1. Polyethylene 구조????? ?H ?? H H ??H??? ?????????? l ??l ?????????????????? ?|??|??????????????? ?C = C ?→ ??------- { -C - C- }n -----? ?????????????? | ??l ?????????????????? ?| ?|??????????????? ?H ???H ????????????????? ? H ???H(에틸렌) (폴리에틸렌)- 에틸렌(CH{} _{eqalign{2#}}=CH{} _{eqalign{2#}})을 중합하여 제조되는 사슬모양의 고분자(高分子) 물질LDPE LLDPE HDPE밀 도분 류0.918-0.9300.915-0.9380.941-0.959저밀도 폴리에틸렌(LDPE)선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)고밀도 폴리에틸렌(HDPE)2. Polyethylene 특성1) 기계적 특성? 항복점 강도(Yield Strength)① 항복점은 외부의 기계적 힘을 가한후 그 힘을 제거한 후에 원래의 형태로 돌아가지 않 기 시작하는 점.② 밀도가 높으면, 용융지수가 낮으면 항복점 강도 상승함.? 파괴점 강도(Breaking Strength)① 파괴시의 강도로 파괴점은 완전한 파괴와 관련됨.② 밀도가 높으면 파괴점 강도는 낮아짐, 평균 분자량이 높을수록(용융지수 낮음), 파괴점 강도는 상승됨. (LDPE HDPE )? 강 성(Stiffness Modulus)뒤틀림강성(TORSIONAL Stiffness): 시편을 뒤틀려 모둘러스를 측정.구부림강성(Flexual Stiffness) : 구부려지는 것에 대한 저항성 측정.인장강성(Tensile Stiffness) : 인장 시험기에서 장력에 대한 강성.? 경 도(Hardness)① 폴리에틸렌의 단단한 정도를 표시하는 수치로 제품물성 중요함.② Shore A형 ASTM D 2240 (미국 표준시험법) ( LDPE < HDPE )? 충격강도(Impact Strength)① 폴리에틸렌 수지의 질긴 정도를 나타내는 수치.시트에 흠집(NOTCH)을 만든후 한쪽 끝을 고정한후 다른쪽 끝을 펜듈럼 (Pendulum)을 이용하여 파괴시키는 방법에 의해 그때의 파괴에너지의 값.③ 충격강도는 밀도가 높은 제품일수록 낮게 나타남 / 평균분자량이 많을수록 충격강도는 커짐. ( LDPE > HDPE )2) 열적 특성? 용융점저밀도, 중밀도 PE의 통상 용융점 : 100℃~125℃.고압 공정의 LDPE의 용융점 : 110℃선형 저밀도 LLDPE의 용융점 : 120℃고밀도 HDPE의 용융점 : 135℃? 연화점① 폴리에틸렌으로 제조된 최종의 가공품을 가열할 경우 성형품이 연화되어 변형이 일어날 수 있는 온도 / 연화점이 높으면 변형이 일어나는 온도가 높음.② 연화점은 밀도가 증가되면 MI가 낮을수록 올라감.③ 사출가공시 연화점이 높으면 사이클 시간이 단축됨.? 저온 취화온도(Brittleness Temperature)① 취화성(Brittleness)은 깨지기 쉬운 성질을 말함.② 용융지수, 밀도가 낮은 수지, 분자량 분포가 좁은수지 ⇒ 저온, 취화 온도가 낮음. (-40~-70℃)3) 전기적 성질HDPE는 전형적인 극성 고분자로서 전기장(electric field)속에서 이온 분극이나 쌍극자 분극이 없고 전자분극이나 원자분극만 존재한다. 이러한 뛰어난 절연성 때문에 HDPE는 전선(wire) & 케이블(cable)용 절연소재로 널리 사용되고 있다3. Polyethylene 제조법.1) 에틸렌의 제조.① 석유정제 가스중 에틸렌을 회수 혹은 에탄, 프로판 가스의 열분해로 에틸렌을 수거 ② 천연가스 중에서 에탄, 프로판을 추출하여 열분해로 에틸렌을 수거함.③ 중질유, 경질유의 열분해로 에틸렌을 수거함.④ 국제 제조방법은 중질 나프타 혹은 경질 가솔린의 열분해에 의해서 에틸렌 제조함.2) 폴리에틸렌의 제조공정.