• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.419-426
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• 1999

가황고무의 가황반응에 대하여 가황시스템 및 온도, 보강성충전제 첨가량 변화에 의한 반응속도상수 및 활성화에너지, 가교밀도 및 탄성상수, 가황특성 ($t_5,\;t_{90}$), 고무보강성 및 내마모성을 고찰하였다. 반응속도상수는 보강성충전제 첨가량, 가황시스템 및 가황반응온도에 대한 의존성이 크게 나타났으며, 반응온도에 따라 지수적으로 증가하였다. 활성화에너지는 가황시스템중 촉진제에 대한 황 비율이 높은 가황시스템에서 가장 작게 나타났으며, 보강성충전제 첨가량이 적을수록 작게 나타났다. 카본블랙 첨가량 변화는 고무보강성 및 내마모성에 직접적으로 영향을 미치고 있으나, 가황시스템 변화는 각기 다른 영향이 나타났다. 카본블랙 첨가량이 증가하면 모듈러스가 증가하고, 내마모성이 향상되며, 스코치시간이 짧아졌으나, 가교밀도 및 탄생상수는 감소하였다. 높은 가교밀도 및 탄성상수는 카본블랙 첨가량에 관계없이 촉진제에 대한 황 비율 0.73 (${\fallingdotseq}1$)에서 나타났으며, 스코치시간 ($t_5$)은 촉진제에 대한 황 비율 변화에 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 빠른 최적가황시간 ($t_{90}$) 역시 촉진재에 대한 황 비율이 1에 가까운 조건 (=0.73)에서 나타났다. 가황조건별 배합고무의 등가 가황곡선계수는 카본블랙 첨가량에 관계없이 CC 시스템에 대해서는 0.96, SEC 및 EC 시스템에 대해서는 0.74로 나타났다. 한편 가황고무의 마모된 부피는 부과된 하중이 증가함에 따라 지수적으로 증가하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제22권1호
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• pp.29-43
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• 1987

• Elastomers and Composites
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• 제21권4호
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• pp.323-346
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• 1986

• Elastomers and Composites
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• 제33권5호
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• pp.315-323
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• 1998

본 연구의 목적은 카본블랙 첨가량 변화, 가황조건 및 가황시스템 변화에 따른 배합고무의 가교밀도 및 고무보강성을 조사하고자 하였다. 결합고무량은 배합고무중 카본블랙 체적비가 증가함에 따라 증가하였으나, 총가교밀도는 결합고무량 증가에 따라 감소하였다. 가황반응 속도상수는 가황온도 및 가황시스템에 따라 현저하게 변화하였으며, 특히 가황온도에 강한 의존성을 나타내었다. 가황반응의 활성화에너지는 카본블랙 첨가량이 많고 EC 가황시스템이 적용된 배합고무 또는 카본블랙 첨가량이 적고 CC 가황시스템이 적용된 배합고무에서 높게 나타났다. 가황된 배합고무중 가장 높은 총가교밀도는 카본블랙 첨가량이 적고 가황시스템중 CC 가황시스템이 적용된 배합고무에서 나타났으며, EC 가황시스템에 의한 총가교밀도의 뚜렷한 변화는 나타나지 않았다. Mooney-Rivlin식에 의한 가장 높은 탄성상수는 카본블랙 첨가량이 적고, SEC 가황시스템이 사용된 배합고무에서 나타났다. 모듈러스는 배합고무중 카본블랙 첨가량이 증가함에 따라 증가하였으며, 가황시스템별 영향은 SEC>CC>EC 시스템 순으로 높게 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제21권1호
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• pp.13-19
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• 1986

