폴리아미드 종류 비교: PA6, PA66, PA11, PA12의 특성 및 응용 분야

 

 

 폴리아미드(PA)는 엔지니어링 플라스틱 분야에서 널리 사용되는 중요한 재료 그룹입니다. PA는 나일론이라고도 불리며, 다양한 기계적, 화학적 특성을 제공하여 자동차, 전자, 의료, 건설 등 다양한 산업 분야에서 활용됩니다.

 

 이 글에서는 PA의 대표적인 네 종류인 PA6, PA66, PA11, PA12의 주요 특성과 차별점을 비교 분석하고, 각 재료의 적합한 응용 분야를 살펴보겠습니다.

물성	PA6	PA66	PA11	PA12
인장 강도 (MPa)	75	83	48	54
굴곡 강도 (MPa)	100	110	60	65
인장 탄성률 (GPa)	2.7	2.8	1.4	1.5
융점 (°C)	220	260	185	178
수분 흡수율 (%)	1.3	1.1	0.3	0.25

 *일반적인 값들로, 특정 브랜드나 등급에 따라 다소 차이가 있을 수 있습니다. 재료 제조사의 기술 자료를 참고하시길 바랍니다.

 

1.1 강도 및 기계적 성능

• 인장 강도 및 굴곡 강도: PA66은 PA6, PA11, PA12보다 높은 인장 강도와 굴곡 강도를 보여줍니다. 이는 PA66의 결정 구조가 더 밀집하고 강하기 때문입니다.
• 인장 탄성률: PA6, PA66은 PA11, PA12보다 높은 인장 탄성률을 가지고 있습니다. 즉, 탄성 변형에 대한 저항력이 더 큽니다.
• 노치 충격 강도: PA11과 PA12는 PA6과 PA66보다 뛰어난 노치 충격 강도를 보여줍니다. 즉, 외부 충격에 대한 내성이 더 뛰어납니다.

1.2 열적 특성

• 융점: PA66은 PA6, PA11, PA12보다 가장 높은 융점을 가지고 있습니다. 즉, 고온에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다.
• 수분 흡수율: PA11과 PA12는 PA6과 PA66보다 훨씬 낮은 수분 흡수율을 가지고 있습니다. 즉, 습한 환경에서도 치수 안정성이 우수합니다.

1.3 흐름성 비교

• PA11과 PA12: 일반적으로 PA6과 PA66에 비해 더 높은 흐름성을 가지고 있습니다. 이는 두 재료의 낮은 수분 흡수율과 관련이 있습니다. PA11과 PA12의 수분 흡수율은 약 0.25%로, 이는 PA6과 PA66의 수분 흡수율보다 훨씬 낮습니다. 낮은 수분 흡수율은 재료가 더 안정적인 치수를 유지하고, 성형 과정 중에 더 일관된 흐름성을 가지게 합니다.
• PA6과 PA66: PA6은 PA66보다 약간 더 높은 흐름성을 가지고 있습니다. 하지만, 두 재료 모두 PA11과 PA12에 비해 흐름성이 낮아 성형 과정에서 더 많은 주의가 필요합니다. PA6과 PA66은 수분 흡수율이 높아 (각각 1.3%, 1.1%) 습도가 높은 환경에서 성형 시 어려움을 겪을 수 있으며, 이는 성형된 부품의 치수 안정성과 기계적 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.

1.4 흐름성이 제품 설계 및 제조에 미치는 영향

• 복잡한 형상 제작: 높은 흐름성을 가진 PA11과 PA12는 얇은 벽 또는 복잡한 형상의 부품 제작에 유리합니다. 이는 제품 설계와 제조 과정에서 특히 중요한 특성입니다. *제조산포 억제
• 표면 마감 및 정밀도: 뛰어난 흐름성은 제품의 표면 마감을 개선하고 더 정밀한 디테일을 구현하는 데 도움이 됩니다.

2. 응용 분야

2.1 PA6

• 장점: 높은 강도, 우수한 마모 저항성, 저렴한 가격
• 고려해야할 점: 수분을 흡수하여 강도와 인장 탄성률을 절반으로 떨어트림
• 응용 분야: 자동차 부품 (기어, 베어링), 전기 기기 부품, 섬유, 스포츠 용품

2.2 PA66

• 장점: 높은 강도, 우수한 내열성, 내화학성, 높은 기계적 강도, PA6보다 낮은 수분 흡수율
• 고려해야할 점 : 비싼 가격, PA6보다 표면 품질이나 가공성이 떨어짐
• 응용 분야: 전자 기기 부품, 자동차 부품 (엔진 부품, 구조 부품), 튜브, 파이프
  *유리섬유로 보강된 PA66는 더 높은 강도를 가지며, 자동차 내장재에 많이 쓰입니다.
   유리섬유를 30% 혼합하여 사용되며, 강도면에서는 최고 수준입니다.

2.3 PA11

• 장점: 뛰어난 내화학성, 높은 유연성, 낮은 수분 흡수율, 생체 적합성
• 응용 분야: 의료 기기 (인공 관절, 이식체), 연료 라인, 호스, 케이블

2.4 PA12

• 장점: 뛰어난 유연성, 낮은 수분 흡수율, 내마모성, 우수한 저온 특성
• 응용 분야: 정밀 부품, 3D 프린팅, 스포츠 용품, 식품 가공 장비