한·중 고무기술 협력에 있어서 한국고무학회의 역할

백봉기 한국고무학회 2002 고무기술 Vol.3 No.1

우리나라와 접경하고 있는 이웃 중국은 십년전만해도 세계 5위권의 고무공업국이었으나 지금은 세계 2대 고무공업대국으로 도약하여 전세계의 주목을 받으면서 발전을 거듭하고 있습니다. 이제 우리 한국은 중국 고무공업발전의 원동력이된 중국 고무기술의 실상을 파악하여 양국 국익에 부합되는 상호 기술협력의 방안을 모색해야할 시점에 왔다고 봅니다. 우리 고무학회가 바로 이 역할을 담당해야할 것으로 생각됩니다. 오늘의 특강에서는 먼저 중국의 고무공업의 발전 과정과 현황을 살펴보고 아울러 우리 고무학회와의 교류일지, 기술협력의 필요성, 목적, 방법, 효과등에 관하여 고찰해보고자 합니다. 이 사업은 한국고무학회와 교류협력사업의 상대역이 될 중국고무학회와 공통으로 성정된 분야에서 추진되어야 한다는 전제에서 출발해야 할 것입니다.

천연섬유/천연고무 복합재료의 특성에 미치는 Kenaf 섬유함량의 영향

조이석 ( Yi Seok Cho ),조동환 ( Dong Hwan Cho ) 한국고무학회 2011 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.46 No.3

셀룰로오스계 천연섬유인 kenaf를 천연고무와 함께 균일하게 배합한 후 압축성형 방법을 사용하여 천연섬유/천연고무 복합재료를 제조하였으며, 이들의 가황거동, 경도, 인장특성, 인열강도 및 정적, 동적 특성에 미치는 kenaf 섬유함량의 영향을 조사하였다. 복합재료를 구성하는 천연섬유의 함량은 천연고무 및 배합제 대비 0, 5, 10, 15, 20 phr이었다. 실험결과 천연고무의 여러 가지 특성이 kenaf 섬유의 함량에 의존한다는 것을 나타내었다. Kenaf 섬유함량이 증가함에 따라 천연고무의 가황에 요구되는 토크는 높아진 반면 가황시간은 감소되었다. Kenaf/천연고무 복합재료의 경도, 인장탄성률과 인열강도는 섬유함량이 증가할수록 점차적으로 증가한 반면, 인장강도와 파단신장률은 감소하는 경향을 보여주었다. 또한 kenaf 섬유함량이 증가함에 따라 천연고무의 정적 특성보다는 동적 특성의 변화가 더욱 크게 나타났다. 고무에 가해지는 에너지의 감쇄 또는 흡수와 밀접한 관계가 있는 손실인자도 섬유함량에 비례하여 증가하였다. Natural fiber/natural rubber composites were fabricated by uniformly compounding natural rubber and cellulose- based natural fiber kenaf and then by compression molding. The effect of kenaf fiber content on their vulcanization behavior, hardness, tensile properties, tear strength and static and dynamic properties was investigated. The contents of kenaf fiber in the composites were 0, 5, 10, 15, and 20 phr, compared to natural rubber and additives. The result indicated that various properties of natural rubber depended on the kenaf fiber content. With increasing kenaf fiber content, the torque for vulcanization of natural rubber was increased whereas the vulcanization time was reduced as well. The hardness, tensile modulus and tear strength of kenaf/natural rubber composites were gradually decreased with the fiber content whereas the tensile strength and elongation at break were decreased. Also, with increasing the kenaf fiber content the dynamic property of natural rubber was changed more greatly than the static property. The loss factor, which is closely related with the damping or absorption of the energy given to natural rubber, was proportionally increased with the fiber content.

리빙라디칼 중합법을 포함한 화학적 방법에 의한 고무의 개질

주상일 ( Sang Il Joo ),조현철 ( Hyun Chul Cho ),이상훈 ( Seong Hoon Lee ),홍성철 ( Sung Chul Hong ) 韓國고무學會 2009 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.44 No.2

고무는 천연 고무를 비롯하여 부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 니트릴-부타디엔 고무, EPDM, 염소화 고무 등 산업적 요구에 따라 발전하여 왔다. 광범위한 분야에서 고무가 사용됨에 따라 새로운 물성을 갖는 합성 고무나 개질 고무의 생산이 필요하게 되었다. 본 리뷰 논문에서는 이중 결합을 포함하는 고무의 화학적 개질을 통하여 고무의 구조를 변화시키거나, 관능기, 이종 고분자 등을 도입하는 몇 가지 방법들에 대하여 정리해 보고자 한다. 특히, 최근에 많은 응용이 시도되고 있는 리빙 라디칼 중합법에 의한 고무의 개질을 소개하고 이의 효과를 알아보고자 한다. Rubbers, such as natural rubber, polybutadiene, styrene-butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber, chlorinated rubber and EPDM, have been continuously improved in response to a heavy demand and a new property requirement from industry. One of the best ways to realize the improvement is the modification of rubbers through chemical reactions, which produce materials with novel properties. In this review, chemical modification reactions of rubbers that contain carbon-carbon double bond units either in their main backbone or as a side group were briefly summarized. The chemical reactions introduce functional groups or functional polymer chains to polymer backbone, which transform a classical rubber to a highly functional material. Especially, we focused on a controlled/"living" radical polymerization techniques, with which a revolutionary broadening of the spectrum of the materials with well defined molecular weight, molecular weight distribution, chain end-functionality and architectures become possible.

