PS(폴리스티렌)의 종류, 물성, 사용용도에 대한 총정리

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문서 내 토픽

• 1. PS의 역사

  폴리스티렌은 1839년 독일의 약제사 Edward Simon에 의해 우연히 발견되었다. 이후 1866년 Marcelin Berthelot에 의해 폴리머임이 입증되었고, 1922년 단량체 안정화 방법이 개발되면서 1931년 독일 IG Farben회사에서 첫 상업생산이 시작되었다. 미국에서는 1937년경부터 공업생산이 개시되었고, 일본에서는 1957년에 수입 모노머를 이용한 일산화가 시작되었다.

• 2. PS의 종류

  PS에는 일반용 폴리스타이렌(GPPS), 내충격성(HI) 폴리스티렌, 내광성 폴리스티렌, 유리섬유강화 폴리스티렌, 2축 연신 폴리스티렌 필름, 발포성 폴리스티렌, 스티렌계 열가소성 탄성체, AS 수지 등 다양한 종류가 있다. 각각의 특성과 용도가 다르다.

• 3. PS 물성

  PS는 무색투명하고 가시광선 투과율이 높으며, 인장강도와 탄성율이 높은 편이지만 충격강도가 낮다. 내후성이 떨어지지만 자외선 흡수제, 항산화제 첨가로 내광성을 개선할 수 있다. 열분해 온도가 높고 유동성이 우수하여 성형가공성이 뛰어나다.

• 4. HIPS의 물성

  HIPS는 PS에 폴리부타디엔 고무를 중합시켜 제조한 반강성 재료로, 고무 입자가 PS 고리에 화학적으로 그래프트되어 고충격강도를 가지지만 강도, 강성, 경도 및 연화점이 떨어진다.

• 5. PS의 사용용도

  PS 성형품은 일용품, 주방용품, 완구, 전자기기 부품 등 다양한 분야에 사용된다. 발포 PS는 단열재와 포장재로, AS 수지는 전기기구 부품 등으로 활용된다.

• 6. PS의 투명성

  PS는 무정형 고분자로 결정성이 없어 투명성이 우수하다. 결정성 PS를 얻기 위해서는 Ziegler-Natta 촉매를 이용한다. 이 촉매는 단량체가 금속에 배위되면서 한쪽 방향으로만 나열되게 하여 입체특이성을 가진 결정성 고분자를 만들어낸다.

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• 1. PS의 역사

  PS(Polystyrene)는 1839년 독일의 화학자 Eduard Simon에 의해 처음 발견되었습니다. 이후 1930년대에 대량생산 기술이 개발되면서 PS가 널리 사용되기 시작했습니다. PS는 저렴한 가격, 우수한 성형성, 투명성 등의 장점으로 인해 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 가전제품, 포장재, 일회용품 등에 많이 사용되고 있습니다. 최근에는 재활용 및 친환경 이슈가 대두되면서 PS의 단점인 낮은 생분해성에 대한 개선 노력이 이루어지고 있습니다.

• 2. PS의 종류

  PS에는 크게 일반 PS, 내충격 PS(HIPS), 발포 PS(EPS) 등이 있습니다. 일반 PS는 투명성과 경도가 높은 반면 충격 강도가 낮은 단점이 있습니다. 이를 보완하기 위해 개발된 HIPS는 고무 성분을 첨가하여 충격 강도를 향상시켰습니다. 또한 EPS는 발포 공정을 통해 제조되어 경량성과 단열성이 우수합니다. 이처럼 PS는 다양한 용도에 맞춰 물성을 조절할 수 있는 장점이 있습니다.

• 3. PS 물성

  PS는 투명성, 경도, 단열성 등 우수한 물성을 가지고 있습니다. 투명성이 높아 다양한 용도로 활용되며, 경도가 높아 내구성이 좋습니다. 또한 단열성이 우수하여 단열재로도 사용됩니다. 하지만 충격 강도가 낮고 내열성이 낮은 단점이 있습니다. 이를 보완하기 위해 HIPS와 같은 변성 PS가 개발되었습니다. 최근에는 PS의 단점을 개선하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

• 4. HIPS의 물성

  HIPS(High Impact Polystyrene)는 일반 PS에 고무 성분을 첨가하여 충격 강도를 향상시킨 제품입니다. HIPS는 일반 PS에 비해 충격 강도가 크게 향상되었지만, 투명성과 경도가 다소 낮아졌습니다. 또한 내열성도 일반 PS보다 낮은 편입니다. 하지만 이러한 단점에도 불구하고 HIPS는 가전제품, 완구, 포장재 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 내충격성이 요구되는 용도에 적합합니다.

• 5. PS의 사용용도

  PS는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 가장 대표적인 용도는 가전제품, 포장재, 일회용품 등입니다. PS는 투명성, 경도, 단열성 등의 장점으로 인해 TV, 냉장고, 전자레인지 등의 외장재로 사용됩니다. 또한 식품 포장, 일회용 컵, 접시 등의 용도로도 활용됩니다. 최근에는 단열재, 건축자재 등 다양한 분야로 그 용도가 확대되고 있습니다. 이처럼 PS는 저렴한 가격과 우수한 물성으로 인해 다양한 산업 분야에서 필수적인 소재로 자리잡고 있습니다.

• 6. PS의 투명성

  PS의 가장 큰 장점 중 하나는 투명성입니다. PS는 다른 플라스틱 소재에 비해 투명도가 매우 높아 다양한 용도로 활용되고 있습니다. 특히 가전제품, 포장재, 조명기구 등에 널리 사용되고 있습니다. 이러한 투명성은 PS의 분자구조와 관련이 있습니다. PS는 벤젠고리 구조로 이루어져 있어 빛의 굴절률이 일정하여 투명성이 우수합니다. 다만 충격에 약하고 내열성이 낮은 단점이 있어 이를 보완하기 위한 연구가 지속되고 있습니다. 전반적으로 PS의 투명성은 매우 뛰어나 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.