최근(最近)에 와서는 황(黃)에 의(依)한 고무의 가황반응(加黃反應)이 발열반응(發熱反應)이라는데 주안점(主眼點)을 두어 근래(近來) 고분자화학(高分子化學) 분야(分野)에서 그 활용도(活用度)가 높은 열분석기(熱分析機) (특(特)히 DSC, DTA)가 가황발열현상연구(加黃發熱現象硏究)에 많이 이용(利用)되고 있다. 그러나 고무의 가황반응(加黃反應)을 속도론적(速度論的)으로 연구하여 이론적(理論的) 기초(基礎)를 확립(確立)하여 두는 것이 필요(必要)하다는 것은 여러 학자(學者)들이 전(前)부터 느껴왔으나 고무탄성체(彈性體)는 한번 가황(加黃)되면 일반적(一般的)인 용매(溶媒)에 의(依)한 용해(溶解)가 어렵기 때문에 반응물(反應物)(황, 가황촉진제(黃, 加黃促進劑))이나 생성물(生成物)의 농도측정(濃度測定)에 의(依)한 가황반응(加黃反應)의 속도론적(速度論的) 연구(硏究)가 어려웠다. 그래서 본(本) 연구(硏究)에서는 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용(利用)하여 얻은 천연(天然)고무의 가황발열(加黃發熱) thermogram을 Borchardt-Daniel이 제안한 방법으로 분석(分析)하여 kinetic data(즉, rate constant k, frequency factor ko, Activation Energy Ea)를 얻었다. 또한 이 kinetic data가 가황촉진제의 종류(種類)에 따라 어떻게 달라지는지, 실제공정(實際工程)에서 적정가황시간(適正加黃時間), 온도(溫度), 가황촉진제(加黃促進劑)의 종류(種類), 배합량(配合量) 결정(決定)에 활용(活用)할 수 있는 방안(方案)에 대(對)해서도 관심을 두고 검토(檢討)하였다. 한편 DSC에 의(依)한 방법(方法)의 신뢰도를 검토하기 위하여 DSC용(用)으로 쓰여진 것과 동일(同一)한 시료를 사용하여 Oscillating Disk Rheometer에 의한 Cure Curve를 얻고 이 Cure Curve를 분석(分析)하여 얻은 kinetic data를 앞서 구한 data와 비교검토(比較檢討)하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제13권3호
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• pp.197-206
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• 1978

반응속도면(反應速度面)에서의 동력학적(動力學的) 연구결과(硏究結果)에 의(依)하면 2-메르캅토벤쪼티아졸(MBT)은 N-t-부틸-벤쪼티아졸썰펜아미드(BBTS) 또는 2-(4-몰폴리노티오) 벤쪼티아졸(OBTS)과 같은 가황촉진제(加黃促進劑)들 보다는 N-(싸이클로헥실티오)프탈이미드(CPT)가 훨신 더 빨리 반응(反應)한다는 사실(事實)을 탐지(探知)하였다. 또한 우수(優秀)한 가황지연제(加黃遲延劑)는 MBT와 급속(急速)히 반응(反應)하여야 하지마는 실소(室素)와 황(黃)과의 화학결합(化學結合)이 너무 약(弱)하여 내열안정성(耐熱安定性)이 없음으로 아무리 MBT와 빠른 속도(速度)로 반응(反應)하여도 좋은 가황(加黃)지연제가 될 수는 없다. 예를들면 N-(싸이클로헥실티오-O-벤쪼의 썰펜이미드(CTBS))는 CTP보다 더 빨리 MBT와 반응(反應)하지만 열안정성(熱安定性)이 부족(不足)하여 가황(加黃)지연제로서는 CTB 보다 좋지 못하다.