구 분반응압력반응온도제 품고압공정1차압축기⇒약100~300기압2차압축기⇒약1000~3000 기압반응기온도: 150~300℃분리기/압출기(저압분리기⇒폴리에틸렌+후처리공 정)압출기⇒펠레트(Pellet폴리에틸렌(0.910~0.935)저압,중압공정액상법용액법중밀도(0.926~0.935)?고밀도(0.940~0.965)폴리에틸렌슬러리법(Slurry)압력: 상압~10기압온도: 60~80℃1953년 독일의 지글러가 발명.원심분리기⇒ 포장.기상법교반상법유동상법압력: 5~30기압온도: 70~120℃반응기⇒분말상미국의 UCC가 개발⇒ 용매 미사용.: 환경보존 차원에서 좋은 공법.압출기⇒ 펠레트(Pellet)상.4.Polyethylene 응용분야1) 필름 압출.① 필름은 저밀도 폴리에틸렌의 용도중 가장 많은 부분 차지함.② 저밀도 폴리에틸렌 필름 ⇒ 식품포장, 농업용, 공업용 포장.고밀도 폴리에틸렌 필름 ⇒ 스낵류 포장용 포장지. (종이대용)2) 사출성형.① 저밀도 폴리에틸렌 : 투명도, 유연성, 강인성이 요구되는 제품.고밀도 폴리에틸렌 : 경도, 견고성, 높은강도가 요구되는 제품.③ 주용도는 포장용기 : 병이나 뚜껑류, 접시, 쓰레기통, 과일상자, 파렛트 (Pallet)등.3) 중공성형.- 액상의 물질(액체비누, 표백제, 부동액, 엔진오일, 화장품, 막걸리등)을 담는 병류를 제작하는 성형방식 중의 하나임.4) 파이프 압출.① 폴리에틸렌이 가볍고 강인하며 내화학성이 좋은 이유로 파이프에 사용됨.② 용도는 배수관, 지중매립 전시관, 건물벽면내에 묻어두는 가요전선관(일명 CD관), 상 수도관, 이송의 호오스(HOSE)나 온돌파이프에 사용됨.5) 압출피복.① 종이, 금속, 호일, 다른 플라스틱 재료 등의 표면을 피복하는 성형 공법임.② 압출 피복에는 저밀도 폴리에틸렌이 사용되며, 수지의 용융지수는 3~14정도가 좋음.6) 전선피복.① 폴리에틸렌은 좋은 전기 절연성을 갖고있고, 또 유연성도 높아 전선피복 용도로 사용 하고 있음. (저밀도, 고밀도PE 전부 사용함)② 전압절연용은 무색 수지 사용, 자켓트(Jacket)나 반도전층에는 카본블랙이 첨가된 수지가 사용됨.③ 전선피복에 사용되는 수지의 용융지수는 0.2~1.0이 좋음.④ 고압절연용 폴리에틸렌의 경우는 과산화물, 실란화합물,의한 가교방식을 써서 가교되는 수지를 사용함.7) 그외의 가공.① 수도용 강관류의 내부나 외부에 코팅하는 분말코팅 (Power Coating)② 대형 저수조나 화학 반응기등을 제조하는 회전성형. (Rotaional Coating)③ 무공해 접착제로 쓰이는 핫 멜트. (Hot Melt)④ 포장재 또는 신발의 쏘울(Sole)에 사용됨.5. Polyethylene 국내외 취급업체1) LDPE국가제조업체공장생산능력(TPA)비 고미 국듀퐁(DUPONT)Orange/TXVictoria/TX235,000 110,000다 우(Dow)Freeport/TXPlaquemine/LA275,000180,000독 일BASF사1942년 10~20톤/월, 저분자 왁스 수준의 PE생산.일 본스미토모화학Chiba172,000영국의 ICI와 합작.한 국대림산업여천120,000Simon-Carves Ltd.기술한화종합화학울산여천86,000170,000Dow기술현대석유화학대산140,000BASF/Exxon기술LG화학여천140,000CDF Chimie기술삼성종합화학대산100,000Mitsubishi기술2) HDPE국가제조업체공장생산능력(TPA)비 고미 국UCCSeadrift, TXTaft, LA287,000159,0002000년 8.8만톤증설다 우(Dow)Freeport/TXPlaquemine/LA64,000155,0002005년 2.9만톤증설독 일HoechstFrankfurtKnapsackOberhausen100,000110,00080,000일 본미쓰이화학市原119,000한 국대림산업여천130,000Himont기술한화종합화학여천45,000UCC기술현대석유화학대산210,000Stamicarbon기술SK울산200,000DuPont기술삼성종합화학대산100,000BP Chemical6. Polyethylene 논문 분석1) 표면개질된 제올라이트를 퐁함한 폴리에틸렌 필름의 선도유지기능? 