• 제목/요약/키워드: silica/natural rubber

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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.

Wear Particulate Matters and Physical Properties of ENR/BR Tread Compounds with Different Ratio of Silica and Carbon Black Binary Filler Systems

  • Ryu, Gyeongchan;Kim, Donghyuk;Song, Sanghoon;Lee, Hyun Hee;Ha, Jin Uk;Kim, Wonho
    • Elastomers and Composites
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    • 제56권4호
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    • pp.234-242
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    • 2021
  • The demand for truck bus radial (TBR) tires with enhanced fuel efficiency and wear resistance have grown in recent years. In addition, as the issue of particulate matter and air pollution increases, efforts are being made to reduce the generation of particulate matter. In this study, the properties of epoxidized natural rubber (ENR) containing a silica-friendly functional group were evaluated by considering it as a base rubber and varying the silica ratio in this binary filler system. The results showed that the wear resistance of the NR/BR blend compound decreased as the silica ratio increased. In contrast, the ENR/BR blend compound exhibited an increase in wear resistance as the silica ratio was increased. In particular, the ENR-50/BR blend compound showed the best wear resistance due to the presence of several epoxide groups. Furthermore, we observed that for tan 𝛿 at 60℃, higher epoxide content resulted in the higher Tg of the rubber, indicating a higher tan 𝛿 at 60℃. On the other hand, it was confirmed that increasing the silica ratio decreased the value of tan 𝛿 at 60℃ in all compounds. In addition, we measured the amount of wear particulate matters generated from the compound wear. These measurements confirmed that in the binary filler system, regardless of the filler type, the quantity of the generated wear particulate matters as the filler-rubber interaction increased. In conclusion, the silica filled ENR/BR blend compound exhibited the lowest generation of wear particulate matters.

Thiuram, Thiazole, Sulfenamide계 가황촉진제가 실리카로 충진된 천연고무 복합소재의 가황 및 물성에 미치는 영향 (Effects of Thiuram, Thiazole, and Sulfenamide Accelerators on Silica Filled Natural Rubber Compound upon Vulcanization and Mechanical Properties)

  • 최창용;김성민;박영훈;장미경;나재운;김광제
    • 공업화학
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    • 제22권4호
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    • pp.411-415
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    • 2011
  • 본 연구에서는 화학적 구조가 다른 thiuram계 tetramethyl thiuram disulfide (TMTD), dipenta methylene thiuram tertasulfied (DPTT), thiazole계 2-mercapto benzothiazole (MBT), 2,2'-dithiobisbenzothiazole (MBTS), sulfenamide계 n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide (CBS), n-oxydiethylene benzo-thiazyl-2-sulfenamide (NOBS)를 사용하여 각각의 촉진제가 실리카가 충진된 천연고무의 가황 특성 및 기계적 물성에 미치는 영향을 비교 평가하였다. TMTD는 상대적으로 빠른 가류 속도와 높은 최대 토크값($T_{max}$), 우수한 기계적 물성을 보였고 MBT, MBTS는 상대적으로 중간 정도의 가황 시간과 $T_{max}$, 기계적 물성을 보였다. 마지막으로 NOBS는 느린 가황 시간과 낮은 기계적 물성을 나타낸 반면 중간 값의 $T_{max}$를 나타냈다.

양기능성실란(TESPD)이 실리카함유 복합소재에 미치는 영향 (Bifunctional Silane (TESPD) Effects on Silica Containing Elastomer Compound Part I: Natural Rubber (NR))

  • 김광제
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권2호
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    • pp.134-142
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    • 2009
  • 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.

실리카 및 카본블랙이 충전된 천연고무 가황물에서 배합방법이 파열특성에 미치는 영향 (Effects of Mixing Mode on the Fracture Properties of Silica and Carbon Black Filled NR Vulcanizates)

  • 박성수;박병호;송기찬;김수경
    • 폴리머
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    • 제24권2호
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    • pp.220-227
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    • 2000
  • 충전물의 함량비 및 배합방법을 달리하여 실리카/카본블랙 충전 천연고무 가황물을 제조하였다. 충전물의 함량은 고무에 대해 70 phr이 되도록 하였으며, 이들을 동시에 배합하여 제조한 가황물과 실리카를 먼저 배합하고 일정 시간 경과 후 카본블랙을 배합하여 제조한 가황물의 가황특성, 모폴로지, 그리고 인열특성 및 크랙성장속도 등의 파열특성을 비교하였다. 가공시, 단계배합물은 동시배합물보다 경화 속도($t_{90}$ )는 약간 느렸으나, 긴 유도시간($t_2$), 낮은 최대 토오크 값($T_{max}$ )을 보였다. 단계 배합물은 인열특성 및 크랙성장 특성에 있어서도 상대적으로 우수함을 보였으며, 실리카의 함량이 30 phr인 경우에 가공성 및 파열 특성이 가장 우수하였다.