• Elastomers and Composites
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• 제33권4호
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• pp.274-280
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• 1998

가황반응에 대한 반응차수, 반응속도상수 및 활성화에너지, 가교결합에 의한 가교밀도 및 탄성상수를 동일한 가황시스템하에서 실리카와 카본블랙을 함유한 SBR/BR 블렌드에 대하여 조사하였다. 반응차수는 충전제 종류에 관계없이 1차 반응이었으며, 카본블랙이 첨가된 배합고무는 실리카가 첨가된 배합고무보다 반응속도가 빠르게 나타났다. 그러나 활성화에너지는 충전제 종류 및 고무 블렌드 조성에 관계없이 일정하게 나타났다. 가교밀도 및 탄성상수는 고무와 카본블랙간의 강한 상호작용으로 인해 카본블랙이 첨가된 조성물에서 높게 나타났다. 한편, 고무 블렌드중 부타디엔 고무 함량이 증가할수록 가교밀도 및 탄성상수는 감소하였다. 가황고무중 결합 황 함량 비교결과, 실리카가 첨가된 조성물중 일정한 결합 황 함량은 반응시작 후 20분 후에 나타났으나, 카본블랙이 첨가된 조성물은 10분 후에 나타났다. 또한 실리카가 첨가된 조성물은 카본블랙이 첨가된 조성물에 비해 반응 유도시간($t_2$) 및 최적 가황시간($t_{90}$)이 길게 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제15권6호
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• pp.359-366
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• 1971

5종의 유기 가황촉진제에 대하여 EHT법을 적용하였다. 전자밀도, 원자궤도함수의 계수 등을 이용하여 각 화합물의 촉진 반응을 검토하였으며 결과로 유기 가황촉진 반응은 라디칼 반응 임을 입증하였다

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.69-78
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• 2012

본 연구는 콘크리트 지하구조물 외부에 적용하는 방수공법으로 120일 후 가황되도록 가황제, 가황조제 등을 첨가하여 배합제조된 합성고무시트 방수재로써 약 85일의 delay time과 약 35일의 curing time을 가지며, 이때 인장강도는 약 692%가 증가하고, 신장률은 약 10% 감소하여, 일반시트의 시공시 단점을 미가황상태로 시공되어 보완하고, 상온에서 가황하여 내구성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 가황직후 및 가황 1년 후의 각종 열화요인에 대한 내구성능을 평가한 결과 관련 품질기준을 만족하며, 미가황 상태에서의 합성고무 시트에 보호모르타르를 시공하여 접착성능을 평가한 결과 첨가된 실리케이트에 의하여 보호모르타르와 수화반응에 의한 양호한 부착성능이 확보되는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.169-173
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• 2009

Dynamic DSC와 TGA를 이용하여 NR/CR 고무복합체의 가황시스템에 따른 가교화반응과 열화반응특성을 연구하였다. 주어진 샘플에 대하여 승온속도를 각각 달리하여 DSC 곡선을 얻었고, 가황반응이 끝난 같은 샘플을 이용하여 TGA에서도 같은 승온 속도의 실험으로 열분해 곡선을 얻은 다음, Kissinger의 해석 방법에 따라 가교 및 열화 반응의 활성화에너지를 구하고 서로 비교하였다. 실험에 사용된 NR/CR 고무복합재료는 대개 $120{\sim}180^{\circ}C$와 $350{\sim}450^{\circ}C$ 사이의 온도영역에서 각각 가교 반응과 열분해반응이 일어나는 것으로 관찰되었으며 Kissinger의 해석방법이 잘 적용될 수 있는 것으로 나타났다. 또한 DSC에 의한 생성 활성화에너지는 $83.0{\pm}5.0kJ/mol$로서 TGA에 의한 분해 활성화에너지인 $147.0{\pm}2.0kJ/mol$보다 매우 낮은 값을 나타내었다. 이러한 사실로부터 가황제/가황촉진제의 조성비 변화는 반응기구의 변화에는 크게 영향을 미치지 않지만 생성반응 시에는 샘플내의 저분자 화합물들과 함께 촉매역할을 하여 활성화에너지를 낮추는 역할을 하게 되는 반면, 반응이 끝난 후에는 더 이상 촉매로서 작용하지 못하게 되며 이에 따라 열분해활성화에너지는 주쇄의 분해반응에 의해 상대적으로 더 높게 나타내게 되는 것으로 생각할 수 있었다.