저자 서문 ... 5
역자 서문 ... 11
제1장 서론 ... 23
   Ⅰ. 고분자를 이용한 공학 ... 23
      1. 몇 가지 공학적 제품 ... 24
      2. 고분자 제품의 공학적 제조 ... 26
   Ⅱ. 성능예측 ... 27
      1. 압출 플라스틱 파이프 ... 28
      2. 다이를 통한 파이프의 압출 ... 29
      3. 사출 성형시의 용융 유동 ... 31
      4. 섬유-플라스틱 복합재 ... 32
      5. 고무 스프링 ... 34
   Ⅲ. 맺는 말 ... 36
제2장 고분자 물리의 개요 ... 39
   Ⅰ. 서언 ... 39
   Ⅱ. 선형 및 망상 고분자 ... 40
   Ⅲ. 고분자명 ... 43
   Ⅳ. 열가소성 수지 ... 44
   Ⅴ. 미시적 구조 ... 49
   Ⅵ. 분자이동도 (molecular mobility) ... 51
      1. 무정형 고분자 ... 52
      2. 부분 결정성 고분자 ... 54
   Ⅶ. 가교 플라스틱 ... 55
   Ⅷ. 가교 고무 고분자 ... 57
   Ⅸ. 분자 배향 ... 60
   Ⅹ. 몇가지 보편화 ... 61
   문제 ... 62
   참고문헌 ... 63
제3장 플라스틱과 고무의 성분 및 혼합물 ... 65
   Ⅰ. 서언 ... 65
   Ⅱ. 재료로서의 고분자 ... 66
      1. 플라스틱 파이프 및 이음쇠(fitting) ... 66
      2. 자동차 바퀴용 레이디얼 타이어 ... 66
      3. 고분자의 일반적 성질 ... 67
        (1) 고분자의 성질 ... 67
        (2) 고무 고분자의 몇 가지 특징 ... 69
        (3) 플라스틱의 몇 가지 특징 ... 69
   Ⅲ. 고분자의 세부적 성질 ... 69
      1. 열가소성 수지 ... 70
      2. 가교 플라스틱 ... 71
      3. 가황 고무 혼합물 ... 72
   Ⅳ. 혼합물 제품의 필요성 ... 73
      1. 형상 안정화 가공 ... 73
      2. 일반적 내구성 ... 74
      3. 역학적 및 하중지지 (load-bearing) 성질 ... 75
      4. 혼합물 제품의 실례 ... 77
        (1) 고무 ... 77
        (2) 플라스틱 ... 78
   문제 ... 80
   참고문헌 ... 81
제4장 고분자의 대표적인 가공방법 ... 83
   Ⅰ. 주요 과제 ... 84
   Ⅱ. 혼련 ... 86
      1. 집약적 혼련기 ... 87
      2. 압연기 ... 89
   Ⅲ. 압출공정 ... 90
      1. 칼렌더링 ... 90
      2. 스크류 압출 ... 91
        (1) 압출기 ... 92
        (2) 압출용 다이 ... 94
   Ⅳ. 성형공정 ... 96
      1. 압출 성형 ... 97
      2. 트랜스퍼 성형 ... 100
      3. 사출 성형 ... 100
      4. 압출 취입 성형 ... 104
      5. 열 성형 (thermoforming) ... 106
   Ⅴ. 접촉 성형 기법 ... 107
      1. 핸드 레이업 (hand lay-up) ... 108
      2. 스프레이업 (spray-up) ... 109
      3. 정합도구 성형 (matched-tool moulding) ... 109
   Ⅵ. 필라멘트 권취 (filament winding) ... 110
   문제 ... 111
   참고문헌 ... 114
제5장 고분자 제품의 강성도 ... 117
   Ⅰ. 플라스틱의 강성도 : 기본개념 ... 118
      1. 재래식 인장시험으로부터 구한 탄성계수 ... 118
      2. 탄성계수에 미치는 조성의 영향 ... 119
      3. 플라스틱의 장기간 부하 (long-term loading) ... 120
        (1) 플라스틱의 크리프 시험 및 데이터 ... 120
        (2) 크리프 데이터의 재표현 ... 122
        (3) 크리프 회복 ... 123
        (4) 플라스틱의 응력 완화 ... 124
      4. 일정 하중 또는 변형하의 플라스틱 제품의 장기간 강성도의 예측 ... 124
        (1) 강성도 계산의 실례 ... 125
      5. 제품의 강성도 향상 ... 126
      문제 ... 128
   Ⅱ. 플라스틱의 강성도 : 보다 일반적인 접근방법 ... 136
      1. 점탄성 (viscoelasticity) ... 137
      2. 중첩원리 (superposition principle) ... 137
        (1) 회복 ... 138
        (2) 첨가 부하 (superimposed load) ... 139
