폴리카보네이트(PC) 생산은 매우 복잡합니다. 과거에는 전 세계적으로 소수의 대형 화학 기업만이 생산 공법과 생산 능력을 갖추고 있었습니다. 국내 폴리카보네이트(PC) 제조업체는 모두 외국계이거나 합작 투자로 운영되고 있습니다. 건설 및 자동차 산업의 폴리카보네이트(PC) 수요 증가에 따라 중국은 폴리카보네이트(PC) 생산에 대한 투자 규모를 확대하고 있습니다. 2019년에는 전 세계 폴리카보네이트(PC) 생산 능력이 5.6만 톤을 넘어설 것으로 예상됩니다.

비스페놀 A 폴리카보네이트(PC)는 투명성이 우수하고, 충격 강도가 강하고, 열 안정성이 우수하고, 크리프 저항성이 우수하고, 내한성이 우수하고, 전기 절연성이 우수하고, 난연성이 우수하다는 장점 덕분에 건설, 전자, 자동차, 의료 및 기타 국가 경제 분야에서 널리 사용됩니다.

폴리카보네이트(PC)는 엔지니어링 플라스틱입니다. 무색, 무취, 투명하고 비정질인 열가소성 중합체입니다. 폴리카보네이트(PC)는 지방족, 지환족, 방향족으로 구분할 수 있습니다. 가공 성능, 생산 비용 등의 한계로 인해 비스페놀 A 방향족 폴리카보네이트(PC)는 대량 생산이 가능합니다.

폴리카보네이트(PC) | 주요 적용 분야
건축자재(선라이트보드, 내구성보드, 웨이브타일, 커튼월 커넥터보드)

고대부터 유리는 현대 생활의 주요 조명 소재였습니다. 대면적 건물의 지붕은 "가볍고 높은 강도"를 요구합니다. 폴리카보네이트(PC)는 높은 강도와 ​​낮은 밀도로 유리의 취성을 보완합니다. 높은 안전성, 간편한 시공, 그리고 뛰어난 디자인성이라는 장점을 지닌 폴리카보네이트는 현대 건축 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 하지만 재료의 장점만으로는 웅장한 건물을 완성하기에 충분하지 않습니다. 시멘트를 보강해야 하듯이, 건축 자재로서 폴리카보네이트(PC)는 디자인적인 요소를 더해줍니다.

폴리카보네이트(PC) 보드의 생산 기술과 공정이 발전함에 따라, 신소재인 폴리카보네이트(PC) 중공 보드는 건물의 지붕, 벽, 커튼월에 수많은 새로운 건축 요소를 도입하고 있습니다. "햇빛 보드"라고도 불리는 이 보드는 가시광선은 대부분 투과하고 적외선과 자외선은 대부분 차단합니다. 자연광이 평판 패널을 통과하면 실내에 부드러운 난반사를 형성하여 눈부심을 방지합니다. 산업 작업장, 체육관, 전시장, 공항 등 넓은 공간과 깊은 건물에 널리 사용됩니다.

폴리카보네이트(PC) 보드는 탁월한 에너지 절감 효과를 자랑하며 친환경 건축 자재로 여겨집니다. EnergyPlus 소프트웨어를 사용하여 상하이에 있는 한 건물의 에너지 소비량을 시뮬레이션하고 에너지 소비 비용을 계산했습니다. 그 결과, 폴리카보네이트(PC) 다층 창호는 이중 유리 창호 대비 연간 6.2~36.6위안/m²의 비용을 절감할 수 있는 것으로 나타났습니다.

전자

폴리카보네이트(PC)는 광범위한 온도 및 습도에서 우수한 절연성과 강도를 자랑합니다. 컴퓨터 등 다양한 상업용 전기 제품의 외피, 셸, 구조 부품으로 널리 사용됩니다. 절연 슬리브, 코일 랙, 전동 공구 외피, 냉장고 서랍, 진공청소기 부품 등에 사용될 수 있습니다. 컴퓨터, 비디오 레코더, TV 스위치, 릴레이 및 기타 통신 장비의 중요 부품과 같이 치수 정확도가 높은 부품을 제작하는 데 사용될 수 있습니다. 뛰어난 색광 투과성, 광산란성, 치수 안정성 덕분에 42인치 이상의 대형 LCD 디퓨저에 적용 가능합니다. 폴리카보네이트(PC)/ABS 합금은 비용 절감 효과가 있으며, 가공성과 자외선 차단 기능을 갖추고 있습니다. 사출 성형 노트북 컴퓨터 및 노트북의 박형 부품 생산에도 사용될 수 있습니다.

