미국 Texas 주 Houston 에 위치한 Inhance 사는 1990년초 Dr. Bauman 씨가 개발한 Fluoro-Oxidation 방법에 의한
열가소성 수지등에 표면처리한 제품을 공급하며 2000년8월 Fluoro-Seal 그룹의 자회사로 합병 되었습니다.
표면에 관능기을 함유한 UHMW-PE, HDPE, Aramid Palp (Kevlar), PE Fiber 등을 첨가 시킴으로서 특히 내마모성,
저마찰계수, 내충격성 등의 물리적 특성을 획기적으로 향상됨을 확인할수 있습니다.
Cast Polyurethane, 도료, 프라스틱 등의 다양한 용도에 사용 가능하며 Ti 시리즈는 1998 년도에 매년 산업계의 가장 획기적인 개발품 100 개를 선정하여 수여하는 산업계의 노벨상으로 간주되는 ‘R&D 100 Award' 을 수상한바 있습니다.
 
 
- UH 시리즈 UHMW-PE (Ultra High Molecular Weight - Polyethylene)
분자량 : 300만~500만
- HD 시리즈 HDPE (High Density Polyethylene)
- KF Aramid Fibers
- PEF HDPE Fiber
- Ti 시리즈 Titanium Carbide 입자가 UHMW-PE 에 표면처리된 제품
 
UHMW-PE, HDPE 및 Aramid Fiber 등의 입자 표면에 Fluoro-Oxidation 공정을 통해 극성의 -OH기나 -COOH 관능기을 부여함으로서 표면에너지가 극대화되고 이로인해, polyol, prepolymer 와 같은 극성의 고분자화합물 및 물 등의 극성 용매에 매우 쉽게 분산,혼합되며 화학적 반응에 의해 사용된 수지에 견고하게 부착됨으로서 특히 내마모성 향상,저마찰계수 등의 물리적
특성을 향상시키며 Barrier 코팅 역할을 함으로서 물이나 용제등의 침투에 의한 영향을 최소화 시킨 제품.
 
ENHANCED BONDING of PARTICLES
Photomicrograph of surface-modified UHMW PE particle in a polyurethane matrix clearly illustrate the enhanced bonding of the latter.
 
표면처리 되지않은 UHMW PE 자체의 내 마모성도 매우 우수한 편이나, Inhance 제품을 Cast PU 제품에 약 5% 정도 첨가할
경우 UHMW PE 보다 우수한 내 마모성을 나타낸다.
 
 
NBS results represent revolutions required to achieve specific linear wear.
Therefore, larger result indicates greater abrasion resistance.
 
일반적으로, HDPE 시트의 내 마모성 (Sliding Resistance) 은 UHMW PE 의 약 5~10% 정도에 불과하나 표면처리된
Inhance 의 HDPE 제품을 Cast PU 에 첨가시 UHMW PE 와 유사한 내 마모성 효과을 얻을수 있으며 이는 일반적으로 사용하고 있는 PU 제품에 Inhance 사 HD 제품을 첨가하므로서 UHMW PE 와 유사한 내마모성 향상이 기대되며, 투여량을 증가시키므로서 보다 우수한 물성향상을 기대 할수 있다.

이 제품은 1990 년대부터 상업적으로 이용 되었으며, 실제로 Cast PU 용으로 UH 1800 을 첨가시 첨가되지 않은 제품보다
내구성이 약 15배 이상 향상되는 결과을 얻을수 있었다.
 
Abrasion Resistance of UHMW PE Versus HDPE Particles
   
Particles in Cast PU (1) NBS Abrasion Results (2)
Non 213
25% Inhanceⓡ UH-1700 (35μ UHMW PE) 783
25% Inhanceⓡ HD-1800 (18μ HDPE) 746
   
(1) PPT 95A/Ethacure
(2) Larger value indicates greater abrasion resistance
 
Ti-9113 은 18-63μ 정도 입경의 UHMW-PE 표면에 1~2 μ 정도의 구형의 TiC 입자가 화학적으로 부착된 제품으로 TiC 는
가장 강하고 내 마모성이 우수한 금속으로 다이아몬드만이 유일하게 TiC 보다 높은 강도을 나타낸다.
무게비로 약 70~85% 는 TiC 이며 나머지는 다른 종류의 표면 처리된 고분자 화합물로구성되어 있다.


Ti-9113 은 열가소성 및 열경화성 수지등에 적용 가능하며 실제로 UHMW PE에 Inhance Ti-9113 을 30% 첨가하여 시험한 결과 철보다 58배나 우수한 Sliding Resistance 을 얻었으며 이는, 그만큼의 내구성이 우수하다는 것이다.
또한 내 마모성 이외에 인장강도, 휨율, 열 안정성 및 기타 물리적 특성의 개선도 기대할수 있으므로 Roller, Bushing, Seal, Piston, Gear, 콘베이어 벨트용 와이퍼 등 내구성 및 내마모성이 극히 요구되는 용도에 효과적으로 사용할 수 있다.

TDI Polyester PU / Sand Slurry test
 
Cast PU 와 Metal 과의 부착력은 필수적인 문제이며 이를 보완키 위해 여러 가지 전처리 방법을 사용하고 있으나
Inhance 제품을 첨가함으로서 Primer 처리없이도 동등 이상의 부착력을 나타내며 이는 아래의 T-Peel 부착력 테스트 결과로 참조할수 있다.

Additive Primed Bond Strength (Lb/in)
None No 8
INHANCE™ UH-1250 No 14
None Yes 18
INHANCE™ UH-1250 Yes 24

또한 Cast PU 표면이나 기타 Inhance 제품이 첨가된 소재 표면은 도료의 부착력을 향상시켜 제품의 도장 성능을 향상 시킨다.
 
 
1. Solvent Swell : 유기용제나 물등을 침투을 억제 함으로서 이로인한 소재의 팽창을 최소화 할수있다.
 
ASTM D471 (25℃/48 hrs) Volume % Increase
용제 종류 비 첨가시 15% INHANCE™ UH-1080 첨가시
Water 4.1 2.3
Methanol 46.9 35
Trichloroethylene 149 106
Toluene
150 107
Acetone
67 50
Polyurethane is Airthaneⓡ PET 90A/Ethacureⓡ 300
 
2. Tear resistance 향상 : PU Elastomer 의 중요한 요구물성중의 하나로 여러 가지 시험을 통해 Inhance 제품이 첨가된
    제품의 Test Strength 가 현저히 향상 됨을 확인할 수 있다.


3. 저 마찰계수 : 저마찰 계수가 요구되는 Bushing 이나 Gear 등에 유용하게 사용할 수 있으며, 이 실험을 위해서는 표면은
    Sanding 하거나 벗겨내여 Inhance 입자가 노출되도록 한다.

 
 
Inhance 제품은 일반적인 믹싱 방법으로 쉽게 혼합되며, 과량 사용시 약간의 점도 상승이 있을수 있으며, 이로 인해 추가 분산시간이 필요한 경우가 있다.
입자의 비중이 0.94 정도로 일반적인 Prepolymer 보다 낮으므로 저장중 입자 떠오르는 경향이 있으므로 충분히 교반 후 사용이 요구된다.
-OH, -COOH 관능기을 가지고 있으나 매우 미비하므로 기존의 당량비을 변경하지 않고 사용 가능하며, 흡습성은 매우 미비하다.
 
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