Mechanical Properties of Composites of HDPE and Recycled Tire Crumb

폐타이어 분말과 고밀도 폴리에틸렌 복합재료의 기계적 물성

For a purpose of recycling of waste tires, composites of 10-60wt% recycled tire crumb blended with high density polyethylene(HDPE) were prepared, and their mechanical properties such as tensile strength, elongation at break, tensile modulus and impact strength were investigated as a function of tire crumb content. Ethylene-acrylic acid(EAA) copolymer was introduced by 10phr as a compatibilizer and the mechanical properties of the composites were measured. For the blend composition of 40wt% tire crumb content showing improved impact strength, the mechanical properties were measured by varying the EAA content of 5-15phr. All blends, whether modified or unmodified, showed a gradual improvement in impact strength as the tire crumb content increased, but the other properties decreased compared with the pure HDPE. In particular, the addition of EAA copolymer to the tire crumb content over 30wt% showed substantial improvement in impact strength. There was no significant effect of tire crumb size on impact strength of the composites.

폐타이어를 재활용할 목적으로 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지에 폐타이어 분말을 10-60wt%의 비율로 블렌딩하여 복합재료를 제조하였고, 폐타이어 분말 조성에 따른 인장강도, 파단 신장률, 인장 탄성률, 충격강도 등의 기계적 물성을 조사하였다. 또한 상용화제로 ethylene-acrylic acid(EAA) 공중합체를 10phr 첨가하여 물성 변화를 측정하였고, 이 때 향상된 충격강도를 나타내는 폐타이어 분말 조성 40wt%에 대해 EAA 공중합체 첨가량을 5-15phr로 바꾸어 가며 물성 변화를 측정하였다. 측정 결과 폐타이어 분말의 조성이 증가했을 때 대부분의 기계적물성은 순수 HDPE에 비해 감소하였지만, 충격강도는 대체적으로 증가하는 경향을 보였다. 상용화제인 EAA 공중합체를 첨가한 경우 충격강도는 증가하는 경향을 보였지만 그 밖의 물성은 그다지 향상되지 않았다. 특히, 폐타이어 분말 30wt% 이상의 조성에서는 충격강도에 대한 상용화제의 첨가 영향이 뚜렷하게 나타났다. 반면, 폐타이어 분말의 입자 크기에 따른 복합재료의 충격강도는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다.