• 제목/요약/키워드: Elastomeric Composites

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Thermal, Curing, Elastic, and Mechanical Properties of Ethylene Propylene Diene Monomer/Polybutadiene/Carbon Black Composites

  • Tae-Hee Lee;Keon-Soo Jang
    • Elastomers and Composites
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    • 제58권3호
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    • pp.142-151
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    • 2023
  • In this study, we investigate the thermal and mechanical properties of composites comprising ethylene propylene diene monomer (EPDM) and polybutadiene (PB) obtained using carbon black (CB) as a reinforcing and compatibilizing filler. Owing to the significance of elastomeric materials in various industrial applications, blending of EPDM and PB has emerged as a strategic method to optimize the material properties for specific applications. This study offers insights into the blend composition, its microstructure, and the resulting macroscopic behaviors, focusing on the synergetic effects of composite materials. Furthermore, this study delves into curing and rheological behaviors, crosslink densities, and mechanical, thermal, and elastic properties of the elastomeric composites. Through systematic exploration, we believe that this study will be beneficial to material scientists and engineers working on developing advanced elastomeric composites.

탄소나노튜브 및 카본블랙 강화 고무복합재료의 변형에 의한 결정화가 기계적 특성에 미치는 영향 (Effects of Strain-Induced Crystallization on Mechanical Properties of Elastomeric Composites Containing Carbon Nanotubes and Carbon Black)

  • 성종환;류상렬;이동주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.999-1005
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    • 2011
  • 고무복합재료에 대해 변형에 의한 결정화(SIC)가 기계적 특성에 미치는 영향을 연신율(${\lambda}$) 및 다중벽 탄소나노튜브(CNT)와 카본블랙(CB)의 함유량을 함수로 하여 연구하였다. 시차 주사 열량(DSC) 분석을 통해 CB 및 CNT의 함유량에 따라 결정화 정도가 증가함을 확인 하였다. 또한 연신율이 증가함에 따라 복합재료의 유리전이온도(Tg)는 증가하였고, 결정화 잠열 값(LHc)은 ${\lambda}$=1.5에서 최대값을 보였다. CNT의 함유량 증가에 따라 기계적 특성과 LHc는 비례관계임을 확인하였다. 열 중량 분석(TGA)을 통해 기지의 소실율은 94.3%였고, 복합재료의 소실율은 보강재의 함유량 증가에 따라 감소하였다. 인장탄성율 비는 고무 내의 CNT 배향으로 인장강도 비보다 높게 나타났다.

화염 플라즈마 및 실란 표면처리가 실리카 강화 고무복합재료의 기계적 특성에 미치는 영향 (Effect of Surface Treatments with Flame Plasma and Silane on Mechanical Properties of Silica Reinforced Elastomeric Composites)

  • 이준만;류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제24권6호
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    • pp.18-24
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    • 2011
  • 대기압 화염 플라즈마(APFP) 및 에폭시 실란(ES) 표면처리 한 실리카($V_f=40%$) 강화 고무복합재료의 기계적 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 고무복합재료의 인장강도는 평균 입자경이 감소할수록 크게 증가하였고, 평균 입자경 $2.2{\mu}m$일때, 기지(2.52MPa)에 비해 1.4배 증가하였다. 또한 APFP 및 EP의 처리로 인장강도가 각각 8.8~13.3%, 9.9~12.5% 향상되었다. 평균 입자경이 $26.6{\mu}m$일 때, 고무복합재료의 인장탄성율은 기지(0.88MPa)에 비해 2배 증가하였고, APFP 및 EP의 처리로 인장 탄성율이 각각 15.6~22.8%, 21.1~25.8% 증가되었다. 기존의 실란 커플링제 처리방법은 유기용제의 사용 등의 몇 가지 단점을 가지고 있지만, APFP 처리법은 기계적 특성을 향상시키는데 빠르고, 경제적이며 친환경적인 방법이라 판단된다.

자동차용 Pre-primed 적용을 위한 Polyester 및 Polyvinylidene Fluoride 도료의 경화거동과 인장강도 특성 (Curing Behavior and Tensile Strength of Elastomeric Polyester and Polyvinylidene Fluoride for Automotive Pre-primed Coatings)

  • 황현득;문제익;이용주;김현중;현진호;노승만;강충열;이재우;남준현;박종명
    • 접착 및 계면
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    • 제10권4호
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    • pp.155-161
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    • 2009
  • 최근 자동차용 도료의 가장 큰 관심 중에 한 가지는 도장공정을 줄여 생산성 및 환경친화성을 높이는 "compact coating process"이다. 그 중에서 pre-primed 도료는 기존의 전착도료와 primer 도료를 대체하는 도료로서 각광받고 있는 기술이다. 용접이 가능한 weldable pre-primed 도료에서 가장 중요한 물성은 유연성, 내식성, 용접성 등이다. 본 연구에서는 부착성과 유연성이 우수한 polyester resin, 이를 개량하여 유연성을 극대화한 elastomeric polyester resin을 합성하였고, 내구성과 물리적 성질이 우수한 polyvinyliedene fluoride resin을 합성한 후 경화거동 및 인장물성 등을 평가하였다. elastomeric polyester resin을 사용한 도료시스템이 유연성 및 부착성 측면을 고려했을 때, pre-primed 도료시스템에 적용하기에 가장 적합하였다.

