타이어의 구름 저항, 접지마찰력, 내마모도 등의 성능을 향상시키기 위하여 타이어 충전제로 실리카 입자가 연구되어 왔다. 하지만, 실리카를 고무와 혼합 시, 실리카 표면의 실란올기에 의한 ...
타이어의 구름 저항, 접지마찰력, 내마모도 등의 성능을 향상시키기 위하여 타이어 충전제로 실리카 입자가 연구되어 왔다. 하지만, 실리카를 고무와 혼합 시, 실리카 표면의 실란올기에 의한 친수성으로 인해 강한 충전제 - 충전제의 결합력과 약한 충전제 - 고무의 결합력이 나타나고 그 결과 실리카가 쉽게 응집이 되어 타이어 성능의 감소를 가지고 오게 된다. 그러므로 실리카와 고무의 화학적 결합과 실리카의 친수성을 소수성으로 바꾸기 위하여 실란커플링제를 이용하여 실리카 표면을 개질해야 된다. 이 연구에서 실리카 표면을 다양한 온도에서 TESPT와 alkyl silane으로 개질하여 FT-IR과 29Si- CP-MAS NMR을 이용하여 분석하였다. 이렇게 TESPT와 alkyl silane으로 개질된 실리카는 고무 복합체에 적용하여 타이어 성능을 테스트를 하였다. TESPT로 개질된 실리카가 포함된 고무의 성능은 개질되지 않은 실리카와 TESPT를 넣은 고무보다 향상된 모습을 보였으며, 특히 내 마모성능의 경우에는 TESPT의 함량이 증가함에 따라 함께 증가하는 모습을 보였다. 이 결과는 TESPT의 황 체인이 실리카와 고무의 화학적, 물리적 결합을 강화 시켜주기 때문이다. 실리카 입자의 친수성은 알킬 실란을 표면에 화학적으로 개질하여 효과적으로 변화시킬 수 있었다. 알킬실란으로 화학적으로 개질된 실리카를 포함한 고무 복합체에서 실리카입자는 향상된 분산성을 나타내었다. 하지만 알킬실란으로 물리적으로 개질된 실리카의 경우에는 보다 응집된 상태로 고무 복합체 내에 존재 하는 모습을 보였다. TESPT와 알킬실란을 혼합하여 실리카를 개질하여 타이어 충전제로 적용한 경우 구름 저항과 접지 마찰력이 TESPT만으로 개질된 실리카를 타이어 충전제로 적용할 때보다 향상된 결과를 얻을 수 있었다.
타이어의 구름 저항, 접지 마찰력, 내마모도 등의 성능을 향상시키기 위하여 타이어 충전제로 실리카 입자가 연구되어 왔다. 하지만, 실리카를 고무와 혼합 시, 실리카 표면의 실란올기에 의한 친수성으로 인해 강한 충전제 - 충전제의 결합력과 약한 충전제 - 고무의 결합력이 나타나고 그 결과 실리카가 쉽게 응집이 되어 타이어 성능의 감소를 가지고 오게 된다. 그러므로 실리카와 고무의 화학적 결합과 실리카의 친수성을 소수성으로 바꾸기 위하여 실란커플링제를 이용하여 실리카 표면을 개질해야 된다. 이 연구에서 실리카 표면을 다양한 온도에서 TESPT와 alkyl silane으로 개질하여 FT-IR과 29Si- CP-MAS NMR을 이용하여 분석하였다. 이렇게 TESPT와 alkyl silane으로 개질된 실리카는 고무 복합체에 적용하여 타이어 성능을 테스트를 하였다. TESPT로 개질된 실리카가 포함된 고무의 성능은 개질되지 않은 실리카와 TESPT를 넣은 고무보다 향상된 모습을 보였으며, 특히 내 마모성능의 경우에는 TESPT의 함량이 증가함에 따라 함께 증가하는 모습을 보였다. 이 결과는 TESPT의 황 체인이 실리카와 고무의 화학적, 물리적 결합을 강화 시켜주기 때문이다. 실리카 입자의 친수성은 알킬 실란을 표면에 화학적으로 개질하여 효과적으로 변화시킬 수 있었다. 알킬실란으로 화학적으로 개질된 실리카를 포함한 고무 복합체에서 실리카입자는 향상된 분산성을 나타내었다. 하지만 알킬실란으로 물리적으로 개질된 실리카의 경우에는 보다 응집된 상태로 고무 복합체 내에 존재 하는 모습을 보였다. TESPT와 알킬실란을 혼합하여 실리카를 개질하여 타이어 충전제로 적용한 경우 구름 저항과 접지 마찰력이 TESPT만으로 개질된 실리카를 타이어 충전제로 적용할 때보다 향상된 결과를 얻을 수 있었다.