자동차 산업

전통적인 창문과 채광창은 폴리카보네이트(PC) 소재로 대체되고 있으며, 낮은 밀도가 이러한 변화의 원인 중 하나입니다. 플라스틱의 뛰어난 가공 성능은 자동차 개발자와 설계자의 혁신을 가능하게 합니다. 고굴곡 폴리카보네이트(PC) 플레이트는 차체와 결합되어 공기역학적 효율을 향상시킵니다. 피아트 500L 윈도우는 이 분야에서 폴리카보네이트(PC) 소재의 강력한 경쟁력을 보여줍니다. 폴리카보네이트(PC) 채광창의 개발 잠재력은 무궁무진합니다. 중국에서 생산되는 자동차 XNUMX대 중 XNUMX대는 채광창과 파노라마 채광창을 장착할 예정입니다. 고내열성 폴리카보네이트(PC)는 금속과 직접 진공 용사하여 콘덴서 및 반사경 부품을 생산할 수 있습니다.

조명 시스템에서 폴리카보네이트(PC)는 복잡한 헤드라이트, 테일라이트, 방향 지시등을 제작하는 데 사용되어 내충격성을 향상시킵니다. 폴리카보네이트(PC)를 사용하면 전면 램프 커버의 무게가 무기 유리보다 0.5~1.4kg 가볍습니다. 폴리카보네이트(PC) 합금은 높은 기계적 성질과 미려한 외관을 가지고 있어 주로 자동차 조립 및 내장 부품에 사용됩니다. 예를 들어, 폴리카보네이트(PC)/ABS 합금은 내열성, 내충격성, 강성이 우수하고 가공 유동성과 마감성이 우수하여 자동차 대시보드 제작에 이상적인 소재입니다. 제작된 계기판은 표면 전처리 없이 부드러운 마감 도료를 직접 분사하고 PVC 필름으로 코팅할 수 있습니다.

의료 기기 및기구

일반적인 의료용으로는 고압 주사기, 치과 기구, 수술용 마스크, 혈액 산소 공급기, 혈액 채취기, 혈액 분리 장비, 수술 장비, 신장 투석 장비, 정맥 구성품, 의료용 원심분리기 등이 있습니다. 폴리카보네이트(PC)가 고에너지 방사선 및 고온 소독에도 물리적 특성 손상 및 황변 없이 견딜 수 있는지, 내화학성을 향상시키고 균열을 방지할 수 있는지 여부는 이 분야에서 폴리카보네이트(PC)의 적용을 확대하는 데 있어 핵심적인 과제입니다.

바이엘은 markrolon2258, markrolonrx2435, markrolonrx2440을 포함한 다양한 의료 신제품을 출시했습니다. 마크롤론 rx2440은 우수한 생체적합성을 지닌 새로운 투명 고이동성 의료용 폴리카보네이트(PC) 소재입니다. 에틸렌옥사이드 증기 멸균 시 X선 전자빔 조사에 의한 색상 회복 시간이 일반 폴리카보네이트(PC)보다 빠르므로 정맥 주사, 호흡기, 수술, 신장 치료 등 다양한 의료 기기에 사용할 수 있습니다.

코스(Kos)는 최근 종양 치료 및 세척제에 사용되는 용매에 내성이 있는 마크롤론(Makrolon) rx3440을 출시했습니다. 이 의료용 폴리카보네이트(PC) 제품의 내구성과 내화학성은 균열을 방지하고 의료 전문가가 종양 환자에게 안전하게 약물을 주입할 수 있도록 지원합니다. 스티론(Styron)은 극한 환경에서도 플라스틱 표면 분해, 균열, 파단 등의 현상 없이 내화학성을 충족하는 이머지(Emerge) 폴리카보네이트(PC)/PET9100CR 합금 제품을 출시했습니다.

