가속노화 및 수명 예측: 두 경쟁반응에 기인한 비 아레니우스 거동 조사
- 전문가 제언
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○ 고분자의 가속노화 시험은 전선의 경우 원자력발전소용 케이블이나 초고압케이블 등에서 수명을 객관적으로 예측할 수 있는 국제적으로 규격화된 중요한 시험이다. 그러나 가속노화 시험은 보통 1년 정도 또는 그 이상의 장시간을 필요로 하여 엄격한 시험절차와 정확성을 준수하여도, 가끔 아레니우스 직선이 중간에 구부러지는 경우가 있었다.
○ Sandia National Laboratories의 본고에서는 PP에 대해 많이 다루었으나, 전선 피복재료 중 충전재(filler)가 배합된 EPDM고무나 클로로프렌고무(CR, Chloroprene Rubber) 또는 Hypalon고무(CSP, Chlorosulfon Ated Polyethylene)의 수명 예측실험에서 아레니우스 직선이 굽은 실례를 들고 그 해석기법을 제시하여 큰 도움이 될 것으로 기대한다.
○ 아레니우스 직선기법에서는 단기간의 고온영역에서의 시험데이터를 장시간을 요하는 저온영역으로 외삽하여 저온영역에서의 장기간의 시험데이터 수를 가급적 줄여 효율적으로 수명을 예측하고 있다. 본고에서는 아레니우스 직선에서 구부러짐의 경우, 실제로는 여러 단계의 복잡한 화학반응이 고온영역에서 진행되는 경우가 있더라도, 총괄적으로 고온영역과 저온영역에 각각 독립된 아레니우스 방정식이 지배하는 노화반응이 존재한다고 가정하여, 전체의 노화반응속도는 개별 노화반응속도의 합이 되게 함으로써 쉽게 많은 실험데이터를 만족시킬 수 있는 이론식을 만들어 이들이 실험데이터에 잘 부합됨을 보여주었다.
○ 이 기법이 인정되면 무리하게 직선 외삽으로 나타나는 모든 불합리성을 제거하고, 더 정확한 반복실험을 하기 위한 여러 가지 낭비를 줄일 수 있다. 이 연구결과가 조속히 규격에 반영되어 실용화에 이어지기를 기대한다.
○ 본고에서는 아레니우스 직선의 구부러짐이 발생하는 이유로, 고온에서 확산제한산화(DLO), 저온에서의 안정제 이행(移行) 및 용융점 이하에서 고분자의 재결정 등에 의한 물리적 특성 변화, 중합 촉매의 잔존 및 금속 이물질의 존재 등을 거론한 것은 고분자 콤파운드의 품질관리상 유익한 점을 시사해 준다.
- 저자
- M.Celina et al
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 화학·화공
- 연도
- 2005
- 권(호)
- 90
- 잡지명
- Polymer Degradation and Stability
- 과학기술
표준분류 - 화학·화공
- 페이지
- 395~404
- 분석자
- 변*호
- 분석물
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