• Elastomers and Composites
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• 제39권3호
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• pp.179-185
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• 2004

이소프렌 고무(IR)와 천연고무(NR)가 중량비로 25/75로 혼합된 베이스 고무수지에 카본블랙(CB) 및 가교조제가 섞인 고무복합계의 가황반응 도중의 전기적 성질 변화를 in-situ로 측정하였다. 130, 140, 150, 및 $160^{\circ}C$로 정해진 각각의 가황 반응 온도에서 반응시작 전과 반응도 중의 각각 정해진 시간에서 1Hz에서 10kHz까지의 인가주파수 변화에 따른 체적고유저항 값(P)의 변화를 측정하였다. 가황 반응이 시작되기 전의 초기 P값은 낮은 인가주파수에서는 약 $9.0{\times}10^7\;{\Omega}-cm$의 높은 값으로부터 인가주파수가 높아짐에 따라 급격히 떨어지는 현상을 보이다가 점점 안정화되어 약 $1.0{\times}10^7\;{\Omega}-cm$으로 감쇠되어가는 이중 안정화 패턴의 형태를 보였다. 그러나 초기 P 값의 반응온도에 따른 변화는 온도가 낮아짐에 따라 반응 전보다 반응 후에 1/3 이하로 현저히 낮아지는 현상이 관찰되었고 이와 함께 안정화에 걸리는 주파수 의존도 역시 상대적으로 적어지는 것이 관찰되었다. 관찰된 현상과 해석으로부터 전기적 특성 안정화에 따르는 주파수 의존성은 도체인 전극과 샘플의 계면에서 일어나는 전하의 충-방전 현상과 가황에 따른 샘플 내의 구조변화와 CB의 재배열 등에 의한 전기전도성의 변화로 해석되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제13권4호
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• pp.277-281
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• 1978

우수한 가황(加黃)지연제는 MBT와 빠른 속도(速度)로 반응(反應)하여 스코오치타임이 긴 가황촉진제(加黃促進劑)인 2-싸이클로헥실디티 오벤쪼티아쫄(CDB)을 생성(生成)한다. 이것은 CDB를 분리(分離)하여 고무에 배합(配合)한 후(後) 가황특성(加黃特性)을 측정(測定)함으르서 확인(確認)된 것이다. N-(싸이클로핵실티오)프탈이미드(CTP)와 같은 새로운 가황지연제는 가황중(加黃中) 싸이클로헥실폴리썰파이드(CPS)를 생성(生成)하며 이 CPS가 황(黃)을 공급(供給)할 수 없음으로 일부(一部)의 황(黃)이 낭비되므로 따라서 CTP를 사용(使用)할 때에는 추가(追加)의 황(黃을) 사용(使用)하여야만 만족(滿足)할만한 여러 물성치(物性値)를 갖춘 가황체(加黃體를) 얻을 수가 있다. CDB의 늦은 가황속도(加黃速度)를 인지(認知)하므로서 CTP와 같은 가황지연제를 사용(使用)할 때에 가황속도(加黃速度)가 늦는 이유(理由)를 이해할 수가 있는 것이다.

• Elastomers and Composites
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• 제43권4호
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• pp.281-287
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• 2008

고체상태 $^{13}C$ NMR을 이용하여 폴리부타디엔 고무(BR) 가황체의 정성 및 정량분석을 행하였다. TBBS로 촉진된 기존의 충진 BR 가황체에서는 올레핀성 이중결합에의 부가반응과 이중결합 옆의 $\alpha$ 위치에서의 치환반응이 동시에 일어났다. 또한 반응 초기에는 이중결합 옆의 $\alpha$ 위치에서의 치환반응은 이중결합에의 부가반응보다 빠르게 진행되었다. 한편 과가류(overcure) 시간 동안 이중결합-부가 폴리설파이드 구조는 5각형 및 6각형 고리 구조로 변형되는 것으로 추정되었다. 이러한 사슬 변형은 과가류 시간에 발생하는 화학적 가교 밀도와 상관되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권4호
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• pp.321-331
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• 1999

