일축스크류압출기를 이용한 폴리카보네이트의 압출에 관한 연구 = (A) Study on the extrusion of polycarbonate using single screw extruder

국문 초록 (Abstract)

RTD는 고분자 물질이 압출기내에 머무는 시간의 분포 즉, 얼마나 오랫동안 고온과 고압의 압출기 내를 여행하는가를 나타내는 것이다. 압출기 안에서 고분자가 소비한 시간은 제품의 질에 아주 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 엔지니어링 플라스틱 중에서 우수한 광학적 특성과 열적 안정성 그리고 우수한 기계적 물성으로 인하여 다목적으로 이용되고 있는 폴리카보네이트 3종류의 등급을 이용하여 지름이 20mm이고 L/D가 24인 일축스크류압출기에서 온도와 배럴 속도의 변화 및 분자량과 분자구조에 따른 RTD의 변화를 측정하였다. 그 결과 온도와 배럴 속도가 증가함에 따라 선형의 고분자량의 폴리카보네이트만이 RTD가 조금 넓게 분포함을 알 수 있었다. 또한 실험적 RTD와 Tadmor의 이론적 모델과 비교한 결과 선형의 고분자량의 폴리카보네이트가 이론적 모델에 가장 잘 맞는 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

During the flow through an extruder, fluid elements follow helical paths generated by the relative motion of the screw and barrel surfaces. As a result of this peculiar nonuniform velocity field, different fluid particles have different residence time and undergo different strain and thermal histories. Determination of the residence time distribution(RTD) of the polymer is very important on the product quality.
Measurement of residence time distribution by the UV tracer were carried out during this study. The effect of screw speed, barrel temperature, molecular weight and molecular structure on the RTD was examined on three grade polycarbonates.
As increase of the screw speed and barrel temperature, just linear polycarbonate of high molecular weight was found to result in a broader distribution. Results obtained from the experiments were compared with Tadmor´s melt extrusion model. It is clear that the linear polycarbonate of high molecular weight better agreement between Tadmor´s melt extrusion model and experimental datum.

목차 (Table of Contents)

• List of Tables
• List of Figures
• I. 서론 = 1
• 1 연구 배경 = 1
• 2 이론 = 9
• 2.1 일축스크류압출기 = 9
• 2.1.1 일축스크류압출기의 원리 및 구조 = 9
• 2.1.2 일축스크류의 압축비와 유효길이 = 10
• 2.2 압출기에서의 압출 메카니즘 = 10
• 2.2.1 고체이송부 = 10
• 2.2.2 압축부 = 13
• 2.2.3 용융이송부 = 15
• II. 실험 = 20
• 1 재료 = 20
• 2 시료의 건조 = 21
• 3 압출기 = 21
• 4 Res idence time dis tribution 측정 실험 = 22
• 4.1 PC와 UV 표지 물질의 압출 = 22
• 4.2 압출물내의 표지 물질의 분석 = 23
• III. 결과 및 토론 = 29
• 1 폴리카보네이트의 압출 = 29
• 2 압출조건에 따른 RTD의 영향 = 32
• 2.1 스크류 속도의 영향 = 34
• 2.2 배럴 온도의 영향 = 40
• 2.3 분자량 및 분자구조의 영향 = 47
• 2.4 실험적 데이타와 T admor의 용융 압출 모델과의 비교 = 50
• IV. 결론 = 59
• V. References = 61
• Abstract = 65