내열 수지(플라스틱)란? 내열 온도별 11가지 재료 비교 및 해설

내열 수지(플라스틱)란? 내열 온도별 11가지 재료 비교 및 해설

고온 환경에서도 변형되지 않고 성능을 유지하는 내열 수지(Heat-Resistant Resin) 는 자동차, 항공, 전자기기 등 다양한 산업에서 필수적으로 사용됩니다. 하지만 내열 수지는 종류가 많고, 각각의 내열 온도와 특성이 다릅니다. 이번 글에서는 내열 수지의 개념, 내열 온도별 주요 재료, 그리고 각 수지의 특징을 정리해 보겠습니다.

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1. 내열 수지란?

내열 수지(내열 플라스틱, Heat-Resistant Resin)란 고온 환경에서도 변형되거나 물성이 저하되지 않는 플라스틱을 의미합니다. 일반적인 플라스틱(예: PP, PE)은 80~100°C에서 물성이 변하지만, 내열 수지는 150~400°C 이상에서도 안정적인 구조를 유지합니다.

📌 내열 수지의 주요 특징
✅ 고온에서도 물리적·화학적 특성 유지
✅ 금속보다 가볍고 가공성이 우수
✅ 전기 절연성 및 내화학성이 뛰어남

📌 주요 활용 분야
🚗 자동차 부품: 엔진룸, 내장재, 경량화 부품
✈️ 항공우주 산업: 고온 구조 부품, 단열재
🔌 전자·전기 분야: 반도체 패키징, 절연 소재
🏗 산업용 부품: 내열성 기어, 베어링

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2. 내열 온도별 주요 수지 비교 (11가지 재료)

아래 표는 내열 온도별 11가지 주요 내열 수지를 정리한 것입니다.

 

재료	약어	연속 사용 온도(°C)	특징 및 용도
폴리페닐렌설파이드	PPS	~200°C	자동차 부품, 전자기기, 내화학성 우수
폴리설폰	PSU	~190°C	의료기기, 전자 부품, 내열·내약품성
폴리에테르이미드	PEI	~200°C	항공기, 전자 부품, 내열성·기계 강도 우수
폴리테트라플루오로에틸렌	PTFE	~260°C	코팅, 패킹, 내열·내화학성 최상급
폴리이미드	PI	~300°C	반도체, 전기 절연재, 우주항공 산업
폴리에테르에터케톤	PEEK	~250°C	고성능 기어, 항공우주, 내열·내마모성
폴리에테르설폰	PES	~230°C	식품, 의료용품, 내약품성·내열성 우수
리퀴드 크리스탈 폴리머	LCP	~280°C	정밀 전자부품, 스마트폰 기판
실리콘 수지	SI	250400°C	코팅, 접착제, 고온용 실링재
페놀 수지	PF	~200°C	전기 절연재, 브레이크 패드
멜라민 수지	MF	~150°C	테이블웨어, 건축 내장재

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3. 주요 내열 수지 상세 분석

1) 폴리페닐렌설파이드 (PPS)

• 연속 사용 온도: ~200°C
• 특징:
  • 내열성, 내화학성, 내습성이 뛰어남.
  • 금속 대체용으로 많이 사용됨.
• 사용처: 자동차 부품(연료 시스템), 전자 부품

2) 폴리설폰 (PSU)

• 연속 사용 온도: ~190°C
• 특징:
  • 투명하며 내열성이 뛰어나 의료용으로 많이 사용됨.
  • 내약품성이 강하여 멸균이 필요한 제품에 적합.
• 사용처: 의료기기, 정수 필터, 전자 부품

3) 폴리에테르이미드 (PEI)

• 연속 사용 온도: ~200°C
• 특징:
  • 기계적 강도가 우수하며 금속 대체 소재로 사용.
  • 내열성 및 난연성이 뛰어남.
• 사용처: 항공기 부품, 반도체 장비

4) 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE, 테플론)

• 연속 사용 온도: ~260°C
• 특징:
  • 마찰계수가 낮아 윤활성이 뛰어남.
  • 내열성, 내화학성이 매우 우수.
• 사용처: 프라이팬 코팅, 개스킷, 패킹

5) 폴리이미드 (PI)

• 연속 사용 온도: ~300°C
• 특징:
  • 고온에서도 변형되지 않으며 전기 절연성이 우수.
  • 반도체 및 항공우주 산업에서 필수적인 소재.
• 사용처: FPCB(연성 회로 기판), 우주선 부품

6) 폴리에테르에터케톤 (PEEK)

• 연속 사용 온도: ~250°C
• 특징:
  • 내마모성·내화학성이 우수하며 의료용으로도 사용.
  • 강도가 높아 금속 대체 가능.
• 사용처: 항공우주, 의료기기, 베어링

7) 폴리에테르설폰 (PES)

• 연속 사용 온도: ~230°C
• 특징:
  • 높은 내약품성, 내열성을 가짐.
  • 고온에서 안정적인 성능 유지.
• 사용처: 정수 필터, 자동차 부품

8) 리퀴드 크리스탈 폴리머 (LCP)

• 연속 사용 온도: ~280°C
• 특징:
  • 정밀 성형이 가능하여 전자 부품용으로 적합.
  • 강도가 높고 열팽창률이 낮음.
• 사용처: 스마트폰 부품, 커넥터

9) 실리콘 수지 (SI)

• 연속 사용 온도: 250400°C
• 특징:
  • 우수한 내열성과 유연성을 동시에 가짐.
  • 전자기기 및 방수 코팅재로 많이 사용됨.
• 사용처: 실링재, 고온용 접착제

10) 페놀 수지 (PF)

• 연속 사용 온도: ~200°C
• 특징:
  • 내열성·전기 절연성이 우수.
  • 고온에서 구조적 안정성을 유지.
• 사용처: 브레이크 패드, 단열재

11) 멜라민 수지 (MF)

• 연속 사용 온도: ~150°C
• 특징:
  • 내열성이 뛰어나면서도 가공성이 좋음.
  • 디자인이 다양한 플라스틱 제품으로 사용됨.
• 사용처: 테이블웨어, 건축 내장재

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4. 결론

✅ 내열 수지는 일반 플라스틱보다 높은 온도에서도 물성을 유지하는 고성능 소재입니다.
✅ 용도에 따라 PPS, PEEK, PI, PTFE 등 다양한 내열 수지가 사용되며, 각 재료의 특성을 이해하는 것이 중요합니다.
✅ 미래에는 내열성과 내구성이 더 뛰어난 신소재가 개발될 것으로 기대됩니다. 🚀