• Advances in materials Research
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• 제3권3호
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• pp.175-183
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• 2014

Natural rubber bound phenolic antioxidant, 2,6-di-tert-butyl-4-vinylphenol (2,6-DBVP), was prepared from natural rubber and 2,6-DBVP in both solution and melt state. The 2,6-DBVP had been synthesized from 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzaldehyde and methyltriphenylphosphonium iodide ($MePPh_3I$) by Wittig reaction ($0^{\circ}C$ for 2 hrs, $N_2$ atmosphere). The conditions for preparation of natural rubber bound 2,6-DBVP (NR-DBVP) were optimized for both solution state (1 phr BPO and 8 phr 2,6-DBVP at $70^{\circ}C$ for 2 hrs) and for melt state (1 phr BPO and 8 phr 2,6-DBVP at $70^{\circ}C$ for 10 mins, with rotor speed of 60 rpm). A thermoplastic vulcanizate was obtained using a compatibilizer, polypropylene modified with phenolic resin (PhHRJ-PP), in a closed mixer ($180^{\circ}C$ for 3 mins, rotor speed 60 rpm). The antioxidant properties of vulcanized NR-DBVP, using phenolic as the vulcanization system, were similar to NR with the conventional antioxidant BHT. In addition, the antioxidant, water leaching property of the thermoplastic vulcanizate of NR-DBVP/PP were good in comparison to a NR blend with BHT; the morphologies of these thermoplastic vulcanizates were similar.

• Elastomers and Composites
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• 제55권3호
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• pp.184-190
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• 2020

In the wet master batch process, process oil is used to improve the workability of silica-SBR. The process oil expands the polymer and provides lubrication to soften the stiff rubber chain. However, addition of excess process oil can interfere in the crosslinking reaction between rubber molecules and reduce the crosslinking density of silica-SBR. Controlling the amount of process oil is an important aspect for properly controlling the workability and crosslinking density of silica-SBR. In this study, silica-SBR was prepared by adjusting the amount of process oil to confirm its effect on silicaSBR. Vulcanization characteristics of silica-SBR were examined using a moving die rheometer. Dynamic viscoelasticity was measured using a dynamic mechanical thermal analyzer, and the mechanical properties were investigated using the universal testing machine according to ASTM D412. As a result, all silica-SBR compounds with 10 to 40 phr of process oil have effects of improving the processability and the silica dispersibility. Also, the optimum condition was determined when 10 phr of processed oil was added because the abrasion resistance was improved 65% compared to that at 40 phr.

• 대한화학회지
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• 제35권6호
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• pp.673-679
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• 1991

N-Tert-butylbenzothiazole-2-sulfenamide (TBBS;가황촉진제)의 전기화학적 환원을 직류와 시차펄스 폴라로그래피, 순환 전압전류법, 조절전위 전기량법으로 연구하였다. TBBS의 전극환원과정은 단일 환원파(-2.31 volts vs. Ag/0.1M AgN$O_3$)에서 비가역으로 4전자가 이동하는 E-C-E-C 반응기구로 진행되었다. 조절전위 전기분해 결과 sulfenamide(-S-N=)결합이 끊어지고 mercaptobenzothiazole (MBT)과 유리된 황 그리고 benzothiazole disulfide (MBT dimer) 등이 생성물로 얻어졌다. 생성물의 분석결과와 pH변화에 따른 폴라로그램의 해석을 바탕으로 전기화학적 반응기구를 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제35권6호
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• pp.680-688
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• 1991

N-Oxyldiethylenebenzothiazole-2-sulfenamide (ODBS;가황산촉진제)의 전기화학적 환원을 직류와 시차펄스 폴라로그래피 순환 전압전류법, 조절전위 전기량법으로 연구하였다. ODBS의 전극환원과정은 단일 환원파(-1.86 volts vs. Ag/0.1 M AgN$O_3$in AN)에서 비가역으로 3전자가 이동하는 E-C-E-C 반응 메카니즘으로 진행되었다. 조절전위 전기분해 결과 SULFENAMIDE(-S-N=) 결합이 끊어지고 mercaptobenzothiazole(MBT)과 benzothiazole disulfide(MBT dimer) 그리고 유리된 sulfur 등이 생성물로 얻어졌따. pH 변화에 따른 폴라로그램의 해석과 생성물 분석의 결과를 바탕으로하여 전기화학적 반응 메카니즘을 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.749-754
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• 2010