서론- 현재 국내에서 무기질계 첨가제를 이용한 항균,탈취,신선도 유지 기능을 갖는 포장 필름 (PE,PP)가 다수 생산 음- 야채 및 과실의 신선도 유지를 위한 기능을 갖기 위해서는 포장기간 중 발생하는 에틸렌 가스등의 유기 가스를 제거하는 기능이 필요함- 제올라이트는 초미세 세공들이 들어있는 결정구조로서 표면에 음전하를 가지고 있어 양 이온의 교환이 가능한 특성을 가지고 있어서 악취제거, 습도조절, 항균기능 등의 기능을 함? 재료 및 방법(1) 표면이온 개질- 제올라이트는 표면이 OH{} ^{eqalign{-#}}, Na{} ^{+}가 결합된 형태로 Na{} ^{+}대신 항균성, 기체흡착성, 악취 흡 수성의 높은 다른 이온으로 개질시킴? DODAB, CTAB, DHAB 양이온성 계면활성제를 사용하여 치환? Ce(NO{} _{eqalign{3#}}){} _{eqalign{3#}} , Al(NO{} _{eqalign{3#}}){} _{eqalign{3#}} , MgSO{} _{4}#, CaSO{} _{4}#, Cu(NO{} _{eqalign{3#}}){} _{eqalign{3#}} , Ag(NO{} _{eqalign{3#}}){} _{eqalign{3#}} 시약 이용한 치환(2) 필름제조- 개질된 제올라이트를 이용하여 3, 5, 10 wt%의 31종 필름 생산(3) 측정- 기계적 물성 및 선도유지기능 측정2) 산화 감자 전분으로 제조한 분해성 폴리에틸렌 필름의 기계적 특성 및 열분해도? 서론- 환경오염 문제를 최소화하기 위해서는 분해성 플라스틱의 사용이 크게 요구- 산화전분을 함유한 필름의 특성에 관한 연구는 미흡한 실정이서서 연구 필요? 재료 및 방법(1) 산화 감자 전분의 제조- 감자로부터 전분을 추출하고 sodium hypochlorite(NaOCl)용액 내의 활성 염소량(active Cl)을 정량하여 산화 감자 전분 제조(2) Starch-Polyethylene 필름 제조- 5, 10%함유의 산화 감자 전분과 LLDPE, prooxidant를 혼합하여 필름 제조(3) 측정- Starch-PE 필름 기계적 성질 및 열분해도 측정? 비교 분석제올라이트 함유 필름산화 감자 전분
Polyethylene폴리에틸렌이란 무엇인가? , 테크센터PE팀 2000년Structure of Polyethylene폴리에틸렌이란 무엇인가? , 테크센터PE팀 2000년Structure of PolyethyleneHDPELDPELLDPEProperties of PolyethyleneLDPE LLDPE HDPELDPE LLDPE HDPELDPE LLDPE HDPELDPE LLDPE HDPE비고Impact strengthHardnessElongationFracture strength구 분Mechanical propertiesThermal properties130∼ 126∼ 110Melting Point (℃)125HDPE∼ 112∼ 95Softening Point(℃)LLDPELDPE구 분Electrical properties- Excellent electric insulativityManufacturing methodICI법(Autoclave법) : 소량의 산소 또는 과산화물을 첨가하여 약 1000~3000atm, 150~230℃에서 중합LDPE (고압법)HDPE (저,중압법)저압법 : Ziegler촉매를 사용하여 상압 10atm, 60~80℃에서 중합 중압법 : CrO3/SiO2-Al2O3 을 사용하여 30~40atm, 100~170℃ 에서 중합ApplicationFilm LDPE 가장 많은 부분 차지 식품포장, 농업용, 공업용 포장 (2) HDPE - 스낵류 포장용 포장지. (종이대용)2. 사출성형 병이나 뚜껑류, 접시, 쓰레기통, 과일상자, 파렛 트 (Pallet)등 3. 중공성형 HDPE가 가장 많이 쓰임 액상의 물질을 담는 병류를 제작하는 성형방식 중의 하나임4. 