유리섬유 강화 폴리카보네이트의 굽힘 및 충격에너지 흡수성능 연구

Abstract

유리섬유로 강화된 폴리카보네이트는 향상된 강도와, 사출 성형시의 성형수축 완화효과를 가질 것으로 기대되나, 보강된 유리섬유로 인해 취성 거동을 보이게 되며 이는 내충격성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 폴리카보네이트에 함유된 유리섬유가 내충격성에 미치는 영향을 고찰하기 위해 굽힘 및 충격에너지 흡수성능을 평가하였으며 각각 10%, 20%, 30%의 유리섬유 함량을 갖는 폴리카보네이트 시편을 제작하였다. 굽힘에너지 흡수성능은 ASTM D790 규격에 따라 3 가지 변형률속도 조건에서 3 점 굽힘 시험을 통해 평가하였으며, 충격에너지 흡수성능 시험은 3 kg 의 무게추를 각각 0.5 m 및 1 m 높이에서 낙하하는 방식으로 수행하였다. 실험 결과로부터, 유리섬유 함량이 증가함에 따라 굽힘강도는 증가하였으나, 상대적으로 작은 변형률에서부터 손상이 발생됨에 따라 굽힘에너지 흡수성능이 저하됨을 확인하였다. 또한 유리섬유 함량이 증가함에 따라 충격에너지 흡수성능이 저하됨을 확인하였으며, 결론적으로 내충격재로 사용되는 폴리카보네이트의 충격흡수 성능은 가해지는 물리적 에너지뿐만 아니라 강화 유리섬유의 함량이 함께 고려되어야 함을 알 수 있었다.