플라스틱의 저 결정성, 비정질 구조

플라스틱의 저 결정성(low crystallinity)과 비정질 구조(amorphous structure)는 플라스틱의 분자 구조와 특성을 설명하는 중요한 개념입니다. 이를 이해하려면 플라스틱이 결정성과 비정질성이라는 두 가지 구조 형태를 가질 수 있다는 점부터 알아야 합니다.

1. 결정성 구조 (Crystalline Structure)

 (1) 결정성 구조란?

• 플라스틱의 고분자 사슬이 일정하고 반복적인 배열을 가지는 부분입니다.
• 이 영역은 마치 금속이나 소금처럼 분자가 잘 정렬되어 있고 규칙적인 패턴을 이룹니다.

 (2) 특징

• 강도와 경도가 높고, 열적 안정성이 우수합니다.
• 투명도가 낮고, 주로 불투명합니다.
• 일반적으로 내화학성이 좋습니다.
• 예: 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 나일론 등.

2. 비정질 구조 (Amorphous Structure)

 (1) 비정질 구조란?

플라스틱의 고분자 사슬이 규칙적이지 않고 무작위로 얽힌 구조입니다.
이 영역은 유리처럼 비정형적이고 불규칙적으로 분포되어 있습니다.

 (2) 특징

• 투명도가 높고 유연성이 있습니다.
• 열적 안정성이 상대적으로 낮으며, 특정 온도에서 부드러워짐(유리전이 온도, Tg).
• 충격 강도가 높고, 가공성이 우수합니다.
• 예: 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), PVC.

3. 저결정성 (Low Crystallinity)

 (1) 저 결정성이란?

• 플라스틱의 구조에서 결정성 영역이 적고 비정질 구조가 더 많은 상태를 말합니다.
• 고분자 사슬이 일부는 규칙적으로 배열되지만, 대부분은 무작위로 얽혀 있습니다.

 (2) 저 결정성의 의미

• 플라스틱이 결정성과 비정질성의 혼합된 성질을 보입니다.
• 일반적으로 유연성과 투명성이 좋으며, 충격에 대한 저항성이 높습니다.
• 그러나 강도와 내열성은 고결정성 플라스틱보다 낮을 수 있습니다.

 (3) 저 결정성을 가진 플라스틱 예시

• 폴리에틸렌(저밀도 폴리에틸렌, LDPE)
• PET(결정화된 PET보다 저결정성 PET가 투명함)

저결정성 플라스틱은 결정성 구조가 적고 비정질 구조가 많아 유연하고 투명하며 가공성이 우수합니다.

비정질 플라스틱은 완전히 비정형적인 구조로, 충격 흡수와 열가공성이 뛰어납니다.