타이어 가황공정(curing process)은 타이어 제조를 위한 최종공정으로 여러 개의 고무배합물 층으로부터 성형된 그린타이어(green tire)를 가황기(mold)내에서 고압/고온 조건하에 유지시킴으로써 원하는 형상을 얻게 하고, 아울러 각 고무배합물이 고탄성을 갖도록 물성을 변화시키는 공정이다. 본 연구에서는 타이어 품질의 향상을 위해 가황공정을 수치적으로 최적화하는 기법을 개발하였다. 먼저, 가황공정 중 가황매체(cure media)의 최적공급 조건을 경정하기 위해 제약조건을 갖는 동적최적화문제(dynamic constrained optimization problem)로 정형화하였다. 즉, 가황기 내의 전열 및 가황 반응 현상을 묘사하는 공정모델로 표현되는 등위제약조건(equality constraint)과 가황매체가 갖는 온도의 한계를 표현하는 부등위제약조건(Inequality constraint) 아래 목적함수를 최적화 시켰다. 다음, 공급되는 가황매체의 최적조건을 결정하기 위해 구성된 최적화문제를 유한요소법(FEM)과 complex 알고리즘을 적용하여 풀었다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.152-157
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• 2011

NR/CR 블렌드에서 CR 함량이 가황 동력학과 혼용성에 미치는 영향을 물성은 물론이고 dynamic DSC와 TGA를 이용하여 연구하였다. 가황반응 시의 생성 활성화 에너지는 모든 시험편에 대하여 $77.5{\pm}2.5$ kcal/mol로써 일정한 값을 보여 주었으나 CR 조성비가 증가함에 따라 반응속도는 늦어지는 것으로 나타났다. DTG를 이용한 열분해 연구의 결과로서 NR과 CR 두 성분은 3%정도의 낮은 CR 조성비에서는 부분적인 상용성을 보이지만 21%정도의 높은 CR 조성비에서는 상용성이 없는 것으로 판단되었다. 이러한 상용성의 변화에 의한 결과로서 시험편의 영구압축줄음률은 CR 조성비에 비례하여 증가하는 것이 관찰되었으나, 인장강도에 대하여서는 CR 조성비가 증가할수록 인장강도는 직선적으로 떨어지는 현상을 나타내 었다.

• Elastomers and Composites
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• 제22권3호
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• pp.213-218
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• 1987

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.

• Elastomers and Composites
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• 제38권4호
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• pp.326-333
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• 2003

Dynamic DSC 방법을 이용하여 isoprene(IR) 및 chloroprene(CR) 고무로 개질된 NR/CB 고무 복합체의 가황반응을 연구하였다. 각각의 샘플에 대하여 승온속도를 달리한 열분석 곡선을 얻었고 이로부터 Kissinger의 해석 방법에 따라 가교반응 기구를 연구하였다. 실험에 사용된 고무 복합재료는 대개 $120{\sim}180^{\circ}C$ 사이의 온도영역에서 가교 반응이 일어나는 것이 확인되었으며, 승온속도가 $3^{\circ}C/min$에서 $30^{\circ}C/min$로 빨라질수록 최대반응 속도점의 온도($T_p$)는 점점 높은 쪽으로 이동하였고, 반응 발열량도 상대적으로 커지는 것으로 관찰되었다. Kissinger의 해석방법을 이용하여 실험 데이터를 분석한 결과, 실험에 사용된 샘플의 가교반응은 1차반응에 의해 진행되는 것으로 밝혀졌으며 개질제로서 사용된 고무 중에서 IR을 사용한 경우보다는 CR을 개질제로 사용한 경우에 반응온도에 상대적으로 더 민감한 것으로 판명되었다. 그러나 충전제로 사용된 카본블랙의 경우에는 종류와는 무관하게 반응기구에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀졌다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권4호
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• pp.288-295
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• 2000

