내 토픽

1. PMMA: Poly(methyl methacrylate) 구조

PMMA는 비결정성 폴리머로서 투명하고 광학적 이방성이나 광 탄성계수가 작기 때문에 광학 용도에 적합하다. 뛰어난 색조와 광택을 가지고 있으며 의장성이 뛰어나다. 내후성이 우수하여 실외 사용 용도에 적합하고, 표면 경도가 열가소성 수지 중에서 가장 단단한 부류에 속한다. 시트로서 뛰어난 두께 정밀도를 가지고 있으며 내구성이 좋다. 가열 가공, 기계 가공, 인쇄 가공 등 모든 가공이 용이하고 비교적 용이하게 모노머(monomer)로 분해되어 리사이클성이 뛰어나다.
2. PMMA의 역사와 발견

첫 번째 아크릴산은 1843년에 만들어졌고, 아크릴산으로부터 Methacrylic acid는 1865년에 공식화했다. 1877년 독일의 화학자 Wilhelm Rudolph Fittig와 Paul은 polymethyl methacrylate에 methyl methacrylate를 회전하는 중합 공정을 발견했다. 1927년에는 로맨하스(Rohm &Haas)라는 회사가 안전 유리(Safety Glass)를 만들기 위해 상업적으로 이를 생산하게 되었고, 이후 Imperial Chemical Industries라는 회사의 Roland Hill과 John Crawford가 연구하여 PerspexTM이라는 상표의 PMMA(Polymethyl methacrylate)를 출시했다. 2차 세계대전 때 본격적으로 잠수함 잠망경, 바람막이, 캐노피, 그리고 비행기 포탑에 아크릴 유리를 사용했다.
3. PMMA의 특징

PMMA의 주요 특징은 다음과 같다: 비중 1.19, 수축율 0.4, 투명도 93%, 굴절률 1.49, 유리전이온도 약 105~115℃. PMMA는 비결정성 폴리머로서 투명하고 광학적 이방성이나 광 탄성계수가 작아 광학 용도에 적합하다. 뛰어난 색조와 광택을 가지고 있으며 의장성이 뛰어나다. 내후성이 우수하여 실외 사용 용도에 적합하고, 표면 경도가 열가소성 수지 중에서 가장 단단한 부류에 속한다.
4. PMMA의 물성

PMMA의 주요 물성은 다음과 같다: 비결정성 폴리머로서 투명하고 광학적 이방성이나 광 탄성계수가 작아 광학 용도에 적합하다. 뛰어난 색조와 광택을 가지고 있으며 의장성이 뛰어나다. 내후성이 우수하여 실외 사용 용도에 적합하고, 표면 경도가 열가소성 수지 중에서 가장 단단한 부류에 속한다. 시트로서 뛰어난 두께 정밀도를 가지고 있으며 내구성이 좋다. 가열 가공, 기계 가공, 인쇄 가공 등 모든 가공이 용이하고 비교적 용이하게 모노머(monomer)로 분해되어 리사이클성이 뛰어나다.
5. PMMA의 사용용도

PMMA는 유리보다도 투명하며, 두께가 30cm가 넘어도 투명도가 그대로 유지되어 대형 수족관, 하키 퍽 관중 석 보호 창 등에 사용된다. 또한 온도가 내려가면 윤활유나 기계유 등의 점도가 올라가 기계를 -100℃에서도 작동할 수 있도록 하는 데 사용된다. 그 외에도 TV, VTR, 라디오의 명판, TV 전면판, 조명 커버, 프린터 커버, 계량기류 커버, 액정 TV 확산판, 간판, 슈퍼 칸막이 및 케이스, 정규(문방구), 수조(水措) 등 다양한 용도로 사용된다.