본 연구에서는 IR과 CR의 블렌딩을 통하여 물성 개선 및 내구 성능 개선을 목적으로 IR/CR의 비율을 다양하게 블렌딩하여 제조한 고무시료의 가교 특성, 물성 변화, Morphology의 변화 및 화학적 특성을 조사하였다. 한편으로 블렌딩 된 고무에 다양한 조건으로 염소 표면처리를 하였을 때 고무시료의 Morphology를 관찰하고 마찰 시험을 통해 염소의 표면처리가 마찰계수에 미치는 영향을 조사하였다. 고무의 가교특성에서는 CR의 함량이 증가할수록 가교 속도가 감소하였으나 가교밀도는 일정하였고,경도, 모듈러스가 증가하였는데 이것은 가교특성의 변화와 밀접한 관계가 있으며, 가교 반응의 활성화에 의한 결정화 영향으로 기계적 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 노화 후 물성 변화는 IR/CR Blend가 상호 기계적 물성의 단점을 보완하여 노화에 의한 물성 변화를 감소시키는 역할을 하는 것으로 나타났다. 염소 표면처리 한 시료의 노화 전, 후 상태물성의 변화는 감소하였다. 현미경 사진 관찰 결과 CR 함량 증가에 따라 표면 분산도가 증가함을 알 수 있었다. 염소 표면처리된 고무의 표면은 일정한 방향으로 균일하게 표면처리되었고 매끄러움과 광택이 증가하였다. 고무 표면의 개질 정도는 표면염소잔류량으로 확인할 수 있었으며, 마찰계수는 고무와 결합된 염소함량에 의존하는 것으로 나타났다. CR 함량이 10 - 40 phr까지는 표면처리 초기단계에서 마찰계수가 급격히 감소하였으나, 처리용액의 염소농도가 증가할수록 마찰계수의 감소는 둔화되었고, CR 함량이 50 phr에서는 처리용액의 염소농도 변화에 따라 마찰계수의 감소가 둔화되었다.

• 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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• 제49권4호
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• pp.267-274
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• 2014

가교제 사용 없이 가교반응을 진행할 수 있는 경화시스템에 자기응답 입자를 분산시켜 자기유변 탄성체를 제작하였다. 클로로프렌 고무(CR)와 Maleic Anhydride(MAH)의 열과 압력을 이용한 개질법인 dynamic maleation의 공정을 이용하여 10 phr, $100^{\circ}C$에서 최적의 grafting ratio를 가짐을 FT-IR를 이용하여 확인하였다. 개질된 CR-g-MAH와 에폭시화 천연고무(ENR)를 반응 블렌드시켜 가교시켰으며 가교특성은 고무레오미터를 이용하여 측정하였으며, 30 wt%의 ENR를 첨가하였을 때 성형하기 적합한 스코치 시간과 가교속도를 가지는 것을 확인하였다. 자기응답성 입자(MRP)를 배향시키기 위해 설계 제작한 자기장부여장치를 이용하여 효율적으로 입자가 배향된 자기 유변 탄성체를 제조하였다. SEM을 통해 MRP의 분산 및 배향을 확인하였으며, 이방성 자기유변 탄성체의 인장강도는 등방성 자기유변 탄성체보다 낮고, 경도는 높음을 확인하였다.

• 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.

• Elastomers and Composites
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• 제42권4호
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• pp.249-258
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• 2007

본 연구에서는 웨더스트립 공정스크랩인 폐 EPDM을 재활용하기 위해 고온전단분쇄기를 이용하여 표면활성화 된 EPDM 분말을 제조하여 이의 물성과 냄새성분분석에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용되어진 폐 EPDM은 solid, sponge, solid+sponge, solid+metal형으로서 입도분석과 SEM을 통해 입자크기와 입도 분포도를 조사하였고, 가교제를 첨가하여 활성화 된 분말표면의 재가교 여부를 조사하였다. Solid형의 경우 가장 좁은 입도 분포도와 작은 입자크기, 상대적으로 높은 인장 물성을 나타내었다. 화학적 표면 탈황을 유도하기 위해 표면활성화제를 첨가한 결과 표면활성화제의 첨가량이 증가할수록 효율적인 탈황이 유도되었다. TPE제조를 위해 폴리올레핀과의 블렌드 시 활성화된 EPDM 분말의 동적가황 가능성을 확인하기 위하여 가교제를 첨가하여 반응을 진행한 결과 황을 첨가할 경우 가교반응이 진행되지 않았고, DCP(dicumyl peroxide)의 경우 6 phr이 첨가되었을 때 효율적인 표면 가교반응 및 최적의 인장 물성을 나타내었다. 화학적 표면 활성화를 유도한 폐 EPDM 분말의 경우 표면활성화제의 첨가로 인해 냄새가 발생되는데, 이를 제거하기 위하여 수분흡착 공정과 rose oil 첨가 공정을 진행하였으며 GC/MS를 통해 냄새 성분을 분석하였다.