타입 4 복합재 압력용기 라이너의 회전 성형 온도에 따른 저온 특성

• Published in: Composites Research(구 한국복합재료학회지) 2022, 35(3), , pp.147-152
• Main Authors: 정홍로, Hong-ro Jung, 박예림, Ye-rim Park, 양동훈, Dong-hoon Yang, 박수정, Soo-jeong Park, 김윤해, Yun-hae Kim
• Format: Article
• Language: Korean
• Subjects: Low-Temperature Characteristics; Polyamide; Rotational Molding; Type 4 Composite Pressure Container Liner; 재료공학; 저온 특성; 타입 4 복합재 압력용기 라이너; 폴리아미드; 회전 성형
• ISSN: 2288-2103; 2288-2111
• DOI: 10.7234/composres.2022.35.3.147

이 논문은 Type 4 압력용기 라이너의 회전 성형 시 내부온도 조건에 따른 저온 특성 평가에 관한 연구이다. 회전 성형의 경우 온도 조건에 따라 라이너의 성형성에 민감한 영향을 주기 때문에 사용 소재인 폴리아미드에 대한 온도 조건을 정확히 설정해야 한다. 라이너 소재인 폴리아미드(Polyamide)의 구조적 변화는 AFM(Atomic Force Microscope)으로 표면을 분석하였으며, DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 결정화도를 측정하여 저온에서의 기계적 강도 값에 변화를 줄 것인지를 평가하였다. 또한, 라이너 내부의 황색도를 관찰하여 라이너의 성형성을 확인하였다. 그 결과, 내부온도의 용융 범위가 넓을수록 낮은 황색도를 나타냈으며, 저온에서의 연신율 및 충격 특성은 향상됐다. 또한, AFM과 DSC에 의해 폴리아미드의 구조가 균일하고 높은 결정화도를 가진 것을 확인하였다. 따라서, 이와 같은 실험 결과는 회전 성형 시 온도 조건의 변화가 저온에서의 물성 향상에 기여함을 입증했으며, 향후 기밀성 평가를 통해 실 제품으로의 적용성 검증이 가능할 것으로 판단된다. Low-temperature characteristics according to internal temperature conditions during rotational molding of Type 4 pressure vessel liners were studied in this paper. Since rotational molding has a sensitive effect on the formability of the liner depending on the temperature conditions, the temperature conditions for the polyamide used should be accurately set. The structural changes of polyamide as the liner material was analyzed the surface by atomic force microscope (AFM), and the crystallinity measured with a differential scanning calorimeter (DSC) is used to evaluate the change of the mechanical strength value at low temperature. In addition, the formability of the liner was confirmed by observation of the yellow index inside the liner. As a result, as the melting range of the internal temperature becomes wider, the yellow index shows a lower value, and the elongation and impact characteristics at low temperatures are improved. It was also confirmed that the structure of the polyamide was uniform and the crystallinity was high by AFM and DSC. These experimental results contribute to the improvement of characteristics at low temperatures due to changes in temperature conditions during rotational molding.