        (3) 주기적 부하 ... 139
        (4) 중첩원리의 적분형 ... 142
      3. 스프링 및 대시포크 모델 (spring and dashpot models) ... 143
        (1) 표준 선형고체 (standard linear solid) ... 145
        (2) 기타 스프링 및 대시포트 모델 ... 151
      4. 주파수-온도 등가원리 (frequency-temperature equivalence) ... 151
      문제 ... 152
   Ⅲ. 가황고무의 강성도 ... 154
      1. 역학적 성질 ... 155
        (1) 단기간 부하시의 응력-변형관계 ... 155
        (2) 강화용 충전제의 효과 ... 156
        (3) 크리프 및 응력 완화 ... 158
        (4) 고무의 동적 성질 ... 159
      2. 고무 스프링 ... 160
        (1) 고무 접합 스프링 단위의 전단강성도 ... 162
        (2) 고무 접합 스프링 단위의 압축강성도 ... 167
        (3) 주 방향으로 부하된 접합 블록 스프링의 설계 ... 170
        (4) 비 주 방향으로 부하된 블록의 강성도 ... 171
        (5) 다른 양식의 고무 스프링 및 커플링 단위 ... 174
      문제 ... 174
   참고문헌 ... 177
   부록 ... 177
제6장 고분자 제품의 강도 ... 181
   Ⅰ. 서언 ... 181
   Ⅱ. 재래식 접근방법 ... 183
      1. 단기간 인장강도 (short-term tensile strength) ... 183
        (1) 취성파괴 ... 183
        (2) 연성파괴 ... 186
      2. 연성-취성전이를 촉진시키는 인자 ... 190
        (1) 응력 및 설계양상 ... 190
        (2) 고분자 및 혼합물 특징 ... 193
        (3) 가공 특징 ... 194
        (4) 환경인자 ... 196
      3. 장기간 부하시의 파괴 (failure under long-term load) ... 199
        (1) 일정 하중 ... 199
        (2) 주기적(피로) 하중 ... 202
      4. 연성파괴를 피하기 위한 설계 ... 204
        (1) 하중지지용 간이설계 ... 205
        (2) 안전인자 접근방법 (the safety factor approach) ... 205
        (3) 최대 변형 접근방법 (the maximum strain approach) ... 206
      문제 ... 207
   Ⅲ. 파괴역학적인 접근방법 ... 211
      1. 서언 ... 211
      2. 파괴역학의 기본개념의 수정 ... 212
        (1) 응력세기인자(개구양식) ... 212
        (2) 파괴인성 ... 215
      3. 파괴에 대한 에너지 접근방법 ... 217
      4. 파괴의 시간의존성 ... 219
        (1) 일정 하중시의 균열 성장 ... 219
        (2) 주기적 하중시의 균열 성장 ... 221
      5. 손상 영역 ... 223
      6. 파괴 파라미터의 측정 ... 226
      7. 충격 강도 ... 227
        (1) 진자식 충격시험 ... 227
        (2) 낙하시험 ... 228
        (3) 균열 막대의 진자식 시험 ... 228
      문제 ... 231
   참고문헌 ... 234
제7장 섬유-고분자 복합재 ... 237
   Ⅰ. 서언 ... 238
      1. 설계방법 ... 240
      2. 섬유-플라스틱 복합재의 몇 가지 특징 ... 241
        (1) 일 방향 단층판 (unidirectional lamina) ... 241
        (2) 사고 (angle-ply) 적층판 ... 245
        (3) 직교 적층판 (cross-ply laminate) ... 248
        (4) 단섬유 매트 적층판 (chopped strand mat laminate) ... 249
   Ⅱ. 미세역학 ... 249
      1. 단순 미세역학의 용어 및 가정 ... 249
      2. 강성도 ... 250
      3. 강도 ... 252
        (1) 종 인장강도, $＼hat{σ}$_1_T ... 253
        (2) 횡 인장강도, $＼hat{σ}$_2_T ... 254
        (3) 면내 전단강도, $＼hat{τ}$_1_2 ... 255
        (4) 압축강도 ... 255