일반총설 : 고무소재의 열응력

강신영,홍창국 한국고무학회 2010 고무기술 Vol.11 No.1

각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무 제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리·화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.

인산 에스테르계 난연제 BDPDH를 첨가한 CPE 고무재료의 난연성 및 내열성

박현호 ( Hyun Ho Park ),이창섭 ( Chang Seop Lee ) 한국고무학회 2003 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.38 No.1

자동차 Oil cooler용 호스를 구성하는 고무재료의 내열 및 난연성을 향상시키기 위하여 인산 에스테르계 화합물을 내열 및 난연제로 하여 제조한 염소화 폴리에틸렌(CPE) 배합고무의 가황 특성, 물리적 성질, 내열성, 난연성 및 변량효과를 조사하였다. 호스용 고무재료는 기존의 ethyleneacrylate rubber(EAR)보다 화학적 내식성과 내한성이 우수하면서도 가격이 저렴한 CPE 고무재료를 사용하였으며, 난연제는 비할로겐 축합 인산 에스테르계인 N,N`-bis-(diphenylphosphoro) diaminohexane(BDPDH)를 합성하여 CPE 고무재료와 0~30 phr 범위에서 혼련하였다. 배합고무 시편의 경도, 인장강도, 신율, 인장응력 및 열적 특성을 측정한 결과, CPE 배합고무의 유동성, 난연성, 내열성이 향상되었음을 확인하였으며, 고무재료 규격을 초과하지 않는 범위 내에서 최대의 내열 및 난연 효과를 주는 BDPDH의 배합량은 20 phr로 나타났다. Phosphoric ester compound was employed as thermal resistant and flame retardant for chlorinated polyethylene(CPE) rubber material which is used to prepare automotive oil cooler hose. Cure characteristics, physical properties, thermal resistance, and flame retardation of CPE rubber compounds were investigated. CPE rubber which has excellent properties such as cold resistance and chemical corrosion resistance, and is inexpensive in price than existing ethyleneacrylate rubber(EAR) was used to prepare a rubber compound useful for hose. A non--halogen flame retarding agent N,N`-bis- (disphenylphosphoro) diaminohexane(BDPDH), which is condensed phosphoric ester, was synthesized and it was mixed to CPE rubber material with the range of 0~30 phr. From the test results, rheological properties, heat resistance, and flame retardance of CPE rubber compounds were found out to be much increased. The optimum content of BDPDH to rubber which gives maximum effect on thermal resistance and flame retardation, within the range of tolerable specification for rubber materials, was determined to be 20 phr.

고무관련 장비, 실험기기 및 고무재료

한국고무학회 편집위원회 한국고무학회 2005 고무기술 Vol.6 No.2

충전 및 미충전 미가교 고무의 탄성반응

이경율 ( Lee Gyeong Yul ),신수 ( Sin Su ),정경호 ( Jeong Gyeong Ho ),윤태호 ( Yun Tae Ho ),강신영 ( Kang Sin Yeong ) 한국고무학회 2003 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.38 No.3

본 연구에서는 분자량이 다른 순수 천연고무 용융체와 다양한 유형의 카본블랙을 혼합한 배합고무 융용체의 탄성반응을 조사하였다. 또한 카본블랙과 고무 분자와의 상호작용과 이들 탄성반응이 갖는 상관성을 규명키 위해 입자의 크기와 구조가 다른 카본블랙을 대상으로 결합 고무를 측정하였다. 카본블랙의 함량이 증가할수록 결합고무는 증가하였고 특히 카본블랙 입자의 크기가 작아 비표면적이 넓고 구조가 발달될수록 증가하였다. 카본블랙을 혼합한 배합고무 용융체의 탄성반응은 순수고무의 경우에 비해 크게 향상되었으며 특히 결합고무가 큰 경우에 보다 현저하였다. 순수고무 용융체의 분자량이 증가할수록, 그리고 고무에 혼합된 카본블랙 입자의 크기가 작을수록 응력이완 거동은 지연되었으며 복원거동은 보다 탄성적으로 변하였다. 영구변형 거동에 있어서는 고무 분자량이 감소하고 카본블랙 입자 크기가 증가할수록 그 변형정도가 커졌다. Elastic responses on both pure natural rubber melts with different molecular weights and the rubber compounds mixed with various types of carbon blacks were investigated in this study. Furthermore, the degree of bound rubber was measured for various carbon blacks with different sizes and structures in order to study the interaction between the rubber and carbon blacks, and to study the correlation between the interaction and the elastic responses. As a loading amount of carbon black increased, the degree of bound rubber became higher, particularly for carbon-black particles with smaller sizes and higher structures. The elastic responses of the rubber melt filled with carbon black remarkably improved, as compared with those of unfilled rubber melt, specially in carbon black showing higher contents of bound rubber. Stress relaxation was more delayed and recovery behavior became more elastic, as the molecular weight of the rubber melt increased and the size of carbon-black particles was decreased. Permanent set became higher, as the molecular weight of the rubber melts decreased and the size of carbon-black particles increased.