기타

폴리카보네이트(PC)는 필름 및 광학 렌즈 포장재에 사용할 수 있습니다. 가장 얇은 필름 두께는 0.03mm에 달합니다. 무미, 무독성이며 투명도가 높고 무색이며 밝은 노란색을 띱니다. 난연성, 인쇄 등급, 긁힘 방지, 정전기 방지 등 다양한 기능을 갖추고 있습니다. 전력 시스템 절연, 특수 인쇄, 휴대폰 및 기타 전자 제품의 유리창에 사용할 수 있습니다. 광학 등급 폴리카보네이트(PC)는 뛰어난 내충격성을 갖춘 첨단 카메라, 현미경, 망원경용 광학 렌즈 및 유리 제조에 사용됩니다. 포장재로는 주로 대용량 재사용 가능 물병과 식기류에 사용됩니다.

폴리카보네이트(PC) | 최신 연구 진행 상황

기존 문헌에 따르면, 폴리카보네이트(PC) 분야의 주요 연구 분야는 주로 난연제 및 복합재 개발입니다. 한편, 전자 및 전기 분야에서 폴리카보네이트(PC) 소재는 얇으면서도 안정성과 난연성을 갖춰야 합니다. 센서, 태양 전지, 터치스크린, 디스플레이, 스마트 윈도우 등과 같은 첨단 분야에서 폴리카보네이트(PC)는 매트릭스 소재로서 확실한 응용 가능성을 보여줍니다.

폴리카보네이트 난연제

폴리카보네이트(PC) 난연제는 여러 종류가 있습니다. 초창기에는 설폰산염 난연제, 유기인계 난연제, 브롬계 난연제, 유기규소계 난연제, 무기계 난연제 등이 각각 장단점을 가지고 있었습니다. 현재 시판되는 제품은 무할로겐계입니다. 설폰산염 난연제는 주로 높은 열변형 온도와 온도 지수를 가지고 있습니다. 변성 폴리카보네이트(PC) 소재의 난연 등급은 일반적으로 UL94V-0(1.0 ～ 1.5mm)입니다.

사회가 발전함에 따라 사람들은 전자 장비에 실용성, 안전성, 그리고 미려함을 요구합니다. 얇고 외관이 우수한 것이 미래 발전 추세이며, 무할로겐 난연성 폴리카보네이트(PC)는 높은 난연성을 달성하고 우수한 기계적 물성, 광택, 열적 물성 및 가공 특성을 가져야 합니다. 기업 연구 기관은 다양한 소재의 종합적인 성능 요건을 충족하기 위해 새로운 난연제를 개발하고 난연제를 결합하는 것을 지향하고 있습니다.

미국 frxpolymers 사에서 개발한 폴리인산염 폴리머 hm1100은 폴리카보네이트(PC) 난연제로 사용되어 난연성을 1.0mm V-0 수준으로 향상시킵니다. 비스페놀 A 디페닐 포스페이트(BDP)와 비교했을 때, 고하중(1.82mpa)에서 BDP의 열 변형 온도는 최대 123℃까지 크게 증가하여 BDP의 높은 내가수분해성을 나타냅니다.

복합 폴리카보네이트(PC) 소재

폴리카보네이트(PC)는 우수한 기계적 및 광학적 특성을 가지고 있어 이상적인 매트릭스 소재입니다. 현재 연구 내용은 다음과 같습니다. 다른 재료와의 복합성 향상을 위한 폴리카보네이트(PC) 개질, 전도성 향상을 위한 카본블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브, 그래핀 첨가, 필름 기판으로서 필름 소재와 복합화 가능.
SABIC은 열가소성 플라스틱 분야에서 강력한 R&D 역량을 갖춘 세계적인 석유화학 기업입니다. SABIC은 주쇄에 특수 결합을 가진 새로운 유형의 폴리카보네이트(PC) 수지를 개발했습니다. 이 수지는 기존의 실란 커플링제를 사용하지 않고 탄소 섬유와 직접 결합할 수 있어 혁신적인 제품입니다.

정저우 대학교의 연구에 따르면, 폴리카보네이트(PC)를 기판으로 사용하고, 다중벽 탄소 나노튜브(MWNT)와 단일벽 탄소 나노튜브(SWNT)를 전도성 입자로 사용하고, 자체 설계한 롤투롤(R2R) 분사 장치를 사용하여 SWNT/MWNT/폴리카보네이트(PC)로 구성된 투명 전도성 필름을 연속적으로 제조할 수 있었습니다. 그 결과, 본 시스템은 우수한 유연성과 색 투과율 제어 특성을 보였으며, 유연한 지능형 윈도우 개발에 중요한 참고 자료가 될 수 있음을 확인했습니다.

