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진현호 ( Hyun Ho Jin ),홍창국 ( Chang Kook Hong ),조동련 ( Dong Lyun Cho ),강신영 ( Shin Young Kaang ) 한국고무학회 2008 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.43 No.4
본 연구에서는 다양한 온도에서 고무재료의 경도에 대한 가교시스템의 영향에 대해 고찰하였다. 다양한 가교밀도의 시편을 얻기 위하여, NR과 SBR에 여러 가지 함량의 황 또는 peroxide를 첨가하여 가교하였다. 가교된 고무시편의 온도변화에 따른 경도변화와 가교밀도 변화를 측정하고 상호관계를 고찰하였으며, 시편에 발생하는 온도응력을 측정하여 온도변화에 따른 엔트로피의 변화를 조사하였다. 실온 이상에서 NR과 SBR 시편은 온도가 증가함에 따라 경도가 증가하였으며, 측정된 온도응력도 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 측정조건 내에서 시편의 가교밀도 변화는 온도의 변화에 의해 거의 영향이 없었고 가교시스템에도 무관하였다. In this study, the effects of curing system on the hardness of rubber materials at various temperature were investigated. NR and SBR were compounded with various sulfur or peroxide content, in order to obtain various crosslink densities. The changes of hardness and crosslink density were measured as a function of temperature and the relationship was examined. The thermal stresses were also measured in order to investigate the effect of entropy as a function of temperature. The hardness of NR and SBR compounds increased with increasing temperature above room temperature, and the measured thermal stress increased as temperature increased. However, the crosslink densities were not changed by temperature change.
충전제의 입자크기 및 구조에 따른 고무 배합물의 마찰 마모특성
류창석 ( Chang Seok Ryu ),홍창국 ( Chang Kook Hong ),문채우 ( Chae Woo Moon ),강신영 ( Shin Young Kaang ) 한국고무학회 2006 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.41 No.3
본 연구에서는 카본블랙 충전제의 입자크기 및 구조에 따른 고무 배합물의 마찰 마모 특성을 고찰하였다. 카본블랙의 입자크기와 구조에 따라 마모속도 및 형상이 다르게 되며, 최적 마모성능을 설계하기 위해서는 충전제의 입자크기와 구조의 마모 영향도를 사용조건에 따라 고려하여야 한다. 충전제의 입자크기와 구조에 따른 마모속도(W(R)) 영향도를 수준별로 고찰하기 위해 본 연구에서는 구조와 입자크기가 다른 10가지의 카본블랙을 선택하여 동일한 양을 천연고무와 배합하였다. 자체 제작한 칼날형 마찰 마모 시험기를 이용하여 마찰 마모 특성을 평가하였고, 카본블랙의 입자크기와 구조의 영향을 고려한 특성인자 (Ψ=√N2(2)+DBP(2))와의 관계를 고찰 하였다. 마모속도 (W(R))와 마찰일(W(f))의 간에는 power-law 관계가 있었으며, 마모속도는 카본블랙의 특성인자에 역비례 관계를 보였다. 이는 카본블랙의 입자 크기가 작고 구조가 잘 발달 될수록 마모 저항특성은 향상된다는 것을 나타낸다. The effects of the particle size and the structure of carbon blacks on the friction and the wear behavior of filled natural rubber were investigated in this study. The particle size and the structure of carbon black had a significant effect on the wear rates and the worn surface pattern, and the effect of them on abrasion resistance should be considered for the optimum design of desired wear properties. Ten carbon blacks with various sizes and structures are mixed with natural rubber in order to investigate the effects on the wear rate (W(R)). The friction and the wear behavior were examined by self-made blade type friction-wear abrader, and the relation with characteristic parameter (Ψ=√N2(2)+DBP(2)), obtained from the particle size and the structure, was studied. The wear rate (W(R)) had a Power Law relation with the frictional work (W(f)) and it was inversely proportional to the characteristic parameter of carbon black. It means that smaller particle size and better structure development of carbon black resulted in improved abrasion resistance.
천연고무의 일정 하중 영구압축률에 대한 온도와 가교 시스템의 영향
진현호 ( Hyun Ho Jin ),홍창국 ( Chang Kook Hong ),조동련 ( Dong Lyun Cho ),강신영 ( Shin Young Kaang ) 한국고무학회 2009 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.44 No.1
천연고무의 일정하중 영구압축률에 온도와 가교시스템이 미치는 영향을 고찰하였다. 다양한 가교시스템과 가교밀도의 고무시편을 만들기 위해 여러 가지 함량의 황과 dicumyl peroxide(DCP)를 사용하여 배합하였으며, 가교된 천연고무의 일정변위 조건에서 측정된 영구압축률과 일정하중에서 측정된 영구압축률의 차이를 비교하였다. 일정하중 영구압축률은 일정변위 영구압축률에 비해 가교밀도의 변화에 따라 상대적으로 큰 차이를 보였으며, 이는 영구압축률 측정 시 공급된 변형에너지가 다르기 때문이다. 또한 일정하중 영구압축률 측정에서 황으로 가교시킨 시편의 경우 하중과 온도증가에 따라 영구압축률이 크게 증가하였고, 이에 반해 DCP로 가교시킨 시편의 경우 하중과 온도증가에 큰 영향을 받지 않았다. The effects of temperature and curing systems on the compression set of natural rubber (NR) at constant load were investigated. NR was compounded with various amounts of sulfur and DCP in order to obtain various crosslink densities and curing systems. Compression sets at constant load were compared with those at constant strain. Compression set at constant load was more affected by changes in crosslink density than compression set at constant strain, due to the differences of exerted strain energy density. Compression set of sulfur cured NR under constant load was increased with increasing load and temperature, but the compression set of DCP cured NR was not changed by increasing load and temperature.
