~하는 동안 HDPE 모양의 병 일반적으로 많은 화학물질에 대한 내성이 있지만, 접촉을 피해야 하는 특정 물질이 있습니다. 이러한 물질은 재료를 분해하거나 약화시킬 수 있습니다.
HDPE는 반결정성 폴리머로 다양한 화학물질에 대한 탁월한 내성을 제공하지만 강한 산화성 산은 예외입니다. 농축 황산(H2SO₄)과 질산(HNO₃)은 반응성이 높으며 산화 분해를 시작하여 폴리머 사슬을 공격할 수 있습니다. 이 과정에는 폴리에틸렌 백본의 C-H 결합이 끊어져 카르보닐 그룹이 형성됩니다. 이러한 극성 그룹이 도입되면 재료의 결정 구조가 파괴되어 취성이 발생하고 인장 강도 및 충격 저항과 같은 기계적 특성이 크게 손실됩니다. 이러한 분해는 발열성입니다. 즉, 열을 발생시킬 수 있으며 제대로 관리되지 않으면 잠재적으로 폴리머 분해를 가속화할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 재료는 응력 균열이 발생하기 쉬우며, 특히 기계적 부하를 받는 경우 더욱 그렇습니다.
벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 탄화수소는 용매 특성으로 잘 알려져 있으며 이는 HDPE에 문제가 될 수 있습니다. 이러한 화합물은 비극성이며 반 데르 발스 힘을 통해 비극성 HDPE 사슬과 상호 작용하여 폴리머가 팽창할 수 있습니다. 이러한 팽창은 폴리머의 정렬된 결정 영역을 방해하여 밀도가 감소하고 그에 따라 강성 및 강도와 같은 기계적 특성이 저하됩니다. 부풀어오르는 것은 치수 불안정으로 이어질 수도 있으며, 특히 부풀어오르는 부분이 고르지 않은 경우 병이 더 이상 모양을 유지하지 못할 수 있습니다. 극단적인 경우 장기간 노출되면 폴리머가 부분적으로 용해되어 병을 사용할 수 없게 될 수 있습니다. 방향족 탄화수소의 영향은 온도에 따라 달라지며, 온도가 높을수록 팽창 및 용해 효과가 악화됩니다.
클로로포름, 사염화탄소, 디클로로메탄과 같은 할로겐화 탄화수소는 HDPE와 관련하여 특히 공격적인 용매입니다. 이러한 용매는 분자 수준에서 폴리머와 상호 작용하여 재료의 결정성을 감소시키는 능력이 특징입니다. 이들 화합물의 할로겐 원자는 중합체 사슬과 쌍극자 유발 쌍극자 상호작용을 생성하여 결정 영역에서 분자의 질서 있는 배열을 효과적으로 방해할 수 있습니다. 이러한 붕괴로 인해 재료가 부드러워지고 하중 지지력이 감소하며 응력에 따른 변형에 더 취약해집니다. 장기간 노출되면 폴리머가 용매를 흡수하여 부풀어 오르고 기계적 특성이 더욱 저하될 수 있습니다. 어떤 경우에는 특히 습도가 높은 환경에서 폴리머가 끈적거리거나 끈끈해질 수 있으며, 이로 인해 유용성이 더욱 저하됩니다.
HDPE는 일반적으로 다양한 유기 용매에 대한 내성이 있지만 아세톤, 에테르, 케톤과 같은 특정 용매에는 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 용매는 폴리머 사슬이 덜 촘촘하게 채워져 있는 폴리머의 비정질 영역에 침투할 수 있습니다. 이러한 용매와 폴리머 사이의 상호 작용은 가소화라고 알려진 현상으로 이어질 수 있으며, 이로 인해 재료가 더 부드러워지고 유연해집니다. 이 효과는 일부 응용 분야에서는 유익할 수 있지만 HDPE 병의 경우 강성이 손실되어 용기의 모양과 무결성을 유지하는 데 중요합니다. 장기간 노출되면 용제 유발 응력 균열이 발생할 수 있으며, 기계적 응력과 용제 공격이 결합되어 병 표면에 작은 균열이 형성됩니다. 이러한 균열은 시간이 지남에 따라 전파되어 용기의 누출 또는 치명적인 고장으로 이어질 수 있습니다.