폴리카보네이트(PC) 적용 전망의 장단점 분석

Merit

현재 폴리카보네이트(PC) 생산 공정은 주로 에스테르 교환법과 포스겐법을 사용합니다. 에스터 교환법은 끓는점이 높은 페놀을 저장해야 하지만, 페놀은 고분자량화하기 어렵습니다. 포스겐법은 반응 과정에서 독성이 강한 원료인 포스겐을 사용하기 때문에 높은 기술력과 안전성을 요구합니다. 페놀 자체가 독성을 가지고 있다면, 폴리카보네이트(PC) 생산의 진입 장벽이 높아 독점적인 생산이 가능해집니다.

폴리카보네이트(PC)는 고강도, 고연성, 고인성, 우수한 충격 강도, 우수한 전기적 특성, 우수한 광 투과율, 그리고 90% 이상의 광 투과율을 가진 우수한 종합적 특성을 가진 엔지니어링 플라스틱의 일종입니다. 난연성에 대한 연구는 비교적 활발히 진행되어 왔으며, 많은 합금 소재에서 폴리카보네이트(PC)를 난연성 개질제 중 하나로 사용하고 있습니다.

폴리카보네이트(PC)는 일반 유리의 125배에 달하는 단열 성능과 250배에 달하는 충격 강도, 그리고 절반에 불과한 밀도를 자랑합니다. PC는 건축 분야에서 뛰어난 응용 잠재력을 가지고 있습니다.

폴리카보네이트(PC)는 금형 가공이 용이하며, 기존 자동차 부품을 일부 대체하여 중량 감소 및 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 중국 자동차 산업에서 폴리카보네이트(PC) 사용량은 전체 소비량의 5%로, 해외(20%)에 비해 개발 가능성이 매우 높습니다.

전자 및 전기 산업에서 폴리카보네이트(PC)는 높은 충격 저항성, 높은 열 변형 온도, 절연성, 내화성 및 치수 안정성 덕분에 오랫동안 강력한 소비 성장을 유지해 왔습니다.

중국은 매년 수요를 충족하기 위해 수십억 개의 폴리카보네이트(PC)와 폴리카보네이트(PC) 원자재를 수입하고 있다는 점을 고려하면 시장 전망은 낙관적입니다.

결점

폴리카보네이트(PC) 기계는 널리 사용되고 있지만, 경쟁 업체가 많고 가격이 높아 여러 응용 분야에서 대체되고 있습니다. 예를 들어, 저렴한 아크릴로니트릴 수지(SAN)는 온도 및 충격 강도에 대한 요구 사항이 낮은 보존실 및 냉장고 보호층에 사용됩니다.

투명 PP, PET, PVC는 용기 소재로 경쟁력을 갖추고 있습니다. 식품 용기 분야에서는 물병이나 젖병으로 사용할 수 있는 폴리카보네이트(PC) 제품이 비스페놀 A를 함유하고 있는 것으로 간주되어 유럽 연합, 캐나다, 미국 등 일부 국가에서 사용이 제한되고 있습니다. 폴리카보네이트(PC) 제품은 고급 분야로 진출하고 있으며, 이는 신제품 개발 역량과 응용 분야 탐색에 대한 더욱 높고 광범위한 요구 사항을 제시합니다.

요약하면

인류는 신소재 시대에 살고 있습니다. 재료의 개발과 활용은 모든 재료 과학자의 관심과 고민입니다. 폴리카보네이트(PC) 플라스틱은 뛰어난 기계적, 광학적, 열적 특성으로 선호됩니다. 전자 제품, 자동차 부품, 의료 기기, 현대 건축 등 첨단 응용 분야에서 성숙 단계에 접어들면서 미래 발전에 강력한 기반을 제공하고 있습니다. 경제 세계화에 힘입어 사람들의 재료 수요 증가는 국내외에서 경쟁력 있는 제품인 폴리카보네이트(PC)의 지속 가능한 발전을 촉진했습니다.