본 연구에서는 Natural Rubber(NR;100phr)에 보강제로 작용하는 카본블랙(N103, N326, N358, N56O, N99O)을 첨가하여 기계적 분쇄를 통해 분자량을 조절하여 미가교 용융고무 상태에서 탄성적 거동을 살펴보았다. 분자량 변화는 고무용액의 고유 점성도(Intrinsic Viscosity) 측정으로 확인하였다. 고무와 카본블랙의 결합고무를 측정하였고, 탄성거동에 대한 실험으로는 일정한 변형에서의 응력이완(...
본 연구에서는 Natural Rubber(NR;100phr)에 보강제로 작용하는 카본블랙(N103, N326, N358, N56O, N99O)을 첨가하여 기계적 분쇄를 통해 분자량을 조절하여 미가교 용융고무 상태에서 탄성적 거동을 살펴보았다. 분자량 변화는 고무용액의 고유 점성도(Intrinsic Viscosity) 측정으로 확인하였다. 고무와 카본블랙의 결합고무를 측정하였고, 탄성거동에 대한 실험으로는 일정한 변형에서의 응력이완(Stress relaxation), 순간회복(Instantaneous recovery), 지연회복(Delayed recovery) 그리고 영구변형(permanent set) 거동을 측정·분석하였다. 응력이완은 온도 범위는 -15℃에서 100℃까지 선정하였고 복원거동은 일정 온도(30℃)에서 관찰하였다. 입자가 작아 비표면적이 큰 카본블랙에 많은 결합고무가 측정되었으며 그 순서는 N1O3 > N358 > N326 > N55O이었다. 카본블랙이 충진된 NR의 점도는 N1O3 > N358 > N326 > N55O > N99O >순수NR 순서로 감소하였으며, 충진된 카본블랙의 입자가 커서 결합고무량이 적고, 밀링시간이 증가함에 따라 점도가 감소함을 확인할 수 있었다. 충진된 NR에 대한 응력이완은 입자가 작고 구조 발달 정도가 높은 카본블랙이 충진된 고무가 확실히 지연의 현상을 보였다. 또한 실험결과는 WLF 시간-온도 중첩 원리에 잘 일치했으며, 분자량의 변화에 대한 영향을 관찰할 수 있었다. 탄성회복은 환산시간에 대하여 단일 회복 곡선을 얻을 수 있었으며 그 크기는 결합고무량이 적고 입자가 크고 구조발달 정도가 작은 카본블랙이 충진된 고무일 때 지연된 회복거동을 보였으며, 또한 분자량이 작을수록 회복이 지연되었다. 순간회복거동은 충진고무의 카본블랙이 N1O3 > N358 > N326 > N55O > N99O순서로 빠른 거동을 보였으며, 결합고무량이 많고, 분자량이 큰 고무가 큰 회복력을 보였다. 영구변형은 분자량이 작을수록 그리고 이완시간이 길어질수록 그 크기가 상승되었다.
본 연구에서는 Natural Rubber(NR;100phr)에 보강제로 작용하는 카본블랙(N103, N326, N358, N56O, N99O)을 첨가하여 기계적 분쇄를 통해 분자량을 조절하여 미가교 용융고무 상태에서 탄성적 거동을 살펴보았다. 분자량 변화는 고무용액의 고유 점성도(Intrinsic Viscosity) 측정으로 확인하였다. 고무와 카본블랙의 결합고무를 측정하였고, 탄성거동에 대한 실험으로는 일정한 변형에서의 응력이완(Stress relaxation), 순간회복(Instantaneous recovery), 지연회복(Delayed recovery) 그리고 영구변형(permanent set) 거동을 측정·분석하였다. 응력이완은 온도 범위는 -15℃에서 100℃까지 선정하였고 복원거동은 일정 온도(30℃)에서 관찰하였다. 입자가 작아 비표면적이 큰 카본블랙에 많은 결합고무가 측정되었으며 그 순서는 N1O3 > N358 > N326 > N55O이었다. 카본블랙이 충진된 NR의 점도는 N1O3 > N358 > N326 > N55O > N99O >순수NR 순서로 감소하였으며, 충진된 카본블랙의 입자가 커서 결합고무량이 적고, 밀링시간이 증가함에 따라 점도가 감소함을 확인할 수 있었다. 충진된 NR에 대한 응력이완은 입자가 작고 구조 발달 정도가 높은 카본블랙이 충진된 고무가 확실히 지연의 현상을 보였다. 또한 실험결과는 WLF 시간-온도 중첩 원리에 잘 일치했으며, 분자량의 변화에 대한 영향을 관찰할 수 있었다. 탄성회복은 환산시간에 대하여 단일 회복 곡선을 얻을 수 있었으며 그 크기는 결합고무량이 적고 입자가 크고 구조발달 정도가 작은 카본블랙이 충진된 고무일 때 지연된 회복거동을 보였으며, 또한 분자량이 작을수록 회복이 지연되었다. 순간회복거동은 충진고무의 카본블랙이 N1O3 > N358 > N326 > N55O > N99O순서로 빠른 거동을 보였으며, 결합고무량이 많고, 분자량이 큰 고무가 큰 회복력을 보였다. 영구변형은 분자량이 작을수록 그리고 이완시간이 길어질수록 그 크기가 상승되었다.
