플래스틱은 목적에 따라 적절한 첨가제(Additive) 첨가 및 공정 설계가 요구되고 있다.
화학경제연구원(원장 박종우)이 2025년 8월28일 주최한 고기능성 첨가제 기술 교육에서 장도훈 Good Solution 대표이사는 “첨가제는 물성을 변화시키고 공정 효율을 높이기 위한 핵심 소재이지만 첨가 목적과 수지 특성에 따라 적절하게 쓰는 것이 중요하다”고 강조했다.
난연제, 윤활제(Processing Acid), 필러(Filler), 상용화제(Compatibilizer), 조핵제(Nucleating Agent), 사슬연장제(Chain Extender) 등 첨가제는 각
자 다른 플래스틱 수지의 성능에 미치는 영향을 제대로 이해하고 적절한 혼합(Mixing) 전략이 요구되고 있다.
난연제는 수산화마그네슘(Mg2), 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide) 등 금속염계, 인계, 질소계, 할로겐계가 사용되고 있으며 흡열 작용, 산소 농도 감소, 탄화층(Char) 형성의 3가지 매커니즘을 통해 화재를 억제하고 있다.
금속염계와 질소계 등 매커니즘이 다른 난연제를 함께 사용해 복합적 시너지를 낼 수도 있다.
윤활제는 플래스틱 생산과정에서 금형 압력(Die Pressure) 감소, 퍼지(Purging) 시간 단축, 금형 불순물(Die Drool) 억제 등 공정상 손실을 줄이기 위한 핵심 수단으로, 고온 사출이 필요한 EP(엔지니어링 플래스틱) 공정에는 칼슘(Ca) 또는 마그네슘(Mg) 스테아르산(Stearate) 등 금속염계 윤활제가 적합한 것으로 알려졌다.
필러 중 유리섬유는 인장강도. 내충격성, 내열성 향상에는 효과적이지만 무게 증가가 단점으로 꼽힌다. 카본블랙(Carbon Black)은 착색성, 내마모성을 부여할 수 있어 타이어와 전자소재 등에 활용되고 있다.
상용화제는 상이한 수지 간 결합력 향상을 통해 최종 물성 확보에 기여하고 조핵제는 결정화 속도 개선으로 표면 품질을 높이는 데 사용할 수 있다.
사슬연장제는 재활용 PC(Polycarbonate), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 적용 시 가스 발생량을 현저히 감소시키는 효과가 있어 최근 친환경 트렌드를 타고 주목받고 있다.
장도훈 대표이사는 “첨가제를 단일 기준으로 평가하거나 적용해서는 원하는 소재의 성능을 확보할 수 없다”며 “소재별 특성과 목표 성능에 따라 첨가제 선정뿐 아니라 혼합 방법까지 종합적으로 고려해야 한다”고 강조했다. (이주윤 기자)
ⓒ 화학경제연구원, 무단 전재·재배포 및 AI 학습 목적의 무단 수집·이용을 금합니다.