플라스틱의 비중, 용적중량과 밀도
플라스틱은 어디에서나 사용하는 범용 재료가 되었습니다. 뛰어난 품질상의 장점 덕분에 폭넓게 사용되고 있습니다. 플라스틱의 놀라운 강도 덕분에 더 비싼 여러 재료를 대체할 수 있게 되었습니다.
플라스틱의 비중과 밀도
플라스틱의 밀도는 금속, 석재, 콘크리트 구조물의 밀도보다 훨씬 낮습니다. 그러나 강도 면에서 플라스틱과 경쟁할 수 있는 재료는 금속뿐입니다. 여러 구조물과 제품을 제조할 때 플라스틱은 다양한 모양으로 성형할 수 있고 잘 늘어나며 휘어집니다. 특정 종류의 결합재를 사용하면 플라스틱은 목재 구조물에 견줄 만한 강도를 가질 수 있습니다.
플라스틱의 비중은 사용하는 결합 성분에 따라 달라집니다. 폴리에틸렌의 용적 밀도는 0.9g/cm³인 반면 유리섬유로 만든 플라스틱의 무게는 1.95g/cm³로 훨씬 큽니다.
| 명칭 | 1m³의 질량(t) | 1m³의 질량(kg) | 비중(kg/m³) |
| 플라스틱 1m³의 무게 | 0,85–1,8 | 850–1800 | 850–1800 |
플라스틱은 탄성 특성에 따라 여러 종류로 구분합니다. 그 기능적 특성은 표에 정리했습니다.
| 지표/종류 | 경질 | 반경질 | 연질 |
| 투과성 | 불투과성 | 기체, 증기, 물과 공기의 영향을 받음 | |
| 탄성 | 없음 | 낮음 | 매우 높음 |
| 온도 변화에 대한 내성 | 300–400°C | >70°C | >50°C |
| 열팽창 | 25–120·10⁻⁶ 범위 | ||
| 저온 내성 | 매우 높음 | 높지 않음 | 낮음 |
| 경도 측정값 | 40HB | 2–20HB | |
| 화학물질에 대한 보호 성능 | 높은 보호 수준 | ||
| 보온 능력 | 열을 잘 보존하고 잘 전달하지 않음 | ||
| 전기 전도성 | 유전체 또는 전기 절연체로 사용 | ||
| 빛 투과도 | 유색 충전재로 만들지 않은 경우 빛을 잘 투과함 | ||
| 색상 유지 능력 | 적절한 착색제(황토, 연단 등)를 사용하면 매우 높음 | ||
표의 데이터에 따르면 플라스틱은 대부분의 화학물질에 강하다는 결론을 내릴 수 있습니다. 화학 산업에서 구조 요소를 보호하기 위해 자주 사용합니다. 특히 내화학성이 뛰어난 플라스틱으로는 테플론, 폴리에틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐이 있습니다.
플라스틱 사용의 단점
플라스틱의 단점은 구체적인 고분자, 충전재, 첨가제에 따라 달라집니다. 많은 플라스틱은 고온에 민감하고 경도가 금속보다 낮으며 연소를 지속할 수 있지만 난연성 및 자기소화성 등급도 있습니다. 주거 공간의 내부와 외부에서 플라스틱 구조물을 사용할 때는 연소성 등급, 연기 발생, 화재 안전 요건을 고려해야 합니다.
플라스틱의 노화란 장기간 사용하면서 재료의 일부 특성이 손실되는 현상입니다. 또한 햇빛과 공기에 노출되면 플라스틱 제품과 구조물이 서서히 파괴됩니다. 노화 과정은 다음 원인으로 시작됩니다.
- 고분자 물질의 분자 사슬 절단.
- 분자 구조의 재배열.
결국 강도와 탄성이 낮아지고 색상이 변하며 제품이 취약해집니다. 일부 플라스틱은 강하게 가열되거나 연소 또는 파괴될 때 유해한 분해 생성물을 방출할 수 있으므로 사용 및 폐기 조건을 미리 고려해야 합니다.
자주 묻는 질문
플라스틱 1m³의 무게는 얼마인가요?
표에 따르면 플라스틱 1m³의 무게는 약 850~1800kg입니다. 이는 여러 플라스틱을 아우르는 전체 범위이며 구체적인 값은 고분자, 충전재, 보강재, 제조 기술에 따라 달라집니다.
플라스틱마다 밀도가 크게 다른 이유는 무엇인가요?
플라스틱은 하나의 재료가 아니라 거대한 고분자 재료군입니다. 폴리에틸렌과 폴리프로필렌은 대체로 가볍지만 유리섬유 또는 무기질 충전재가 든 플라스틱과 일부 엔지니어링 플라스틱은 훨씬 무겁습니다.
부품 무게 계산에 플라스틱의 평균 밀도를 사용해도 되나요?
대략적으로 산정할 때는 표의 범위를 사용할 수 있습니다. 특정 부품의 무게를 계산하려면 플라스틱의 정확한 종류를 확인하고 부품 부피에 재료 성적서에 명시된 밀도를 곱하는 것이 좋습니다.