In this study, the molecular weight of Natural Rubber filled with carbon blacks(N1O3, N326, N358, N55O, N99O) was controlled by mechanical breaking down and Natural Rubber's elastic behaviors were examined under uncrosslinked melt rubber state. At each milling time, the changing of molecular weight ...
In this study, the molecular weight of Natural Rubber filled with carbon blacks(N1O3, N326, N358, N55O, N99O) was controlled by mechanical breaking down and Natural Rubber's elastic behaviors were examined under uncrosslinked melt rubber state. At each milling time, the changing of molecular weight for natural rubber was comfirmed by measuring intrinsic viscosity of the rubber solutions. Bound rubber test was done for the evaluation of the interaction between natural rubber and carbon black. For the next, experiments on the elastic behavior of filled natural rubber were performed about stress relaxation, instantaneous recovery, delayed recovery and permanent set at constant elongation, each by result & discussion. Stress relaxation was carried out at the experimental temperature ranged between -15℃ and 100℃ and elastic recovery at the constant temperature of 30℃. Bound rubber content became larger as the surface area of the carbon black increased and the order was N1O3 > N358 > N326 > N55O. For filled natural rubbers, viscosity decreased as the milling time increases and bound rubber content decreases because of the large particle size of the filled carbon black and the order was N1O3 > N358 > N326 > N55O > N99O >pure NR. Stress Relaxation for the filled natural rubber showed an apparent delay with smaller particle size and higher level structure of filled carbon black. And the result was found to be in accordance with WLF time-temperature equivalence principle and the effect of the change in the molecular weight was observed. The elastic recovery gained single recovery curves plotted against a reduced time and it showed delay with smaller amount of the bound rubber content, larger particle, lower level structured carbon black and with decreased molecular weight. Instantaneous recovery of filled natural rubber was accelerated by increased molecular weight and bound rubber content filled carbon black, the order was N1O3 > N358 > N326 > N55O > N99O. Permanent set became bigger with prolonged relaxation time and decreased molecular weight.
In this study, the molecular weight of Natural Rubber filled with carbon blacks(N1O3, N326, N358, N55O, N99O) was controlled by mechanical breaking down and Natural Rubber's elastic behaviors were examined under uncrosslinked melt rubber state. At each milling time, the changing of molecular weight for natural rubber was comfirmed by measuring intrinsic viscosity of the rubber solutions. Bound rubber test was done for the evaluation of the interaction between natural rubber and carbon black. For the next, experiments on the elastic behavior of filled natural rubber were performed about stress relaxation, instantaneous recovery, delayed recovery and permanent set at constant elongation, each by result & discussion. Stress relaxation was carried out at the experimental temperature ranged between -15℃ and 100℃ and elastic recovery at the constant temperature of 30℃. Bound rubber content became larger as the surface area of the carbon black increased and the order was N1O3 > N358 > N326 > N55O. For filled natural rubbers, viscosity decreased as the milling time increases and bound rubber content decreases because of the large particle size of the filled carbon black and the order was N1O3 > N358 > N326 > N55O > N99O >pure NR. Stress Relaxation for the filled natural rubber showed an apparent delay with smaller particle size and higher level structure of filled carbon black. And the result was found to be in accordance with WLF time-temperature equivalence principle and the effect of the change in the molecular weight was observed. The elastic recovery gained single recovery curves plotted against a reduced time and it showed delay with smaller amount of the bound rubber content, larger particle, lower level structured carbon black and with decreased molecular weight. Instantaneous recovery of filled natural rubber was accelerated by increased molecular weight and bound rubber content filled carbon black, the order was N1O3 > N358 > N326 > N55O > N99O. Permanent set became bigger with prolonged relaxation time and decreased molecular weight.
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