고분자의 용융 특성은 제품의 가공성에 직접 관계될 뿐 아니라 제품 물성에 영향을 줌으로 특히 중요하다. 이러한 용융 특성을 나타내는 기준으로 용융지수나 용융 흐름 지수가 사용된다.
- 용융지수: 일정한 부하와 온도에서 10분 동안 모세관을 흐르는 수지의 무게
- 용융 흐름 지수: 특정 수지 별로 규정된 부하와 온도에서의 용융지수
용융지수에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 분자량과 분자량분포이다.
폴리올레핀의 평균 분자량은 10,000(왁스 상태)~4,000,000(딱딱한 상태) 정도의 범위를 가지고, 일반적으로 50,000~500,000 정도의 범위를 갖는다. 평균 분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatography)로 측정하면 정밀한 값을 얻을 수 있지만, 측정이 번거로우므로 이를 대신하여 용융지수로 평균 분자량을 비교한다.
- 분자량과 용융지수와의 관계는 반비례
- PE의 경우 높은 분자량 값을 갖는 PE는 저용융지수값을 갖고 반대로 낮은 분자량의 PE는 고용융지수 값을 가짐
ㄴ 高분자량(低용융지수) PE: 강성, 내응력 균일성, 내약품성, 신율 개선, 용융 유동속도 낮아 가공성 저하
ㄴ 低분자량(高용융수지) PE: 강성, 내응력 균일성, 내약품성, 신율 저하, 용융 유동속도 높아 가공성 개선
시험방법: ASTM D 1238, 단위 g/10min
- 시편: 실린더에 넣을 수 있는 형태(분말, granule, 필름, pellet)
- 폴리에틸렌은 190℃, 폴리프로필렌은 230℃로 각각 가열한 다음 피스톤으로 2,160g의 부하를 실린더에 가한다. 이때 오리피스(내경: 2.09mm, 길이: 8mm)를 일정 시간 통과하여 나온 수지의 중량을 측정하여 10분 동안 통과량으로 환산한다.
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