        (5) 조합응력하의 강도 ... 255
      4. 열팽창계수 ... 255
      5. 섬유의 배열에 따른 단층판 ... 256
      6. 성능의 예측 ... 257
      7. 섬유장 ... 258
      문제 ... 260
   Ⅲ. 단층판의 거시적 역학 ... 262
      1. 주 방향에 대한 Hooke법칙 ... 263
        (1) 등방성 물질 ... 263
        (2) 이방성 거동 ... 264
        (3) 직교 이방성의 거동 ... 266
      2. 응력 또는 변형에 대한 축변환 ... 267
      3. 축외 부하시의 응력-변형관계 ... 269
      4. 축외 부하시의 파괴(failure under off-axis loading) ... 273
      문제 ... 274
   Ⅳ. 적층판의 해석 ... 275
      1. 단층판의 적합성과 평형 ... 276
        (1) 변형-변위 관계 ... 276
        (2) 응력 및 모멘트의 합 ... 277
      2. 적층판의 접합성과 평형 (compatibility and equilibrium in a laminate) ... 278
      3. 적층판의 강성도 ... 279
        (1) 일반적인 강성도 관계 ... 279
        (2) 특수한 경우 ... 281
        (3) 적층판 강성도의 행렬의 계산 ... 282
      4. 적층판의 컴플라이언스 ... 284
      5. 적층판의 강도 ... 286
      문제 ... 288
   참고문헌 ... 291
   부록 ... 291
제8장 용융가공에서의 유체의 흐름과 열 전달 ... 295
   Ⅰ. 서언 ... 295
   Ⅱ. 일 방향 등온 뉴턴 흐름 (one-directional isothermal Newtonian flow) ... 298
      1. 간단한 압류 및 추진류 ... 299
      2. 압출기의 계랑 영역에서의 유동의 단순 해석 ... 302
      3. 윤활 근사 ... 305
      4. 테이퍼 채널에서의 흐름 ... 305
      5. 압연기에서의 단순한 용융 흐름 ... 307
      6. 일정 용적 유량시의 확전원판 흐름 ... 309
      문제 ... 311
   Ⅲ. 고분자 용융물의 전단점성도 ... 312
      1. 전단점성도의 측정 ... 313
        (1) 추진류 레오미터 (drag flow rhemeter) ... 314
        (2) 압류 레오미터 (pressure flow rheometer) ... 314
      2. 전단점성도 데이터의 제시 ... 316
      3. 진 전단점성도 및 진 전단속도 ... 320
      4. 용융 유동지수(MFI) ... 321
      문제 ... 322
   Ⅳ. 일 방향 지수법칙 유동 ... 323
      1. 일정 단면의 채널을 통한 몇 가지 압류 ... 324
      2. 점차로 변하는 단면의 채널의 압류 ... 326
      3. 지수법칙 유체의 추진류 ... 328
      문제 ... 329
   Ⅴ. 인장점성도(tensile viscosity) ... 330
      문제 ... 334
   Ⅵ. 고분자 용융물의 탄성 ... 334
      1. 탄성 현상 ... 335
      2. 스프링-대시포트 모델 ... 335
      3. 탄성 ... 336
      4. 압출 후의 다이 팽창(post-extrusion die swell) ... 338
      문제 ... 341
   Ⅶ. 고분자 가공에서의 열 전달 ... 342
      1. 열 전달에 관한 일반적 논평 ... 342
      2. 고분자의 열적 성질 ... 343
      3. 정지된 고분자의 정상상태 열 전달 ... 345
      4. 비정상상태 열 전달 ... 347
      5. 조합된 용융유동과 열 전달 ... 351
   참고문헌 ... 356
제9장 가공공정과 성질 간의 몇 가지 상호 작용 ... 359
   Ⅰ. 서언 ... 359
   Ⅱ. 열 효과 ... 359
      1. 자유수축 ... 360
      2. 잔류응력 ... 360
      3. 제한된 수축 ... 363
      4. 불균일성 ... 365
   Ⅲ. 유동효과 ... 366
      1. 용융파괴 및 샤크스킨 ... 366
      2. 접합선(weld-line) ... 368
   Ⅳ. 열적 및 유동효과의 몇 가지 조합 ... 372
      1. 단일 방향 배향 ... 372
      2. 이축배향 ... 374
   Ⅴ. 가공조건 변화의 효과 ... 378
   참고문헌 ... 382
문제해답 ... 383
찾아보기 ... 437