펄라이트를 첨가한 실리콘 고무 복합체의 내화 및 난연 특성 향상에 관한 연구

이병갑 ( Byung Gab Lee ),이종혁 ( Jong Hyeok Lee ),방대석 ( Dae Suk Bang ),원종필 ( Jong Pil Won ),장일영 ( Il Young Jang ),박우영 ( Woo Young Park ),지광환 ( Kwang Hwan Jhee ) 한국고무학회 2011 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.46 No.2

본 연구에서는 실리콘 고무의 내열 및 내화 특성과 같은 열적 특성을 향상시키기 위해 실리콘 고무와 친환경 재료인 펄라이트를 기계적인 방법으로 혼합하여 실리콘 고무/펄라이트 복합체를 제조하였다. 다양한 분석 방법을 통하여 실리콘 고무/펄라이트 복합체의 특성은 펄라이트의 함량에 의존한다는 것을 확인하였다. 열중량 분석에서 순수한 실리콘 고무보다 실리콘 고무/펄라이트 복합체가 더 높은 온도에서 분해가 시작됨을 확인하였다. 가스 토치시험을 통하여 펄라이트가 첨가된 복합 재료의 후면 온도가 순수한 실리콘 고무에 비하여 현저히 낮음을 알 수 있었고, RABT(Richtlinien fur die Ausstatung und den Betrieb won Straβentunneln) 조건에 따른 내화로 시험 그리고 탄화로 시험에서 펄라이트의 함량이 5 wt% 와 10 wt%인 복합체가 뛰어난 열적 안정성을 나타내었다. 주사전자현미경(SEM)으로 실리콘 고무 내에서 펄라이트의 분산정도를 관찰하였다. 또한 한계산소지수(LOI)는 펄라이트의 함량에 따라 증가함을 확인하였다. In this study, silicone rubber filled with environmentally-friendly perlite was prepared by mechanical mixing in order to improve thermal properties, such as heat and fire resistances. We found that the properties of silicone rubber composites depended on perlite concentration by various characterization methods. Thermogravimetric analysis(TGA) indicated that the initial degradation temperature of silicone/perlite composite was higher than that of pristine silicone rubber. The gas torch test showed that the opposite side temperature of composite materials was remarkably low as compared to that of pristine silicone rubber. In addition, the composites containing 5 wt% and 10 wt% of perlite showed remarkable thermal stability at elevated temperatures according to the results of both fireproof furnace tests under the RABT condition and carbonization furnace tests. The images from a scanning electron microscope(SEM) showed the degree of dispersion of perlite in silicone rubber. Finally, it was confirmed that limited oxygen index(LOI) was increased with perlite concentration.

고무 공기 스프링용 CR/Nylon 6 코드고무 슬리브에 대한 연구

서재찬 ( Jae Chan Seo ),김대진 ( Dae Jin Kim ),박해윤 ( Hae Youn Park ),서관호 ( Kwan Ho Seo ) 한국고무학회 2014 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.49 No.4

고무 공기 스프링(rubber air spring)은 자동차, 철도차량 등 수송기기의 서스펜션 장치로 사용되고 있다. 고무 공기 스프링은 고무 에어백의 압축과 팽창을 통한 탄성효과로 스프링의 역할을 한다. 고무 공기 스프링의 주요구성요소 중 하나가 고무 슬리브(rubber sleeve)이다. 고무 슬리브는 주요 구성성분인 클로로프렌 고무와 나일론6 코드 간의 접착이 매우 중요하다. 본 연구에서는 첨가제의 영향을 고려한 고무 슬리브의 최적 배합조성과 조건을찾기 위해 다양한 물성시험을 하였다. 또한, 보강섬유의 최적 배향을 선정하기 위해 유한요소해석법을 이용한 수치해석을 수행하였다. 고무 공기 스프링을 제조하여 실제 차량에 장착하여 기초물성과 피로수명 및 기밀성을 시험하였다. Rubber air spring (RAS) is a special suspension device for the industries of automobile, railroad car and other transportation. A RAS serves as a spring component with the elastic effect of compression and expansion of air in a composite rubber bag. The main component of RAS is the rubber sleeve. Rubber sleeve is the composite which is made up of combination of chloroprene rubber (CR) and nylon 6 cord, and the adhesive strength between CR and nylon 6 cord is very important. In this study, considering the effects of additives in rubber sleeve, various physical properties were tested to find the optimal combination of composition and conditions. Further, in order to select the optimum orientation of the reinforcing fibers, numerical analysis was performed using the finite elements method. After assembling all components of RAS, it was mounted on an actual vehicle, and then it was tested air leakage, fatigue life and fundamental properties.

고무관련 장비, 실험기기 및 고무재료

한국고무학회 편집위원회 한국고무학회 2005 고무기술 Vol.6 No.1