Silica particles have been studied as tire fillers to improve tire properties such as rolling resistance, wet grip, and abrasion resistance. However, when pure silica particles are mixed with rubber, the silica easily agglomerates due to the strong filler-filler interaction and weak filler-rubber in...
Silica particles have been studied as tire fillers to improve tire properties such as rolling resistance, wet grip, and abrasion resistance. However, when pure silica particles are mixed with rubber, the silica easily agglomerates due to the strong filler-filler interaction and weak filler-rubber interaction, resulting in poor tire performance. This is because of hydrophilicity of silica particles caused by silanol groups. Therefore, the surface of silica should be modified with silane coupling agent for making chemical bonding between silica and rubber and changing property of silica from hydrophilicity to hydrophobicity. In this study, silica surface was modified with TESPT and alkyl silane at various temperatures and analyzed by FT-IR and 29Si CP-MAS NMR. Modified silica with TESPT and alkyl silane was applied to rubber composite for testing tire performances. Rubber composite contained modified silica with TESPT showed improved performances than that contained unmodified silica and TESPT. Especially, abrasion resistance of rubber composite was improved as increasing TESPT amount. The result showed sulfur chain of TESPT enhanced chemical and physical interaction between silica and rubber. Hydrophilicity of silica particles was efficiently changed by chemically modified with alkyl silane. The rubber composite containing chemical modification silica with alkyl silane showed improved dispersion of the silica particles. However, when using physically mixed silica with alkyl silane, the silica was mainly located on the surface and agglomerated. When modified silica with mixed silane coupling agents using TESPT and alkyl silane was used for the tire filler, rolling resistance and wet grip were improved better than the case when modified silica with only TESPT was used.
Silica particles have been studied as tire fillers to improve tire properties such as rolling resistance, wet grip, and abrasion resistance. However, when pure silica particles are mixed with rubber, the silica easily agglomerates due to the strong filler-filler interaction and weak filler-rubber interaction, resulting in poor tire performance. This is because of hydrophilicity of silica particles caused by silanol groups. Therefore, the surface of silica should be modified with silane coupling agent for making chemical bonding between silica and rubber and changing property of silica from hydrophilicity to hydrophobicity. In this study, silica surface was modified with TESPT and alkyl silane at various temperatures and analyzed by FT-IR and 29Si CP-MAS NMR. Modified silica with TESPT and alkyl silane was applied to rubber composite for testing tire performances. Rubber composite contained modified silica with TESPT showed improved performances than that contained unmodified silica and TESPT. Especially, abrasion resistance of rubber composite was improved as increasing TESPT amount. The result showed sulfur chain of TESPT enhanced chemical and physical interaction between silica and rubber. Hydrophilicity of silica particles was efficiently changed by chemically modified with alkyl silane. The rubber composite containing chemical modification silica with alkyl silane showed improved dispersion of the silica particles. However, when using physically mixed silica with alkyl silane, the silica was mainly located on the surface and agglomerated. When modified silica with mixed silane coupling agents using TESPT and alkyl silane was used for the tire filler, rolling resistance and wet grip were improved better than the case when modified silica with only TESPT was used.
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