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일래스토메릭 부싱의 축방항모드에 대한 리아니스 모델연구 (A Study of Lianis Model for Elastomeric Bushing in Axial Mode)

  • 이성범
    • Elastomers and Composites
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    • 제37권3호
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    • pp.151-158
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    • 2002
  • 본 연구에서 고려된 elastomeric bushing은 자동차 현가장치에 사용되는 기계요소로서, 바깥쪽의 실린더형 슬리브와 안쪽의 실린더형 축 사이에서 가운데가 완전히 비어있는 실린더의 형태를 가진다. 본 연구에서는 일래스토메릭 부싱에 적용되는 힘과 변형의 관계가 비선형이고 점탄성의 특성을 보이므로, Lianis에 의해 발전되어진 비선형 점탄성 비압축 재료에 대한 구조방정식을 사용하여, 부싱의 축방향 응답에 대한 힘과 변위의 관계를 얻었다. 또한 변위에 의존하는 force relaxation function은 extrapolation method에 의한 ramp displacement control test로부터 완성되고, 이는 step displacement control test로부터 얻게된 결과와 비교하며, 두 결과가 매우 잘 일치됨을 확인하였다.

대기압 화염 플라즈마 처리한 다중벽 탄소나노튜브 및 카본블랙 강화 고무복합재료의 기계적 특성 연구 (Mechanical Properties of Elastomeric Composites with Atmospheric-Pressure Flame Plasma Treated Multi-Walled Carbon Nanotubes and Carbon Black)

  • 성종환;이동주;류상렬;조이석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1209-1215
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    • 2010
  • 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 및 카본블랙(CB) 함유량, 대기압 화염 플라즈마(APFP) 처리 그리고 산처리를 함수로 한 고무복합재료의 기계적 특성에 대해 연구하였다. 고무복합재료의 인장강도 및 탄성률은 MWCNT의 함유량 증가에 따라 순수상태 그리고 동일량의 CB가 보강된 상태에 비해 증가하였다. APFP 처리한 MWCNT를 보강한 복합재료는 처리하지 않은 경우에 비해 강화효과(높은 강도, 높은 탄성률 그리고 높은 연성)를 보였다. 반면에 APFP 처리한 CB를 함유한 복합재료는 처리하지 않은 경우에 비해 연화효과(높은 강도, 낮은 탄성률 그리고 높은 연성)를 보였다. 산처리 시간이 1시간에서 2시간으로 증가할수록, 그리고 황산의 농도가 60%에서 90%로 증가할수록 복합재료의 인장강도와 탄성률은 감소하였다. 전체적으로 MWCNT 함유량, CB 함유량, 대기압 화염 플라즈마 처리, 황산 농도 그리고 산처리 시간 등이 고무복합재료의 기계적 특성에 영향을 미치는 중요한 변수임을 확인하였다.

고무강화 복합재료의 지반용 특성 평가 (Assessment of Geosynthetic Properties of Rubber Reinforced Composites)

  • 전한용
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권3호
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    • pp.247-252
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    • 1999
  • 보강 및 차수재인 지반용 고무재료를 열융착법에 의해 제조하였으며 환경공학분야에 적용을 위해 성능을 평가하였다. 이들 재료를 제조하는데 스펀본드 폴리에스테르 부직포, 유리섬유매트, 고강력 폴리에스테르사를 이용한 직포형 지오그리드를 기재로, SBS 함유 탄성 bitumen과 아스팔트를 보강재로 각각 사용하였다. 유리섬유 매트와 지오그리드를 기재로 사용한 지반용 재료의 경우 역학적성질이 우수하였으며, 부직포와 탄성 bitumen을 기재로한 경우에는 투수성이 우수하였다. 고무와 아스팔트를 혼합한 경우 연화점은 거의 변화가 없었으며, 고온에서의 치수안정성은 $120^{\circ}C$의 경우 두드러진 수축이 발생하지 않았다. 지반용 고무재료의 자외선에 대한 저항성은 가시적인 변화가 나타나지 않았다.

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고차단성 자동차 부품용 고무소재 (Elastomeric High Barrier Materials for Vehicle)

  • 김진국
    • Elastomers and Composites
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    • 제46권1호
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    • pp.2-9
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    • 2011
  • 가스와 증기에 대한 투과성(Permeability to gases and Vapors)은 고무 제품을 타이어 튜브나 다이아후램(diaphragm)과 같은 제품으로 사용하고자 할 때 아주 중요한 특성이다. 모든 고무는 가스와 증기에 대하여 투과성이 있다. 그러나 그 투과 속도는 고무 재질에 따라 아주 다르다. 일반적으로 실리콘 고무의 투과성이 제일 크고, 그 다음으로 NR, EPDM, SBR, CR, NBR, FPM, ECO, IIR 순이다. 이러한 투과성은 같은 원료고무를 사용해도 사용 배합약품의 종류에 따라 크게 다를 수도 있다. 고무와 기체와의 메커니즘은 발포고무에 매우 중요하게 되어 이에 대한 연구$^{1-7}$는 많이 이루어졌으나 고무의 차단성에 대한 연구는 그리 많지 않다. 고무소재의 투과성 또는 차단성 기능을 주기위하여 나노복합탄성체$^8$의 기술 동향 및 코팅에 의한 기능성 향상$^{9-13}$을 하거나 열가소성탄성체 본문에서 적용하는 기술이 있는데 자동차에 사용되는 액체 및 기체 차단용 고무부품에 대하여 몇가지 소개하여 본다.

A review: role of interfacial adhesion between carbon blacks and elastomeric materials

  • Kang, Min-Joo;Heo, Young-Jung;Jin, Fan-Long;Park, Soo-Jin
    • Carbon letters
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    • 제18권
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    • pp.1-10
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    • 2016
  • Carbon blacks (CBs) have been widely used as reinforcing materials in advanced rubber composites. The mechanical properties of CB-reinforced rubber composites are mostly controlled by the extent of interfacial adhesion between the CBs and the rubber. Surface treatments are generally performed on CBs to introduce chemical functional groups on its surface. In this study, we review the effects of various surface treatment methods for CBs. In addition, the preparation and properties of CB-reinforced rubber composites are discussed.