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

커리어 향상/개인공부

까뉴 2024. 4. 15. 20:02

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.

*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.

2.1 PA6

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

2.4 PA12