1906년 George Oenslager에 의해 처음으로 아닐린계 유기 가황 촉진제를 발견한 이 후 현재 많은 종류의 유기 가황 촉진제가 알려져 있으며 이들 유기 가황 촉진제를 그 특성에 맞도록 병용하면 더욱 효과적이고 이것을 2종 혹은 3종을 병용하면 또 다른 효과를 나타낸다. 최근 고무 산업의 많은 분야에서 생산성 향상 및 제조환경 개선 요구에 부응하기위하여 사출 기법이 도입되고 있으며 이를 위해서 고속 가류형 고무 컴파운드의 개발이 요구되고 있다. 따라서 적절한 가류 시간 확보를 위하여 다양한 종류의 촉진제에 대한 연구, 컴파운드의 적절한 저장 안정 기간 확보에 대한 연구, pellet 형상 제조 시 자중에 의한 autoadhesion 감소에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 NR/BR compounds에 MBTS(2,2' Dithiobisbenzothiazole), TMTM(Tetramethylthiuram Monosulfide), ZDMC(Zinc dimethyldithiocarbamate), CBS(N-Cyclohexyl benzothiazolyl-2-sulfenamide), DPG(Diphenylguanidine)를 각각 병용하여 가황 고무의 가황 특성 및 기계적 물성을 비교 분석하였다. 촉진제 병용에 따른 NR/BR compounds를 평가한 결과 MBTS 1.5 phr, TMTM 0.5 phr, DPG 0.15 phr을 사용한 경우 가장 우수한 가황 특성($t_{90}$: 235 sec, $T_{max}$: 5.77 Nm)을 나타내었으며 100, 300% 모듈러스 및 인열 강도 값이 각각 2.180, 5.656 MPa, 59.58 kgf/cm으로 가장 우수한 결과를 나타내었다.
양기능성실란(TESPD)이 실리카가 함유된 NR복합소재에 첨가되었을시 그에따른 가교특성, 가공정도, 물리적 특성들에 미치는 영향을 조사하였다. TESPD를 첨가한 NR복합소재는 TESPD가 실리카표면과 고무의표면을 화학적으로 결합하여 3차원적인 구조를 형성함으로해서 가교도가 증가하였고, 이에따라 기계적강도가 증가하였다. 이 복합소재는 또한 TESPD를 첨가하지않은 소재와 비교했을시 가공성이 증가하는것을 보여주었다.
Crosslink density of a rubber vulcanizate determines the chemical and physical properties, while bound rubber is an important factor to estimate reinforcement of a filled rubber compound. Extender oil is added to a raw rubber with very high molecular weight for improving processability of a rubber composite. Influence of extender oil on crosslink density, bound rubber formation, and physical properties of solution styrene-butadiene rubber (SSBR) composites with differing microstructures was investigated. Crosslink densities of non-oil-extended SSBR (NO-SSBR) vulcanizates were higher than those of oil-extended SSBR (OE-SSBR) ones. Bound rubber contents of NO-SSBR compounds were also greater than those of OE-SSBR ones. The experimental results could be explained by interfering of extender oil. The OE-SSBR vulcanizates had low modulus but long elongation at break, whereas the NO-SSBR ones had high modulus but short elongation at break. It was found that the crosslink densities affected the physical properties more than the bound rubber contents. The moduli increased with increase in the crosslink density irrespective of extender oil, while the elongation at break decreased. Each variation of the tensile strengths of NO-SSBR and OE-SSBR vulcanizates with the crosslink density showed a decreasing trend. Tear strength of the OE-SSBR vulcanizate increased with increase in the crosslink density, whereas variation of the tear strength of NO-SSBR vulcanizate with the crosslink density showed a weak decreasing trend.
공정조제의 성분 및 함량이 styrene-butadiene rubber (SBR) 배합고무의 유변학적 특성과 기계적 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 공정조제로 지방산, 지방산 유도 금속염, 에스테르 알코올, 아미드 성분을 단독 혹은 혼합한 5종의 상용제품을 선택하였다. 공정조제 첨가에 따른 무니점도와 전단점도의 감소는 금속염이 주성분인 공정조제가 가장 컸고, 고분자량의 지방산 알콜이나 에스터의 함량이 높은 공정조제가 낮았다. 공정조제의 함량증가에 따라 인장 모듈러스는 감소하고, 발열은 증가하는 경향을 나타내었지만, 극한물성인 인장강도와 파단신장율에는 그다지 큰 영향을 미치지 않았다.
주단량체로 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 메톡시에틸 아크릴레이트, 가교 단량체로 글리시딜 메타아크릴레이트를 유화중합하여 아크릴고무를 제조한 후, 가교제로써 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane를 첨가하여 고무컴파운드를 제조하였다. 주단량체의 조성에서 에틸 아크릴레이트의 함량이 증가하면 내열성이 증가하는 경향을 보였는데 이는 아크릴고무의 유리전이온도가 감소되었기 때문이다. 또한 에틸 아크릴레이트의 에스테르 그룹 농도가 3개의 주단량체 중 가장 높기 때문에 에틸 아크릴레이트 함량이 증가할수록 내유성이 향상되었다. 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane의 함유량에 따른 영향은 2 phr 첨가까지 인장강도와 신장율은 증가하지만, 그 이상의 첨가에서는 가교밀도의 증가에 따른 점성과 탄성이 감소하여 그 값들이 감소하였다.