고분자형 자외선 안정제를 함유한 SBR과 NR의 UV 노화 거동에 관한 연구
남경태 ( Kyoung Tae Nam ),홍창국 ( Chang Kook Hong ),채규호 ( Kyu Ho Chae ),강신영 ( Shin Young Kaang ) 한국고무학회 2006 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.41 No.3
본 연구에서는 고분자형 자외선 안정제 DGEBA-HALS의 광분해 억제 효과를 평가하기 위해 SBR과 NR 고무를 사용하여 광안정제 첨가에 따른 UV 조사 영향을 고찰하였다. 이를 위해 광안정제를 첨가하지 않은 배합고무, 사용화된 광안정제인 Cyabsorb UV-3529를 첨가한 배합고무, 그리고 고분자형 DGEBA-HALS를 첨가한 배합고무의 영율, 인장장고, blow-off 변형, 가교밀도 측정을 통한 시편의 물리적 특성변화 등을 관찰하였다. UV 조사 후 모든 시편에서 영율이 증가하였으며 인장강도는 광안정제를 첨가한 시편이 첨가하지 않은 시편보다 우수했다. 특히 NR의 경우 DGEBA-HALS 첨가 시 인장강도가 향상되었다. Blow-off 변형 실험결과도 영율 실험 결과와 비슷하였다. UV-vis transmissinon spectra를 통한 SBR 배합고무의 투과도를 조사한 결과 광안정제를 첨가함으로써 약 4%의 향상된 투과도를 보였다. Cyabsorb UV-3529와 DGEBA-HALS의 첨가는 비슷한 경향의 투과도를 나타내었다. SEM을 통해 시편의 표면을 관찰한 결과 광안정제를 첨가함으로써 UV 조사에 의한 균열의 크기가 작아짐을 알 수 있었고, 특히 DGEBA-HALS는 상용화된 Cyabsorb UV-3529 보다 더 좋은 광분해 안정효과를 갖는 것을 확인할 수 있었다. The retardation effects of a new polymeric UV stabilizer, DGEBA-HALS, on the UV degradation of SBR and NR were investigated in this study. The UV degradation behaviors of three different rubber compounds, without any photostabilizer and with commercial Cyabsorb UV-3529 and DGEBA-HALS, were compared. Also, the physical characteristics such as Young`s modulus, tensile strength, blow-off deformation and crosslink density were examined. The Young`s modulus was increased by UV irradiation for all samples, and the tensile strength, after UV irradiation, of the compound with UV stabilizer was better than that of the compound without stabilizer. Especially, the tensile strength of UV irradiated NR was improved by adding DGEBA-HALS. The results of blow-off deformation were in accord with those of Young`s modulus. The degree of transmission of SBR compounds obtained from UV-vis transmission spectra was improved about 4% by adding the UV stabilizer. Commercial Cyabsorb UV-3529 and DGEBA-HALS showed similar trends of transmission. The SEM photographs of SBR surface showed that the size of cracks created by UV irradiation became smaller by adding UV stabilizer. In particular, it is observed that the stabilization effect of DGEBA-HALS was better than that of commercial Cyabsorb UV-3529.
NR과 SBR 가황물의 경도와 강성도에 대한 온도의 영향
진현호 ( Hyun Ho Jin ),홍창국 ( Chang Kook Hong ),조동련 ( Dong Lyun Cho ),강신영 ( Shin Young Kaang ) 한국고무학회 2007 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.42 No.3
본 연구에서는 고무제품의 수치 안정성과 성능유지에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 특성 중 하나인 온도변화에 따른 고무재료의 경도변화를 고찰하였다. 새롭게 제작된 International Rubber Hardness Degree(IRHD, Normal type) 경도측정 시험기를 사용하여 미충전된 NR과 SBR시편의 여러 온도에서 경도변화를 측정하였으며 Young`s modulus 값과 비교하였다. NR과 SBR 모두 유리전이온도 근처에서 경도와 Young`s modulus의 급격한 변화를 보였다. 온도가 증가함에 따라 경도와 Young`s modulus 값이 증가하는 경향을 보였으며 이는 분자의 운동성과 엔트로피 영향으로 해석할 수 있다. 카본블랙과 실리카가 충전된 NR과 SBR의 경우 충전제의 함량이 증가함에 따라 경도에 미치는 온도의 영향이 감소함을 관찰하였다. Hardness of rubbery materials, which is important for dimensional stability and product performance, was investigated upon temperature change in this study. A newly developed IRHD (International Rubber Hardness Degree) tester was used to measure the hardness changes of NR and SBR specimens at various temperatures and the hardness values were compared with the Young`s modulus. The hardness and Young`s modulus of NR and SBR showed an abrupt change near the glass transition temperatures. The hardness and Young`s modulus were increased by increasing temperature due to the increased random chain conformation of molecules. The effect of temperature on hardness and Young`s modulus of NR and SBR specimens filled with carbon black and silica was decreased by increasing filler content.