기타압출 피복전선 피복파이프Manufacturing CompanyBP Chemical100,000대산삼성종합화학DuPont기술200,000울산SKStamicarbon기술210,000대산현대석유화학UCC기술45,000여천한화종합화학Himont기술130,000여천대림산업한 국119,000市原미쓰이화학일 본100,000 110,000 80,000Frankfurt Knapsack OberhausenHoechst독 일2005년 2.9만톤증설64,000 155,000Freeport/TX Plaquemine/LA다 우(Dow)2000년 8.8만톤증설287,000 159,000Seadrift, TX Taft, LAUCC미 국비 고생산능력 (TPA)공장제조업체국가Paper analysis오히려 연신율 증가 정확한 Carbonyl의 양 측정 불가능최대강도 감소 불용성의 성질에 의해 환경오염 특성 강화되는 일정한 기준이 없음단점열분해 특성 필름 6주 후 기계적 성질 감소 경제성 - 남는 옥수수의 활용에 의한 경제성선도유지기능 - 사과 포장 내 유기가스 농도 감소 배추 부패속도 느림 - 버섯부패 가스 증가속도 낮음그외특성인장강도 다소 향상 변형 에너지 높아짐파단신율 다소 향상 인열강도 모두 증가기계적 특성장점산화 감자 전분 제조 필름제올라이트 함유 필름Conclusion열가소성 플라스틱 수요의 약 40%를 점유 세계 폴리에틸렌 시장은 꾸준히 증가추세 요즘 유가상승으로 인해 침체 나노물질에 의해 강화된 폴리에틸렌을 위한 연구가 필요 환경적인 문제를 고려할 때 앞으로는 생분해성 폴리에틸렌의 연 구와 제품들이 더욱 중요시 됨Reference-http://www.vinyl114.com/vinyljungbo.htm -http://www.koreaplastic.or.kr/dataroom/m_pe_01.htm -http://www.techpoly.co.kr/ -http://my.dreamwiz.com/jinslee2/index_k.html http://imagesearch.naver.com/search.naver?where=idetail rev=4 query=pe%20%C6%C4%C0%CC%C7%C1 from=image ac=-sort=0 res_fr=0 res_to=0 merge=0 start=1 a=pho_l f=tab r=1 u=http%3A%2F%2Fcafe.naver.com%2Fchongye2%2F348 폴리에틸렌이란 무엇인가? , 테크센터PE팀 2000년 pdf파일{nameOfApplication=Show}
Duralumin-Alloy of aluminum (94%) copper (4%) magnesium (1%)-Small quantities of manganese and silicon -Higher hardness and tensile strength than pure aluminum-Higher strength to weight ratio than steel-Good lightness-Widely used in the aircraft industry
SputteringMicromachining ProcessSputtering 이란?입자가 물질의 원자간 결합에너지 보다 큰 운동에너지로 충돌할 경우 입자 충격에 의해 물질의 격 자 간 원자가 다른 위치로 밀리게 되는데 이때 원자의 표면 탈출이 발생하게 되는 현상Micromachining ProcessSputtering 원리진공 chamber내에 Ar 과 같은 불활성기체를 넣고 전압을 가함 Cathode에서 나온 electron과 충돌한 Ar은 Ar+으로 이온화 됨 Ar이 excite되면서 에너지가 방출하고 이온과 전자가 존재하는 plasma를 형성Micromachining ProcessSputtering 특징장점 비교적 넓은 면적을 균일하게 증착 금속 화합물 합금 절연체등 다양한 재료 증착 박막의 두께 조절이 쉬우며, 연속 조업이 가능 단점 증착속도가 매우 느림 증착 조건이 민감하고 서로 영향을 끼침 