고무종류에 따른 카본블랙의 최적 투입량에 관한 연구

The Study on the Optimum Loading of Carbon Black for the Different Kind of Rubber Compounds

천연고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 오일 투입량을 변량한 스티렌-부타디엔 고무(SBR)를 기본으로 하는 고무배합을 통하여 카본블랙의 최적 투입량에 대하여 연구하였다. 카본블랙의 최적 투입량은 Lee 이론을 기초하여 L 인자 값과 카본블랙의 부피비와의 상관 관계를 통하여 결정하였다. 그리고 얻어진 최적 투입량 값을 고무 물성 시험 결과를 통하여 재검증 하였다. 고무 종류별 카본블랙의 최적 투입량값은 각각 NR 60 phr, BR 57 phr, SBR-A 65 phr, SBR-B 70 phr, SBR-C 76 phr로 얻어졌다. 또한 오일의 함량을 20 phr씩 증가시킬때 마다 약 5phr 정도의 최적 투입량이 증가함을 관찰할 수 있었다. L 인자값을 통하여 얻어진 카본블랙의 최적 투입량은 인장강도와 가장 밀접한 관계가 있었으며 최대 인장강도 값을 갖는 카본블랙의 투입량 근처에서 형성되었다.

The optimum loading of carbon black was studied for the rubber compounds of natural rubber(NR), butadiene rubber(BR), and styrene-butadiene rubber(SBR) with different amount of oil. The optimum loading of carbon black was determined by the volume ratio of carbon black and L factor of Lee's theory. The optimum loading of carbon black was confirmed by the examination of physical properties of the rubbers. The optimum loading amounts of carbon black for the each rubber compound were 60 phr for NR, 57 phr for BR, 65 phr for SBR-A, 70 phr for SBR-B, and 76 phr for SBR-C, respectively. The optimum loading of carbon black was increased by 5 phr for every increment of 20 phr of oil content. It was revealed that the optimum loading amount of carbon black determined by L factor is closely related to the tensile strength of the rubber compounds. The optimum loading amount of carbon black was observed at the amount which shows the maximum value of tensile strength.