비닐봉투부터 도시락 용기까지, 플라스틱 형제의 차이
왜 PE와 PP가 중요할까?
전 세계에서 가장 많이 생산되는 플라스틱은 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)입니다. 비닐봉투, 페트병 뚜껑, 도시락 용기, 자동차 부품 등 우리 생활 속 거의 모든 곳에 이 두 형제가 쓰이고 있습니다.
1. 폴리에틸렌 (PE, Polyethylene)
화학적 구조: 에틸렌(C₂H₄) 단량체가 중합되어 만들어진 단순한 구조의 고분자. 종류에 따라 밀도·강도가 달라집니다.
- LDPE (저밀도 PE): 유연성, 투명성 → 비닐봉투, 랩 필름
- HDPE (고밀도 PE): 강도, 내화학성 ↑ → 세제통, 파이프
생활 속 예시: 비닐봉투, 랩, 페트병 뚜껑, 세제통, 파이프
2. 폴리프로필렌 (PP, Polypropylene)
화학적 구조: 프로필렌(C₃H₆) 단량체가 중합된 고분자. 에틸렌보다 한 단계 더 복잡한 구조(–CH₃ 곁가지)가 있어 성질이 다릅니다.
- 내열성 우수 → 전자레인지 용기 가능
- 강도·내화학성 양호
- 투명성은 다소 떨어짐
생활 속 예시: 도시락 용기, 의료용 주사기, 자동차 부품, 빨대
PE vs PP 비교표
| 구분 | 폴리에틸렌 (PE) | 폴리프로필렌 (PP) |
|---|---|---|
| 화학 구조 | -CH₂- 반복 | -CH₂- + -CH₃ 곁가지 |
| 투명성 | 좋음 (LDPE) | 다소 떨어짐 |
| 내열성 | 낮음 (뜨거운 물에 약함) | 높음 (전자레인지 가능) |
| 강도 | LDPE = 유연 / HDPE = 강함 | 강도·내화학성 우수 |
| 주요 용도 | 비닐봉투, 랩, 파이프 | 도시락 용기, 주사기, 자동차 부품 |
화공학적 제조 공정
PE와 PP 모두 중합공정으로 생산됩니다.
- PE: 에틸렌을 라디칼·저압·고압 중합 → LDPE, HDPE
- PP: 프로필렌을 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매로 중합
즉, 단량체 구조와 중합 방식의 차이가 물성 차이로 이어집니다.
환경 이슈와 재활용
PE와 PP는 모두 재활용이 가능한 플라스틱입니다. 다만, 오염·혼합 문제 때문에 실제 재활용률은 낮습니다.
- PE: 비교적 재활용 용이 (플라스틱 용기, 파이프 재활용)
- PP: 높은 내열성 덕분에 재활용 제품의 품질이 좋아 관심 증가
최근에는 PE/PP 혼합 폐플라스틱을 화학적으로 다시 분해하는 케미컬 리사이클링 연구가 활발합니다.
FAQ
Q. 전자레인지에 돌릴 수 있는 용기는 어떤 재질인가요?
A. 일반적으로 PP 용기는 내열성이 있어 전자레인지 사용이 가능합니다. 반면, PE는 열에 약해 변형되기 쉽습니다.
Q. PE와 PP는 환경에 어떤 영향을 미치나요?
A. 둘 다 분해가 어려운 플라스틱으로, 미세플라스틱 문제를 일으킵니다. 따라서 재활용과 대체 소재 개발이 중요한 과제입니다.
Q. 왜 PE가 비닐봉투에 적합한가요?
A. PE는 유연하고 가볍기 때문에 얇게 뽑아도 쉽게 찢어지지 않아 비닐봉투에 적합합니다.
핵심 요약
- PE = 에틸렌 기반, 유연·가벼움 → 비닐봉투·파이프
- PP = 프로필렌 기반, 내열성·강도 우수 → 도시락 용기·자동차 부품
- 둘 다 범용 플라스틱으로 대량 사용 → 환경문제 주범
- 재활용·대체재 개발이 화공학적 과제