실란처리된 실리카가 천연고무 복합소재 내에서 실리카 간의 구조 발달 상수 ${\alpha}_F$에 미치는 영향을 비교하였다. 기존의 질량분율로 표시하던 Wolff의 방법을 본 실험에서는 부피분율을 사용하여 Wolff의 값과 비교하였다. 두 표현방식 모두 실리카의 함량이 증가할수록 ${\alpha}_F$값이 증가하는 경향을 보였다. 또한 부피분율로 표현하였을 시 ${\alpha}_F$값 간의 차이가 더욱 커지는 것을 관찰하였다. 따라서 부피분율로 표현하는 것이 ${\alpha}_F$값의 차이를 관찰하는데 있어서 기존에 질량분율을 사용하는 Wolff의 방법 보다는 차이를 뚜렷하게 나타낼 수 있다는 것을 관찰하였다. 또한 촉진제의 양을 변화시켜 관찰한 ${\alpha}_F$값의 변화와 비교하였다.
Park, Jinwoo;Kim, Kihyun;Lim, Seok-Hwan;Hong, Youngkun;Paik, Hyun-jong;Kim, Wonho
Elastomers and Composites
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제50권2호
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pp.110-118
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2015
In this study, diethylaminoethyl methacrylate-styrene-butadiene terpolymer (DEAEMA-SBR), in which diethylaminoethyl methacrylate (DEAEMA) was introduced to the SBR molecule as a third monomer, was synthesized by cold emulsion polymerization. It is expected that amine group introduced to a rubber molecule would improve dispersion of silica by the formation of hydrogen bond (or ionic coupling) between the amine group and silanol groups of silica surface. The chemical structure of DEAEMA-SBR was analyzed using proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (H-NMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), gel permeation chromatography (GPC) and differential scanning calorimetry (DSC). Then, various properties of DEAEMA-SBR/silica composite such as crosslink density, bound rubber content, abrasion resistance, and mechanical properties were evaluated. As a result, bound rubber content and crosslink density of DEAEMA-SBR/silica compound were higher than those of the SBR 1721 composite. Abrasion resistance and moduli at 300% elongation of the DEAEMA-SBR/silica composite were better than those of SBR 1721 composite due to the high bound rubber content and crosslink density. These results are attributed to high affinity between DEAEMA-SBR and silica. The proposed study suggests that DEAEMA-SBR can help to improve mechanical properties and abrasion resistance of the tire tread part.
본 연구는 신발의 겉창인 고무 접착공정에서 버핑, 산, 알칼리 프라이머 전처리 공정을 생략하여 공정의 간소화로 생산 효율을 높이기 위해 수용성염을 포함하는 고무에 대한 접착특성과 기계적 특성을 고찰하였다. 산성염, 염기성염, 중성염을 평가한 결과, 염기성염을 포함된 고무 성형물의 경우 수성 접착제에 대해 우수한 접착효과를 보였다. 이는 염기성염이 하이드로옥시염으로 존재함에 따라 고무표면이 친수화 되면서 수성접착제에 우수한 접착효과를 보였다. 이것은 접촉각 및 IR측정으로 확인할 수 있었다. 또한, 염기성염이 포함된 고무 성형물의 경우 가교밀도가 증가되어 마모 특성 및 경도는 증가하지만 가교시간을 지연시키는 요인으로 작용하였다.
The influences of carbon black loading and cure type on the cure characteristics including kinetics and dynamic mechanical properties were investigated for a styrene-butadiene rubber (SBR). The rate constants of accelerated sulfur vulcanization reaction at three different temperatures were determined using a cure rheometer, and they were compared with those from the direct measurement of sulfur concentration. The strain softening behavior under dynamic deformation, known as the Payne effect was also discussed depending on the carbon black loading and cure type.
In this study, we carried out the evaluation of EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) reclaimed rubber mixing with natural rubber at various mixing ratio to reuse as rubber filler. The scorch time and moony viscosity was analyzed to evaluate the effect of cure behavior. And also, we analyzed the tensile strength, the elongation at break and cure time to evaluate the variation of cure behavior. As the results, the scorch time and optimal cure time was decreased according to the increasing of EPDM reclaimed rubber. However, the moony viscosity was increased at each mixing ratio. In case of the added EPDM reclaimed rubber was 20 phr(parts by weight per 100 parts by weight of rubber), the hardness and specific gravity was increased a little. The hardness and specific gravity was increased in rapidly under 40 phr of the added EPEM reclaimed rubber. The tensile strength and elongation at break of the compound of natural and EPDM reclaimed rubber was rapidly decreased compared with its natural rubber when the ratio of adding EPDM reclaimed rubber was over 40 phr.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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