• 제목/요약/키워드: filled rubber

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선인장에 의하여 유도된 천연고무의 비등방성 (Pre-strain Induced Anisotropy of Filled Natural Rubber)

  • 박병호
    • Elastomers and Composites
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    • 제36권1호
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    • pp.30-36
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    • 2001
  • 이 연구의 목적은 카본블랙이 충전된 천연고무에서 비 등방성 발생에 영향을 주는 인자를 조사하기 위함이다. 고분자 사슬의 방향성은 인장특성에 영향을 준다. Pre-strained 방향의 parallel 시편은 등방성 혹은 perpendicular 시편에 비하여 낮은 인장영역에서 낮은 강도를 보이지만 높은 신장영역에서 높은 강도를 보인다. 고 인장 영역에서 parallel한 천연고무 시편은 비결정성인 SBR에 비하여 높은 강도를 보여주고 있다. 이것은 parallel 시편의 방향성에 영향을 받는 것으로, 시편의 방향성은 2차 인장시 결정화를 위한 핵으로 작용하여 결정화도를 증가시키는 것으로 보인다.

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TMTD, MBTS, CBS 촉진제의 구조가 실리카로 충전된 천연고무 복합소재의 가황 및 물성에 미치는 영향 (TMTD, MBTS, and CBS Accelerator Effects on a Silica Filled Natural Rubber Compound upon Vulcanization Properties)

  • 김성민;남채석;김광제
    • 공업화학
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    • 제22권2호
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    • pp.144-148
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    • 2011
  • 본 연구에서는 화학적 구조가 다른 thiuram 계 촉진제인 TMTD (tetramethyl thiuram disulfide), thiazole 계 촉진제인 MBTS (2,2-dithiobis(benzothiazole)), sulfenamide 계 촉진제인 CBS (n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide)를 사용하여 각각의 촉진제가 실리카가 충전된 천연고무의 가황 특성에 미치는 영향을 비교 평가하였다. TMTD는 상대적으로 빠른 가류 속도와 높은 최대 토크값($T_{max}$), 우수한 기계적 물성을 보였고 MBTS는 상대적으로 중간 정도의 가황 시간과 낮은 $T_{max}$, 기계적 물성을 보였다. 마지막으로 CBS는 느린 가황 시간을 나타낸 반면 상대적으로 우수한 $T_{max}$와 기계적 물성을 나타냈다. 유사한 가황 특성 경향은 카본블랙이 충전된 천연고무 컴파운드에서도 찾아볼 수 있었다.

A Comparison Study on Reinforcement Behaviors of Functional Fillers in Nitrile Rubber Composites

  • Seong, Yoonjae;Lee, Harim;Kim, Seonhong;Yun, Chang Hyun;Park, Changsin;Nah, Changwoon;Lee, Gi-Bbeum
    • Elastomers and Composites
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    • 제55권4호
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    • pp.306-313
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    • 2020
  • To investigate the reinforcing effects of functional fillers in nitrile rubber (NBR) materials, high-structure carbon black (HS45), coated calcium carbonate (C-CaCO3), silica (200MP), and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were used as functional filler, and carbon black (SRF) as a common filler were used for oil-resistant rubber. The curing and mechanical properties of HS45-, 200MP-, and MWCNT-filled NBR compounds were improved compared to those of the SRF-filled NBR compound. The reinforcing effect also increased with a decrease in the particle size of the fillers. The C-CaCO3-filled NBR compound exhibited no reinforcing effect with increasing filler concentration because of their large primary particle size (2 ㎛). The reinforcing behavior based on 100% modulus of the functional filler based NBR compounds was compared by using several predictive equation models. The reinforcing behavior of the C-CaCO3-filled NBR compound was in accordance with the Smallwood-Einstein equation whereas the 200MP- and MWCNT-filled NBR compounds fitted well with the modified Guth-Gold (m-Guth-Gold) equation. The SRF- and HS45-filled NBR compounds exhibited reinforcing behavior in accordance with the Guth-Gold and m-Guth-Gold equations, respectively, at a low filler content. However, the values of reinforcement parameter (100Mf/100Mu) of the SRF- and HS45-filled NBR compounds were higher than those determined by the predictive equation model at a high filler content. Because the chains of SRF composed of spherical filler particles are similarly changed to rod-like filler particles embedded in a rubber matrix and the reinforcement parameter rapidly increased with a high content of HS45, the higher-structured filler. The reinforcing effectiveness of the functional fillers was numerically evaluated on the basis of the effectiveness index (��SRF/��f) determined by the ratio of the volume fraction of the functional filler (��f) to that of the SRF filler (��SRF) at three unit of reinforcing parameter (100Mf/100Mu). On the basis of their effectiveness index, MWCNT-, 200MP-, and HS45-filled compounds showed higher reinforcing effectiveness of 420%, 70%, and 20% than that of SRF-filled compound, respectively whereas C-CaCO3-filled compound exhibited lower reinforcing effectiveness of -50% than that of SRF-filled compound.

