충격강도

충격특성은 물체가 충격을 받았을 때 나타나는 저항에 대한 강도를 나타내며, 열경화성 및 열가소성 수지의 기계적 성질을 대표하는 중요한 특성이다. 충격강도는 인장강도처럼 시료 파단 시의 응력으로 나타내지 않고 파단 시에 소요되는 총에너지나 시료의 단위 길이당 흡수된 파단에너지로 나타낸다.
일반적으로 분자량이 클수록, 유리전이온도(Tg)가 높을수록 충격강도는 감소한다.
범용플라스틱의 충격강도의 크기는 다음과 같다.

LDPE >> HDPE > PP(Impact) > PP(Random) > PP(Homo) > PVC > PS

충격시험에는 많은 방법이 규격화되어 있으며 그중 아이조드(Izod) 법과 샤르피(Charpy) 법에 의한 수치가 가장 일반적으로 사용되고 있다.

1. 아이조드 충격강도 (Izod impact strength), 샤르피 충격강도(Charpy impact strength)
일정한 무게의 추를 이용한 방법으로 시편에 추를 가격하여 회전 시 돌아가는 높이로 얻어지는 흡수에너지를 시편 노치부의 단면적으로 나누어서 충격강도를 얻는다.

시험방법: ASTM D256 (Izod), ASTM D6110(Charpy)
   - 단위: kgf.cm/cm, kJ/m2
   - 시편: 대개 시편의 크기는 1/8 * 1/2 * 2.5 in. 나 두께가 다른 (1/2 in. 까지) 시편을 사용 가능.
   - 시험방법: 그림과 같이 시편을 측정기기의 물림쇠에 고정시키고 해머로 타격을 가하고 이때 얻어진 수치들을 다음 식에 대입하여 아이조드 충격강도와 샤르피 충격강도를 구한다.

 

 

2. 낙추충격강도 (Falling weight or dart impact strength)
실생활에서 플라스틱에 가해지는 충격은 다축방향으로 낙추방식이 선호되고 있다. 이 방식에는 gardner impact와 Instrument drop-weight 시험 방법이 있다. Gardner impact 시험방법은 단순히 원형 구멍 위에 시편을 올려놓고 추를 떨어뜨려 충격에너지를 측정하는 방식이다.

 

3. DuPont 법
고정된 위치에서 사출성형 또는 압출성형한 2mm의 시트에 충격을 가하여 파괴에너지의 최소치와 비파괴에너지의 최대치를 구하는 방법이다.