고전압을 사용하므로 작업상 주의 요망Micromachining ProcessSputtering 종류DC sputtering - 직류 전원을 사용하여 전도체를 sputter RF sputtering - 고주파 전원을 사용하여 금속 뿐만 아니라 부도체 sputter 가능 Triode sputtering 금속 필라멘트를 가열시켜 열전자를 방출하여 이온화률 높여 낮은 압력과 전압에서 증착가능 Magnetron sputtering 강한 자기장을 이용하여 target 근처 plasma 밀도를 높임으로 이온화 률이 증가Micromachining ProcessSputtering 응용분야➀ I.C 반도체 소자 - 실리콘 웨이퍼 위에 전극,배선재료를 박막으로 부착하는 방법으로 사용 표면보호막 용도에 SiO2 절연막 형성을 위해 사용 ➁ 투명 전도막 투명 전도막의 적합한 재료인 ITO, ZnO등을 유리기판 위에서 박막 형성시켜 광투과 특성 및 우수한 전도성을 갖게 함. 태양전지 흡수층,LCD , 터치패널등 에 사용 ➂ 컴퓨터 메모리 자기디스크 원판의 Al 기판이나 유리기판에 sputtering하여 자성박막을 만듦Micromachining Process결론Sputtering은 증착속도가 낮아 그 응용이 제한 되어 왔음 그러한 문제점이 개선되어 전자산업등 여러 분야에 응용범위가 확대되고 있음 현재 산업체에서 가장 보편적으로 이용되고 있는 박막제조 장치 이고 비교적 경제적이며, 양질의 박막을 제조할 수 있는 공정 특히 전기도금 방식 등 여타의 표면처리 공정에 비하여 환경 친화 적 이기 때문에 향후 높은 성장이 예상{nameOfApplication=Show}
Graphene TransistorHeat transferTransistor 구성그림 출처: http://www.semipark.co.kr/semidoc/basic/mosfet.asp실리콘의 한계고주파 영역에서 상당한 열 발생 안정적으로 작동할 수 있는 속도 크게 제한 10nm이하에서는 실리콘 물성을 잃음 기존 실리콘 산화물(SiO2)은 전자의 터널링 효과에 의해 누설전류발생Heat transferGraphene흑연에 존재하는 단원자 두께의 탄소입자로 적층구조를 이루는 물질 우수한 열전도도 다이아몬드보다 강한 강도 그라핀 내에서 전자 이동 빠름그림출처http://www.kisti.re.kr/yesKISTI/Briefing/Trends/View.jsp?cn=GTB2007100080Heat transferGraphene Transistor 특징실리콘 기반 트랜지스터보다 빠른 전류의 흐름 가능 현재 컴퓨터보다 1000배의 Thz이상의 고주파수에서 작동 전력소비 감소 높은 강도에 따른 안정성을 가지고 있음 수 나노미터 크기로 소형화 가능 컴퓨터외에도 빠른 트랜지스터를 요구하는 통신/이미지 장비Heat transferGraphene Transistor 전망MIT가 선정한 올해 10대 미래기술 프린세톤 대학,조지아공대에서 트랜지스터 개발 HP, IBM ,Intel 사 연구 지원 그라핀의 모양이나 위치를 정확하게 제어하는 기술 필요 아직 초기 단계지만 앞으로 많은 각광을 받는 기술Heat transferReferencehttp://electro.sangji.ac.kr/cgi- bin/technote/read.cgi?board=news y_number=287 nnew=2 http://www.kisti.re.kr/yesKISTI/Briefing/Trends/View.jsp?cn=GTB2007100080 http://narimiya.tistory.com/238 http://blog.naver.com/starbust?Redirect=Log logNo=20048918615 http://www.semipark.co.kr/semidoc/basic/mosfet.asp http://www.ebuzz.co.kr/content/buzz_view.html?ps_ccid=48989Heat transfer{nameOfApplication=Show}