• 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.

• Elastomers and Composites
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• 제33권2호
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• pp.75-82
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• 1998

The purpose of this experimental study was to investigate the effects of vulcanization condition on the properties of reinforced rubbers. Rubber reinforcing ability of carbon black was more efficient than other fillers, but tensile properties were not affected by vulcanization condition while vulcanization condition affected the physical properties of rubber compounds with silica and silane treated slica. It was found that silica and silane treated silica filled rubber compounds showed good dynamic properties, rebound, heat build-up, 0 and $60^{\circ}C$ tan $\delta$ compared with carbon black filled rubber compounds. Carbon black filled rubber compounds were higher than silica and silane treated silica filled rubber compounds in total crosslinking density by vulcanization condition. By analysis of crosslinking type, polysulfide crosslinking was the highest in the carbon black filled rubber compounds with decreasing the ratio of sulfur to accelerator, monosulfide crosslinking was the highest in the silane treated silica filled compounds with in-creasing the ratio of sulfur to accelerator.

• Elastomers and Composites
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• 제33권5호
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• pp.335-344
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• 1998

본 연구에서는 군용 전투차량 궤도 패드용으로 사용되는 고무 배합물의 내크랙성 향상을 위해 기계적 물성이 우수한 천연고무를 이용하여 크랙 개시 저항성 즉, 인열 에너지와 크랙성장 저항성인 크랙 성장 속도를 평가하였다. 내크랙성에 영향을 주는 인자는 여러 가지가 있으나, 본 실험에서는 주로 충전제인 카본블랙과 가교 시스템을 평가하였다. 본 연구결과 촉진제의 함량이 황의 함량과 동일 할 때 내크랙성이 가장 우수하였다. 또한 카본블랙은 보강성이 우수한 hard black의 일종인 ISAF (N220)가 강도 및 가공성에서 가장 우수한 것으로 평가되었으며 적정 함량은 50phr이었다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권1호
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• pp.11-19
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• 1999

카본블랙 첨가량, 촉진제에 대한 황 함량비에 따른 가황고무의 점탄성 특성을 반발탄성, 저장 및 손실 모듈러스, tan ${\delta}$를 통하여 고찰하였다. 반발탄성은 촉진제에 대한 황 함량비가 낮을수록, 배합고무중 카본-블랙의 체적분율이 낮을수록 높게 나타났다. 저장 모듈러스는 카본블랙 첨가량과 변형이 증가할수록 감소하였으나, 가황시스템과는 무관하게 나타났다. 특히 카본블랙 첨가량이 낮은 수준 ($40{\sim}50phr$)에서는 변형이 3% 이상에서, 첨가량이 높은 수준(60phr 이상)에서는 변형이 6% 이상에서 일정한 저장 모듈러스를 보이고 있어 입자간에 형성되는 망상구조는 6% 이상의 변형에서 파괴됨을 알 수 있다. 손실 모듈러스는 카본블랙 첨가량이 낮은 수준에서는 별다른 영향이 없으나, 높은 수준에서는 1% 변형에서 최대값을 보인 후 완만히 감소하였다. Tan ${\delta}$는 가황시스템에 대한 의존성은 약하나 카본블랙 첨가량 및 변형이 증가함에 따라 증가하였으나, 카본블랙 첨가량에 관계없이 2% 변형에서 최대값을 나타내었다.

• 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.

• 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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• 제35권4호
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• pp.303-310
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• 2000

가황천연고무를 제조할 때 가교제와 여러 첨가제의 배합비를 조절하여 그 배합비가 제품의 저온 회복력에 미치는 영향을 검토하였다. 가황천연고무를 200% 신장시킨 후 $-40^{\circ}C$에서 24시간 유지시켜 복원력을 관찰하였다. 일정한 범위에서 황의 함량이 높아질수록, 또한 충전제의 함량은 적을수록 저온회복율은 향상되었다. 가황촉진제, 가소제와 가황촉진조제 등은 일정함량에서 최고치를 나타내었다. 과산화물을 약간 침가하였을 때 저온회복율은 보다 향상되었으나 가황시간은 보다 길어졌다. 최대의 복원력은 85%를 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제2권4호
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• pp.356-362
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• 1991

가황계에 따른 NR/BR 블렌드의 물리적 기계적 특성의 변화를 가교밀도의 차이로 해석하였다. 경화제의 비율 및 함량이 증가함에 따라 가황속도 및 최대 토오크는 증가를 보였으며, 가교밀도도 증가하였다. 가교밀도의 증가에 따라 경도, 300% 모듈러스, 반발탄성 및 마모특성은 증가를 보인 반면에 발열에 의한 온도 상승 및 $60^{\circ}C$에서의 tan $\delta$는 감소를 보였다. 따라서 높은 하중이 가해지는 트럭/버스 타이어의 트레드 부위에 사용하는 경우 회전저항이 적은 semi-EV 가황계가 가장 적절한 가황 시스템으로 판단되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권4호
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• pp.341-349
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• 1999

본 연구에서는 산화방지제의 종류에 따라 천연고무 가황물이 어떠한 내열성과 내크랙성을 가지는지를 평가해 보았다. 가교시스템에 의한 영향을 방지하기 위해 촉진제/황 비율을 0.25로 고정하여 실험을 실시하였다. 페닐렌디아민계 산화방지제는 가교에 참여하여 가교밀도를 증가시킴으로 가황물의 인장강도를 향상시키는 것으로 나타났고, 분산성의 차이에 의해 인열강도는 산화방지제에 따라 거의 2배의 차이가 있음을 보였다. 인열에너지는 인열강도와 유사한 경향을 보였는데 불규칙한 크랙경로를 나타낸 페닐렌디아민계 산화방지제가 첨가된 가황물이 가장 우수하였다. Pure shear test에서도 페닐렌디아민계 신화방지제가 첨가된 가황물이 낮은 크랙 성장 속도와 높은 탄성율에 따른 높은 변형에너지 완화율을 가진 것으로 나타났다. 고무배합물 속에서 뛰어난 분산성과 높은 가교밀도를 보인 페닐렌디아민계 산화방지제가 첨가된 가황물이 우수한 내열성과 내크랙성을 가짐을 알 수 있었다.