개념 한 쪽
패킹과 벨트용 재료는 합성수지와 고무류의 열적 성질과 물리적 특성을 구분하는 지식이 핵심이다. 열가소성 수지와 열경화성 수지의 차이, 자동차 부품용 고분자의 특징, 고무의 가황에 따른 분류 등이 빈출 범위이다. 시험문항은 재료의 용도와 특성을 연결하여 옳고 그름을 판별하도록 출제된다.
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출제기준 단원 「패킹 및 벨트용 재료」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 열적 성질 구분 | 1 | 주어진 수지의 가열 반응으로 열가소성인지 열경화성인지 판별하기 |
| 자동차용 고분자 특징 | 1 | 자동차 외장·내장용 재료의 특성으로 ABS를 선택하는 판단하기 |
| 고무 가황 분류 | 1 | 황 첨가량 기준으로 천연고무의 종류를 가려내기 |
합성수지는 가열에 대한 반응으로 열가소성과 열경화성으로 나뉜다. 열가소성 수지는 가열하면 연화하거나 용융되어 성형이 가능하고 냉각하면 경화되어 반복 가공이 가능한 성질을 가진다. 열경화성 수지는 가열하여 경화되면 화학적 가교로 영구적으로 단단해져 재가열로 연화되지 않는 성질을 가진다.
자동차 부품 등에서 널리 쓰이는 고분자 재료의 예로 ABS수지는 내충격성·성형성·표면광택·도장성이 우수하여 외장 및 내장 부품에 적합하다는 점을 기억한다. PVC 등 일부 수지는 열가소성 수지로 분류되어 가열에 의해 연화된다는 특성을 가진다. 반대로 에폭시 수지는 열경화성 수지로서 수축이 적고 전기적·물리적 특성이 우수하여 판형 소재 생산, 용기 성형품, 도료 및 접착 제품에 활용되는 대표적 재료라는 사실을 확인한다.
고무 재료의 경우 천연고무에 황(S)을 첨가하는 가황 공정이 물성을 결정한다. 황 첨가량이 15% 이하이면 연질고무가 되고, 황 첨가량이 높아지면 경도가 증가하여 30% 이상이면 에보나이트에 해당한다는 분류 기준을 암기한다. 이와 같이 재료별 주요 특성과 적용 용도를 연결하여 이해하는 방식이 문제 해결에 유리하다는 점을 강조한다.
열적 성질 분류 문제에서는 '녹았다가 굳는다'는 표현을 열가소성의 특징으로, '한번 굳으면 재가열로 녹지 않는다'는 표현을 열경화성의 특징으로 판별하면 정답을 도출할 수 있다. 자동차 외장·내장 부품 관련 지문에서는 '내충격성·성형성·광택·도장성' 키워드가 보이면 ABS를 우선 검토한다. 고무의 가황 관련 문항에서는 주어진 황 첨가량 기준(15% 이하 연질, 30% 이상 에보나이트)을 적용하여 선택지를 좁혀야 한다.
플라스틱 수지로 수축이 적고, 우수한 전기적 특성, 강한 물리적 성질을 가지고 있으며, 판재제작, 용기성형, 페인트, 접착제 등으로 사용되는 열경화성 수지는?
정답 ① · 질문은 수축이 적고 전기적·물리적 성질이 우수하여 열경화성 수지로 사용되는 재료를 묻고 있다. 이러한 특성은 대표적인 열경화성 수지인 에폭시 수지에 해당한다.
수축이 적고 전기·물리적 성질이 우수한 열경화성 수지는 에폭시 수지이다.
합성수지에서 열경화성 수지가 아닌 것은?
정답 ③ · 문제는 열경화성 수지가 아닌 합성수지를 찾는 것이다. 열경화성 수지는 한 번 경화하면 재가열로 녹지 않는 특성이 있으며 페놀·요소·멜라민 수지는 이러한 열경화성 계열에 속한다.
열경화성 수지는 한 번 경화 후 재가열로 연화되지 않으나, 열가소성 수지는 재가열로 녹는다.
합성수지는 크게 열가소성 수지와 열결화성 수지로 구분하는데, 다음 중 열가소성 수지에 해당하는 것은?
정답 ① · 문항은 열가소성 수지에 해당하는 재료를 고르는 문제이다. 아크릴 수지는 열을 가하면 연화되어 성형이 가능하고 재성형이 가능한 열가소성 수지에 해당한다.
가열 시 연화되어 성형 가능한 열가소성 수지는 아크릴 수지이며, 나머지는 열경화성 수지이다.
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