충전된 고무재료의 열변화에 따른 수축력/팽창력 측정 (Measurement of Thermal Shrinkage/Expansion Force of Filled Rubber)

  • 박상민;홍창국;조동련;강신영
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권4호
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    • pp.201-208
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    • 2007
  • 본 연구에서는 충전된 고무재료의 온도 변화에 대한 치수 안정성을 고찰하기 위해 카본블랙 또는 실리카가 충전된 NR과 SBR의 열변화시 발생하는 수축력과 팽창력을 측정하였다. 일정 길이로 인장된 시편의 온도를 올렸을 때 고무사슬의 엔트로피적 변화에 의해 수축력이 발생하였다. 카본블랙이나 실리카가 첨가된 NR의 경우 충전제 함량이 증가함에 따라 최대 열수축력 값이 감소하였으나, SBR의 경우는 30 phr 함량에서 미충전 고무보다 높은 열수축력 값을 보였다. 압축된 시편의 열팽창력 측정의 경우, 카본블랙을 첨가한 NR의 열팽창력은 거의 변화가 없었으나, SBR은 카본블랙 양의 증가와 함께 최대 팽창력 값이 증가하였다. 실리카를 첨가했을 경우 NR, SBR시편 모두 첨가량이 증가할수록 최대 열팽창력 값이 증가하였다.

Fatigue behavior of stud shear connectors in steel and recycled tyre rubber-filled concrete composite beams

  • Han, Qing-Hua;Wang, Yi-Hong;Xu, Jie;Xing, Ying
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권2호
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    • pp.353-368
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    • 2016
  • This paper extends our recent work on the fatigue behavior of stud shear connectors in steel and recycled tyre rubber-filled concrete (RRFC) composite beams. A series of 16 fatigue push-out tests were conducted using a hydraulic servo testing machine. Three different recycled tyre rubber contents of concrete, 0%, 5% and 10%, were adopted as main variable parameters. Stress amplitudes and the diameters of studs were also taken into consideration in the tests. The results show that the fatigue lives of studs in 5% and 10% RRFC were 1.6 and 2.0 times greater of those in normal concrete, respectively. At the same time, the ultimate residual slips' values of stud increased in RRFC to highlight its better ductility. The average ultimate residual slip value of the studs was found to be equal to a quarter of studs' diameter. It had also been proved that stress amplitude was inversely proportional to the fatigue life of studs. Moreover, the fatigue lives of studs with large diameter were slightly shorter than those of smaller ones and using larger ones had the risk of tearing off the base metal. Finally, the comparison between test results and three national codes was discussed.

NBR를 이용한 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성 향상 : SBR과 NBR의 분리 첨가 배합의 영향 (Improvement of Properties of Silica-Filled SBR Compounds Using NBR: Influence of Separate Load of SBR and NBR)

  • 최성신;김범태
    • Elastomers and Composites
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    • 제40권1호
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    • pp.29-36
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    • 2005
  • 배합 조건과 공정은 충진제 분산, 점도, 결합고무 형성 등과 같은 고무 배합물의 특성에 영향을 준다. NBR과 SBR의 분리 첨가 배합이 NBR이 함유된 실리카로 보강된 고무 배합물의 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. NBR 함량이 증가할수록 가교 시간과 속도는 빨라졌다. 가교밀도는 NBR 함량이 증가할수록 증가하였다. 결합고무량도 NBR 함량이 증가할수록 증가하였다. 결합 고무 중의 NBR 함량은 배합물 고무 중의 NBR 함량보다 높았다. 결합고무량은 동시첨가 배합의 경우보다 분리 첨가 배합의 경우 더 높았다. 가교 시간과 속도는 동시 첨가 배합의 경우보다 분리 첨가 배합때 더 느렸다. 가교밀도도 동시 첨가 배합의 경우보다 분리 첨가 배합의 경우 더 낮았다.

