Rheological Properties of a Partially Vulcanized Filled EPDM

부분적으로 가황된 EPDM 배합의 유변학적 특성

In this study, the rheological properties of a partially valcanized black filled EPDM were investigated as a function of degree of crosslinks using capillary rheometer. In order to obtain the samples having various degree of crosslinks between 0 and 6 percent, the vulcanization kinetics was also studied by Monsanto rheometer. The results showed that the die swell ana the pressure drop at the capillary entrance and exit increase nearly linearly with the increase in degree of crosslinks. However, melt fracture occurred at a lower shear rate for the samples of higher degree of crosslinks. These results were discussed in terms of the melt elasticity produced at the entrance region of capillary by the partial vulcanization. It is also interesting to note that the fluctuation of die swell during the practical extrusion or calendering process in the factories can be caused by the partial vulcanization occurred during the process.

고무중에서 polymer melt와 가장 유사한 유변학적 거동을 보이는 EPDM을 택하여, 가황반응속도를 조사하였으며, 이에 따라 부분적으로 가교도를 달리한 시편의 유변학적 특성을 capillary rheometer를 사용하여 검토하였다. 가교도가 0, 1.5, 3, 6%로 증가함에 따라 die 입구 및 출구에서의 압력 손실은 커지고, melt fracture가 일어나는 전단속도는 낮아지며 특히 die swell은 거의 직선적으로 증가하였다. 본 연구를 통하여 die swell, melt fracture, end effects등의 근원이 고분자 사슬의 탄성변형에 있음을 확인하였으며, 또한 압출, 압연등에서 흔히 관측되는 die swell의 요동이 가공중 발생할 수 있는 가황반응에 기인할 수도 있음을 보여준 것이다.