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제안 방법
3종류 6 grades 석유수지를 방향족 오일 대신에 SBR 배합물에 첨가하여 유변학적 특성과 기계적 물성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
Rheometer를 사용하여 유변학적 특성 파악시 test geometries로는 평행 평판(Parallel Plate)을 이용하여 10Hz 의 frequency, cyclical defor- mation하에서 전단모듈러스 G', 손실 tan6를 측정하였다.
가교특성은 135 ℃에서 무늬 스코치 시간을 측정하여 결정된 최적 가교시간을 이용하여 기계적 물성측정에 필요한 고무시험편을 가압프레스로 제조하였다. 고무배합물의 인장시험은 ASTM 규격에 따라 실시하였다.
배합고무의 가공성은 무늬(Mooney) 점도계(Model TOYO SEIKI MY-01)를 이용하여 즉정하였고, 100℃에서 1분간의 예열을 거쳐 4분 후에 측정된 무늬점도(MLi+4 @100℃)를 얻었다.
배합고무의 혼합은 내부혼합기(Banbury mi- xer)의 로터(rotor) 속도를 일정한 속도로 유지하면서 고무와 석유수지 및 가공조제를 동시에 투입하고 온도가 150 ℃를 넘지 않도록 조절하면서 4분 동안 혼합한 후 롤밀을 이용하여 2 mm 두께로 고무시트를 제조하였다.
본 실험에서는 일반적인 고무배합에 석유수지 3 종류 6 grade를 3phr 적용한후, 배합고무의 유변학적 거동과 가교특성 및 기계적 물성을 조사하였다.
석유수지의 함량을 3 phr 정하였고, 각 물성 결과를 방향족 오일을 첨가한 SBR 배합물과 비교하였다.
고무배합물의 인장시험은 ASTM 규격에 따라 실시하였다. 인장시험기를 이용하여 응력-변형 상태를 실험하였고, 이로부터 탄성율, 인장강도 및 파단 신장율을 측정하였다. 경도는 경도계(Shore A Duro- meter)를 사용하였으며 유변학적 특성은 Rheo meter (Model Rheometrics RDS-II)를 이용하여 측정하였다.
표 2에서는 무늬 스코치 시간 결과로서 135 ℃에서 10% 가교에 소요되는 시간(t10) 과 35% 가교에 소요되는 시간&5)을 석유수지의 종류 및 grades에 따라 측정하였다.
이론/모형
인장시험기를 이용하여 응력-변형 상태를 실험하였고, 이로부터 탄성율, 인장강도 및 파단 신장율을 측정하였다. 경도는 경도계(Shore A Duro- meter)를 사용하였으며 유변학적 특성은 Rheo meter (Model Rheometrics RDS-II)를 이용하여 측정하였다.
가교특성은 135 ℃에서 무늬 스코치 시간을 측정하여 결정된 최적 가교시간을 이용하여 기계적 물성측정에 필요한 고무시험편을 가압프레스로 제조하였다. 고무배합물의 인장시험은 ASTM 규격에 따라 실시하였다. 인장시험기를 이용하여 응력-변형 상태를 실험하였고, 이로부터 탄성율, 인장강도 및 파단 신장율을 측정하였다.
성능/효과
C-90석유수지가 포함된 배합물은 오일 사용배합물보다 가교시간이 짧아졌으며 SU-100은 길어졌고 다른종류의 석유수지가 포함된 고무 배합에서는 큰 영향을 나타내지 않았다.
· 3종류 6 grades의 수지 모두 다 현재 SBR 배합물에 첨가하여 사용되고 있는 방향족 오일의 대체 사용이 가능하다.
· 특히 Aromatic resins을 사용한 SBR 배합물이 방향족 오일 사용품과 가장 유사한 기계적 물성과 가공특성을 나타내었다.
모든 배합물은 유사한 가교형태를 나타냈으며, 이 중 C-90을 사용한 배합물은 무늬 스코치 시험에서와 같이 가교가 오일 사용품보다 빨리 일어나는 것을 알 수 있었고, C-1100사용품은 최대 가교를 나타내는 토크값이 낮아지는 것을 알 수 있었다. 이는 C5 수지인 C-1100의 화학적 구조에 기인된 것으로 판단된다.
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