배합 공정이 실리카와 카본블랙으로 보강된 고무 배합물의 특성에 미치는 영향 (Influence of Mixing Procedure on Properties of Rubber Compounds Filled with Both Silica and Carbon Black)

  • 주창환;김동철;최성신
    • Elastomers and Composites
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    • 제37권1호
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    • pp.14-20
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    • 2002
  • 실리카로 보강된 고무 배합물은 보강제의 분산이 나쁘기 때문에 카본 블랙으로 보강된 배합물에 비해 더 긴 배합 시간이 필요하다. 실리카와 카본 블랙으로 보강된 천연 고무 배합물에서 배합 공정이 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 마스터뱃치(MB) 배합물의 최종 온도를 $150^{\circ}C$로 하였을 때, 실리카와 카본 블랙을 따로 투입하는 경우가 함께 투입하는 공정보다 배합 시간을 더 길게 가질 수 있었다. 실리카를 먼저 투입하는 것이 카본 블랙을 먼저 투입하는 것보다 배합 시간이 길었다. MB 배합 공정을 한 단계로 구성한 배합물과 두단계로 구성한 배합물을 비교하였다. 두 단계 공정으로 배합한 배합물의 스코치 시간이 한 단계 공정으로 만든 배합물의 스코치 시간보다 길었고 bound rubber 함량은 작았다. 두단계 공정으로 만든 가황물은 한단계 공정으로 만든 것에 비해 신율이 높고 인장 강도도 강하고 피로 특성도 우수한 것으로 나타났다.

Influence of Blending Method on the Generation of Wear Particulate Matters and Physical Properties in TBR Tire Tread Compounds

  • Sanghoon Song;Junhwan Jeong;Jin Uk Ha;Daedong Park;Gyeongchan Ryu;Donghyuk Kim;Kiwon Hwang;Sungwook Chung;Wonho Kim
    • Elastomers and Composites
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    • 제58권4호
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    • pp.161-172
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    • 2023
  • Because particulate matter has emerged as a major contributor to air pollution, the tire industry has conducted studies to reduce particulate matters from tires by improving tire performance. In this study, we compared the conventional blending method, in which rubber, filler, and additives are mixed simultaneously, to the Y-blending method, in which masterbatches are blended. We manufactured carbon black (CB)-filled natural rubber (NR)/butadiene rubber (BR) blend and silica-filled epoxidized NR/BR blend compounds to compare the effects of the two blending methods on the physical properties of the compounds and the amount of particulate matter generated. The Y-blending method provided uniform filler distribution in the heterogeneous rubber matrix, improved processability, and exhibited low rolling resistance. This method also improved physical properties owing to the excellent filler-rubber interaction. The results obtained from measuring the generation of particulate matter indicated that, the Y-blending method reduced PM2.5 particulate matter generation from the CB-filled and silica-filled compounds by 38% and 60%, and that of PM10 by 29% and 67%, respectively. This confirmed the excellence of the Y-blending method regarding the physical properties of truck bus radial tire tread compounds and reduced particulate matter generated.

Analysis of Surface Tracking of Micro and Nano Size Alumina Filled Silicone Rubber for High Voltage AC Transmission

  • Loganathan, N.;Chandrasekar, S.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권2호
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    • pp.345-353
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    • 2013
  • This paper discusses the experimental results in an effort to understand the tracking and erosion resistance of the micro and nano size $Al_2O_3$ filled silicone rubber (SIR) material which has been studied under the AC voltages, with ammonium chloride as a contaminant, as per IEC 60587 test procedures. The characteristic changes in the tracking resistance of the micro and nano size filled specimens were analyzed through leakage current measurement and the eroded masses were used to evaluate the relative erosion and tracking resistance of the composites. The fundamental, third and fifth harmonic of the leakage current during the tracking study were analyzed using moving average current technique. It was observed that the harmonic components of leakage current show good correlation with the tracking and erosion resistance of the material. The thermogravimetry-derivative thermo gravimetric (TG-DTG) studies were performed to understand the thermal degradation of the composites. The physical and chemical studies were carried out by using scanning electron microscope (SEM), Energy Dispersive X-ray analysis (EDAX) and Fourier Transform Infra-red (FTIR) Spectroscopy. The obtained result indicated that the performance of nano filled SIR was better than the micro filled SIR material when the % wt. of filler increased.