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Silica/Carbon Black이 충전된 NR 가황물의 내Crack 및 내Cutting 특성 (Crack and Cutting Resistance Properties of Natural Rubber(NR) Compounds with Silica/Carbon Black Dual Phase Filler)

  • 손우정;조을룡;김원호
    • Elastomers and Composites
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    • 제37권2호
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    • pp.86-98
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    • 2002
  • 본 연구에서는 실리카/카본블랙 혼합사용과 카본블랙 단독 사용의 경우 상온 또는 고온에서의 인장강도(modulus) 및 인열저항성, 내cutting성, 내crack성을 비교 평가하였다. 실리카와 카본블랙의 함량비 및 단계배합 방법을 통해 NR 가황물을 제조하였으며, 충전제의 함량은 60phr로 고정하였고, semi-EV 가황시스템을 적용하여 실험을 실시하였다. 실리카의 분산은 25phr이하일 때 양호하였으며, 실리카/카본블랙의 함량비가 25/35인 경우 인열에너지, 내crack특성, 내cutting특성이 가장 우수하였다. 충전제로써 카본블랙 단독사용과 실리카/카본블랙(25/35) 혼합사용의 경우를 비교해 보면, 열화에 따른 modulus 및 인장강도, 인열에너지는 실리카/카본블랙(25/35)을 사용한 시편이 더 낮은 감소율을 나타내었다. Cutting특성에서는 카본블랙 단독 사용보다는 실리카/카본블랙(25/35) 혼합사용의 경우가 더 높은 cutting 저항성을 나타내었다. 내crack 특성 또한 실리카/카본블랙(25/35)을 혼합사용한 경우가 온도에 따른 더 높은 변형에너지 완화율(Gp)에도 불구하고 더 낮은 크랙성장속도를 나타내었다.

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.

실리카로 보강된 천연고무 가황물의 가교 밀도 변화에 가황촉진제 함량이 미치는 영향 (Influence of Cure Accelerator Content on Change of Crosslink Density by Thermal Aging in Natural Rubber Vulcanizates Filled with Silica)

  • 최성신;나창운
    • 접착 및 계면
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    • 제3권2호
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    • pp.30-39
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    • 2002
  • 실리카로 보강된 천연고무 가황물에서 가황촉진제의 양이 열노화에 의한 가교밀도의 변화에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 또한 실란커플링제의 영향도 조사하였다. 가황촉진제로는 N-tert-butyl-2-benzothiazole sulfenamide(TBBS)를 실란 커플링제로는 bis-(3-(triethoxysilyl)-propyl)-tetrasulfide(TESPT)를 사용하였다. 가황물을 열노화 시키면 가교밀도는 증가하였고 노화 온도가 높을수록 그 변화 정도는 컸다. 실란 커플링제가 포함되지 않은 가황물의 가교밀도 변화가 실란 커플링제를 포함한 것에 비해 더 크게 나타났다. 실란 커플링제가 포함되지 않은 가황물의 경우에는 가교밀도의 변화에 대한 활성화 에너지가 가황촉진제의 함량이 증가할수록 순차적으로 낮아지는 경향을 보였다.

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공기와 물의 교매질 시스템에서 열노화된 천연고무 복합체의 회복 거동 (Recovery Behaviors of Natural Rubber Composites Thermally Aged in Altering Medium Systems of Air and Water)

  • 최성신;김옥배
    • Elastomers and Composites
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    • 제48권3호
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    • pp.181-189
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    • 2013
  • 비충전, 카본블랙 충전, 그리고 실리카 충전 천연고무(NR) 복합체를 원형 변형 상태로 $60-90^{\circ}C$에서 노화시켜 회복 거동을 조사하였다. 시험편은 공기와 물을 매일 교대로 교체하는 교매질 시스템 하에서 노화시켰다. 충전시스템에 따른 회복률의 순서는 비보강 > 실리카 보강 > 카본블랙 보강 순이었다. 공기에서 물로 교체하는 교매질 시스템에서 노화된 시험편의 회복률이 물에서 공기로 교체하는 교매질 시스템에서 노화된 시험편의 회복률보다 더 컸다. 최초 노화 매질은 변형 정도에 지배적으로 영향을 끼쳤다.

Structure and Properties of the Organoclay Filled NR/BR Nanocomposites

  • Kim Won-Ho;Kim Sang-Kwon;Kang Jong-Hyub;Choe Young-Sun;Chang Young-Wook
    • Macromolecular Research
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    • 제14권2호
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    • pp.187-193
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    • 2006
  • Organoclay, was applied as a filler, in place of carbon black and silica, to a natural rubber (NR)/butadiene rubber (BR) blend. A compounding method was used to disperse and separate the layered silicates. The effect of a coupling agent on the vulcanizates was evaluated using both the silica and organoclay filled compounds. After the compounding processes were completed, the XRD diffraction peaks disappeared, but then reappeared after vulcanization. The scorch times for the organoclay-filled compounds were very short compared to those for carbon black and silica-filled compounds. The organoclay-filled compounds showed high values of tensile strength, modulus, tear energy, and elongation at the break. When ranked by viscosity, the compounds appeared in the following order: silica > silica (Si-69) > organoclay > organoclay (Si-69) > carbon black. Fractional hysteresis, tensile set, and wear rates were very consistent with the viscosity of the vulcanizates. The Si 69 coupling agent increased reversion resistance, the maximum torque values in the ODR, modulus, and wear resistance, but decreased elongation at the break, fractional hysteresis, and tension set of the vulcanizates.