폴리프로필렌의 압출발포 특성에 관한 연구

A Study on the Extrusion Foaming of Polypropylene

폴리프로필렌 수지를 연속공정으로 발포시킬 때의 공정 변수에 따른 발포체의 구조와 셀 형성에 관한 특성을 연구하였다. 본 실험에서 고려된 발포 공정 변수들은 발포제 함량, 핵제 함량, 다이 온도, 그리고 다이의 치수였다. 셀이 붕괴없이 성장하는데 있어서 발포제인 이소펜탄의 함량은 약 14.5 wt% 이하이었고, 그 이상의 발포 가스가 주입되었을 때에는 압출물이 팽창하는 가스 압력을 극복하지 못하여 셀이 붕괴되는 현상이 나타나며 불안정한 셀 구조를 형성하였다. 핵제는 1 wt%의 소량만으로도 핵제 없이 발포제만으로 생산된 발포체에 비해 약 1/7로 밀도가 감소하였고 셀 밀도는 핵제의 함량에 따라 4배 이상까지 비례하여 증가하였다. 또한, 본 실험에서 상대적으로 낮은 다이 온도였던 17$0^{\circ}C$에서 안정한 셀 구조를 형성하였다. 그러나, 다이 치수를 변화시켜 유도한 압력 감소 속도의 효과는 본 실험에서 두드러지게 나타나지 않았다.

The characteristics of cell growth and foamed cell structures of PP were investigated by a continuous foaming process. The operating parameters were the contents of blowing agent and nucleating agent, nucleating agent contents, die temperatures and die dimensions. The foaming cells grew without collapse at less than 14.5 wt% of blowing agent, isopentane. But the cells were collapsed when the blowing agent content was more than 14.5 wt%. The foam density dramatically decreased when a very small amount of the nucleating agent, 1 wt%, was added. After the nucleating agent was added, the cell's weight plummeted to one-seventh of its previous weight. Stable foam cell structures were formed at the die temperature of 17$0^{\circ}C$. However, the effects of the pressure drop rate on the cell morphology were not serious.