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1. PMMA: Poly(methyl methacrylate) 구조

PMMA(Poly(methyl methacrylate))는 메틸 메타크릴레이트 단량체가 중합된 열가소성 플라스틱입니다. PMMA의 화학 구조는 메틸 메타크릴레이트 단량체가 중합되어 형성된 긴 사슬 구조로 이루어져 있습니다. 이 구조에서 메틸기와 에스테르기가 주기적으로 반복되며, 이로 인해 PMMA는 투명성, 내화학성, 내열성 등의 우수한 물성을 가지게 됩니다. PMMA의 구조적 특징은 이 재료의 다양한 용도와 응용 분야를 가능하게 합니다.
2. PMMA의 역사와 발견

PMMA는 1928년 독일의 화학자 Otto Röhm에 의해 처음 개발되었습니다. Röhm은 메틸 메타크릴레이트 단량체를 중합하여 투명하고 단단한 플라스틱을 만들어냈습니다. 이후 PMMA는 1930년대에 상업적으로 생산되기 시작했으며, 당시에는 '아크릴 유리'라는 이름으로 알려졌습니다. PMMA는 유리와 유사한 광학적 특성을 가지면서도 유리보다 가볍고 깨지지 않는 장점이 있어 다양한 분야에서 활용되기 시작했습니다. 특히 2차 세계대전 중에는 전투기 조종석 창문 등의 재료로 사용되었습니다. 이후 PMMA는 지속적으로 발전하여 현재 다양한 용도로 널리 사용되고 있습니다.
3. PMMA의 특징

PMMA는 투명성, 내화학성, 내열성, 내충격성 등의 우수한 물성을 가지고 있습니다. 특히 PMMA는 유리와 유사한 투명도를 가지면서도 유리보다 가볍고 깨지지 않는 특징이 있습니다. 또한 PMMA는 내화학성이 뛰어나 산, 알칼리, 기름 등에 강한 내성을 가지고 있습니다. 열에 대한 안정성도 우수하여 높은 온도에서도 변형이나 변색이 적습니다. 이러한 특성들로 인해 PMMA는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 건축, 자동차, 전자, 의료 등의 분야에서 PMMA의 활용도가 매우 높습니다.
4. PMMA의 물성

PMMA는 우수한 광학적, 기계적, 열적 물성을 가지고 있습니다. 광학적으로는 유리와 유사한 투명도를 가지며, 굴절률도 1.49로 유리와 비슷합니다. 이로 인해 PMMA는 렌즈, 창문, 디스플레이 등의 재료로 널리 사용됩니다. 기계적으로는 강도와 경도가 높아 내충격성이 우수하며, 유리보다 가볍습니다. 열적으로는 내열성이 뛰어나 최대 사용 온도가 80~100°C 정도입니다. 또한 PMMA는 내화학성이 좋아 산, 알칼리, 기름 등에 강한 내성을 가지고 있습니다. 이러한 다양한 물성으로 인해 PMMA는 건축, 자동차, 전자, 의료 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
5. PMMA의 사용용도

PMMA는 우수한 물성으로 인해 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 대표적인 용도는 다음과 같습니다. 건축 분야: PMMA는 투명성과 내구성이 뛰어나 창문, 돔, 천장 등의 재료로 사용됩니다. 또한 실내 인테리어 소품이나 조명기구 등에도 활용됩니다. 자동차 분야: PMMA는 차량 헤드라이트, 테일라이트, 계기판 등의 재료로 사용됩니다. 유리보다 가볍고 충격에 강해 안전성이 높습니다. 전자 분야: PMMA는 디스플레이 보호 필름, 광학 렌즈, 광섬유 등의 재료로 사용됩니다. 투명성과 내화학성이 우수하여 전자 기기에 적합합니다. 의료 분야: PMMA는 인공 관절, 치과용 임플란트, 안경 렌즈 등의 재료로 사용됩니다. 생체 적합성이 뛰어나 의료 분야에서 널리 활용되고 있습니다. 이처럼 PMMA는 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 앞으로도 그 용도가 더욱 확대될 것으로 기대됩니다.

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