가황 EPDM(ethylene-propylene-diene terpolymer) 고무를 화학적 탈황처리 방법을 통하여 가교 밀도를 감소시키고자 시도하였다. 화학적 탈황처리를 위하여 상이동 촉매(phase transfer catalyst), 알카리 금속인 sodium, triphenylphosphine 등을 탈황 조제로 사용하였으며 또한 2-butanol을 탈황반응의 반응용매로 사용한 경우에 대한 탈황처리 효과도 아울러 조사하였다. 4급 암모니움염 형태의 상이동 촉매를 탈황반응에 이용할 경우 촉매의 분자량에 따른 변화 그리고 bromide(Br) 음이온 대비 chloride(Cl)음이온 사용에 따른 변화 등을 비교하였다. Sodium(Na)을 탈황반응에 투여할 경우 Na의 사용량, 반응온도, 반응시간 그리고 반응 분위기로 이용된 수소가스의 압력 등 반응변수에 따른 탈황효과를 살펴보았다. 가교밀도를 정량적으로 나타내는 수치인 $M_c$값(가교점 사이의 수평균 분자량)을 평형팽윤법을 이용하여 실험적으로 결정하였고 가황 EPDM 고무시료의 탈황효과 분석은 탈황 전과 탈황 후 시료에 대한 $M_c$ 값을 비교함으로써 수행되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권3호
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• pp.235-242
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• 2003

이소프렌 고무(IR)로 개질된 천연고무계의 NR/CB 복합재료의 가교반응에 대하여 반응 도중의 전기적 성질 변화를 in-situ로 측정함으로서 주어진 샘플의 가교반응 특성을 연구하였다. 샘플의 전기적 성질이 가황반응이 진행되는 동안 샘플 내의 카본 블랙의 재정렬에 의해 연속적으로 변하기 때문에 샘플의 체적고유저항 값(${\rho}$)의 변화를 반응시간의 함수로 표시하였다. 이로부터, 반응온도에 따른 반응시작 안정화시간($t_i$), 최대반응속도 시간($t_p$), 및 이 때의 최대반응속도 체적고유저항값(${\rho}_p$)을 정의하여 이로부터 Arrhenius 도시를 이용한 해석을 시도하였다. 체적 고유저항값 ${\rho}$는 반응시작 전에는 ${\sim}10^8$ order의 높은 값을 보이다가 반응시작 후에 급격히 떨어지는 안정화 시간, $t_i$를 거친 후에 다시 최대반응속도를 보이는 $t_p$에서 피크를 보이며, 그 이후에는 단조 감소하여 일정한 값으로 수렴하는 것이 관찰되었다. 한편, 샘플의 반응온도가 높아질수록 $t_i$는 $1{\sim}2$분으로서 상대적으로 일정한 데 반하여, $t_p$는 점점 더 짧아져 $160^{\circ}C$의 반응온도에서는 3분 정도로까지 짧아지는 것이 관찰되었다. 또한 반응의 인가 주파수에 대한 변화로서, 약 1,000Hz이하의 저주파수에서는 상대적으로 낮은 활성화에너지($E_a$)값을 보였으나, 10,000Hz의 높은 측정주파수에서는 더 큰 $E_a$값을 나타냄으로서 반응온도변화에 민감함을 보여주었다.

• Elastomers and Composites
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• 제27권4호
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• pp.275-280
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• 1992

Vulcanization reaction was studied by DSC through the comparison cure states to physical properties and the investegation of chemicals effect on vulcanization. Reaction enthalpy showed a good correlation with physical properties, increased with the increase of sulfur content, and increased with accelerator content, as well, where the ratio of MOR to sulfur was less than 1.0. Reaction temperature was decreased with increasing accelerator content and decreased also with sulfur content where the ratio of MOR to sulfur was more than 1:3. As a result, the cure state and reaction temperature could be controlled effectively with the ratio of accelerator to sulfur in the range of a third to unity.