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결정성, 비결정성(무정형) 고분자의 특성 및 결정화도
고분자의 배향 형태가 규칙적인 구조를 갖으면 결정성 고분자라고 할 수 있으며
규칙적이지 않고 불규칙적이고 랜덤한 형태를 갖으면 무정형 고분자라고 한다.
결정성 고분자의 경우에 크리스탈 처럼 결정질으로 이루어졌다는걸 의미하는 것은 아니다. 다만 결정영역이 상대적으로 많다는 것이다. 고분자의 특성상 결정영역과 비결정영역이 모두 공존한다.
결정성, 무정형 고분자 특성
| 특성 | 결정성 고분자 | 무정형 고분자 |
| 분자 구조 | 규칙적으로 반복되는 단위를 가진 길고 질서 있는 사슬 | 무작위, 불규칙한 반복 단위를 가진 무질서한 사슬 |
| 결정화도 | 높음 | 낮음에서 0까지 |
| 녹는점 | 날카롭고 뚜렷함 | 점진적이고 광범위함 |
| 열팽창 | 비등방성( 다른 방향보다 한 방향으로 더 많이 확장) | 등방성(모든 방향으로 동일하게 확장) |
| 인장 강도 | 높음 | 낮음 |
| 유연성 | 낮음 | 높음 |
| 투명도 | 불투명 또는 반투명 | 투명 또는 반투명 |
| 내화학성 | 좋음 | 다양함 |
| 수분 흡수 | 낮음 | 높음 |
| 가공성 | 정확한 온도 제어가 필요하기 때문에 더 어려움 | 결정 영역이 부족하고 더 관대한 온도로 인해 더 쉬움 범위 |
결정성, 비결정성 고분자 구분
| 비결정성 고분자 | 결정성 고분자 |
| Polycarbonate (PC) | Polyethylene (PE) |
| Poly(methyl methacrylate) (PMMA) | Polypropylene (PP) |
| Polystyrene (PS) | Polyethylene terephthalate (PET) |
| Polyvinyl acetate (PVA) | Polyamide (PA) |
| Polyurethane (PU) | Polyvinylidene fluoride (PVDF) |
| Polysulfone (PSU) | Polycaprolactone (PCL) |
| Polyimide (PI) | Polybutylene terephthalate (PBT) |
| Polyethylene oxide (PEO) | Polyoxymethylene (POM) |
| Polyethylene glycol (PEG) | Polymethylpentene (PMP) |
| Polybutadiene (PBD) | Polyphenylene oxide (PPO) |
| Polyisoprene (PIP) | Polysulfide (PSF) |
| Polyvinyl chloride (PVC) | Polybenzimidazole (PBI) |
| Polyacrylonitrile (PAN) | Polyetherimide (PEI) |
| Polyarylsulfone (PAS) | |
| Polyaryletherketone (PAEK) | |
| Polyetherketone (PEK) | |
| Polyetheretherketone (PEEK) |
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대표적인 고분자의 결정화도 (Crystallinity)
| 주요 고분자 (Polymer) | 결정화도 Crystallinity (%) |
| Polyethylene (PE) | 30-70 |
| Polypropylene (PP) | 50-75 |
| Polyvinyl chloride (PVC) | 10-20 |
| Polystyrene (PS) | 0-5 |
| Polyethylene terephthalate (PET) | 25-60 |
| Polycarbonate (PC) | 10-20 |
| Poly(methyl methacrylate) (PMMA) | 0-5 |
| Polyamide (PA) | 20-40 |
| Polyvinylidene fluoride (PVDF) | 50-60 |
| Polyvinyl acetate (PVA) | 0-5 |
| Polyurethane (PU) | 0-20 |
| Polysulfone (PSU) | 0-5 |
| Polybutadiene (PBD) | 0-5 |
| Polyisoprene (PIP) | 0-5 |
| Polyacrylonitrile (PAN) | 20-50 |
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