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상용화제의 첨가에 따른 재생 폴리프로필렌/폐타이어 분말 복합체의 기계적 특성 분석
Effect of Compatibilizers on the Mechanical Properties of Waste Polypropylene/Waste Ground Rubber Tire Composites 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.23 no.1, 2014년, pp.70 - 79  

박기훈 (금오공과대학교 고분자공학전공) ,  김동학 (금오공과대학교 고분자공학전공) ,  정종기 (금오공과대학교 고분자공학전공) ,  김성길 (금오공과대학교 고분자공학전공) ,  방대석 (금오공과대학교 고분자공학전공) ,  오명훈 (금오공과대학교 신소재시스템공학부) ,  김봉석 (씽크루트(주))

초록
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본 연구에서는 이축 스크류식 치합형 압출기를 이용하여 재생 폴리프로필렌/폐타이어 분말 복합체를 제조하였다. 세 가지 주요 실험 변수 즉 폐타이어 분말 함량, 폐타이어 분말 크기, 상용화제의 종류 및 함량이 재생 폴리프로필렌/폐타이어 분말 복합체의 물성에 미치는 영향을 자세히 관찰하였다. 폐타이어 분말의 함량이 증가 할수록 인장강도는 감소하였으며 신장률과 충격강도는 증가하는 것이 관찰되었다. 또한 폐타이어 분말의 크기가 작아질수록 인장강도 및 신장률, 충격강도는 증가하였다. PP-g-MA를 첨가 하였을 시 복합체의 인장강도는 증가하였지만 신장률과 충격강도는 감소하였다. 반면에, 상용화제 EPDM-g-MA, SEBS-g-MA의 경우에는 복합체의 인장강도, 충격강도가 증가하였고 신장률은 PP-g-MA와 비교했을 때 매우 큰 폭으로 증가하는 것이 관찰되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, waste polypropylene and waste ground rubber tire(WGRT) composites were prepared by using a modular intermeshing co-rotating twin screw extruder. The effect of three main factors such as WGRT contents, particle size, compatibilizers on the properties of waste PP/WGRT composites was ext...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 13) 경도는 폐타이어 분말 함량이 증가 할수록 경도는 약간의 상승하는 효과를 보였다. 본 연구에서는 우수한 신장률의 복합체를 얻기 위해 재생 PP/폐타이어 분말 복합체의 함량비를 30 : 70 wt%로 설정하여 폐타이어 분말 입자 크기에 따른 복합체의 특성을 알아보았다.
  • 본 연구에서는 폐타이어 분말을 70 wt%까지 첨가하여 복합체를 제조하는 기술을 확립하고 도로 안전용품, 건축자재, 자동차 등에 응용 될 수 있도록 재생 PP/ WGRT 복합체의 신장률 향상에 목적이 있다. 먼저, 폐타이어 분말의 함량 및 폐타이어 분말의 크기에 따른 기계적 특성 실험을 진행하고 신장률이 가장 우수한 조건을 설정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TPV는 어떻게 제조되는가? TPV는 열가소성 탄성체로 polypropylene과 Ethylenepropylene-diene-monomer(EPDM)을 dynamic vulcanization하여 제조된다. 낮은 비중, 우수한 내약품성과 내열성, 우수한 인열강도와 특히, 높은 신장률을 가지고 있으며 재활용이 가능하다는 장점을 가지고 있어 자동차, 건축, 전기 기기, 스포츠 용품 등에 많이 사용되고 있다.
TPV의 장점은? TPV는 열가소성 탄성체로 polypropylene과 Ethylenepropylene-diene-monomer(EPDM)을 dynamic vulcanization하여 제조된다. 낮은 비중, 우수한 내약품성과 내열성, 우수한 인열강도와 특히, 높은 신장률을 가지고 있으며 재활용이 가능하다는 장점을 가지고 있어 자동차, 건축, 전기 기기, 스포츠 용품 등에 많이 사용되고 있다.3)
폐타이어 분쇄 및 미분화는 어떤 과정을 거쳐 얻어지는가? 1) 환경문제의 해결과 경제적 측면을 충족시킬 기술로 가장 효율적인 방법 중 하나는 폐타이어를 분쇄 및 미분화하여 재활용하는 방법이다.2) 폐타이어 분쇄 및 미분화는 폐타이어에서 비드와이어를 물리적으로 제거 한 후, 폐타이어 고무분말을 기계적 파쇄 법으로 파쇄기와 미분쇄기를 통해 파쇄 과정과 분쇄 과정을 거쳐 얻어진다. 그 외 섬유질이나 철 스크랩은 자기력 매트와 집진기를 통해 제거한다.
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참고문헌 (13)

  1. Lee, J. Y., 2007: Recycling of waste rubber, Korean Industrial Chemistry News, 10(3), pp42-49. 

  2. Kim, J. K., et al., 2003: A Study on Recycling Technology of Waste Tire Powder by Particle Size Distribution Analysis, Elastomer, 38(2), pp. 128-138. 

  3. Liu, X., et al., 2003: EPDM/polyamide TPV compatibilized by chlorinated polyethylene, Polymer Testing, 22(9), pp. 9-16. 

  4. Hong, C. K., and Isayev, A. I., 2003: An Application of High-Power Ultrasound to Rubber Recycling, Elastomer, 38(2), pp. 103-121. 

  5. Kim, J. K., Lee, S. H., and Maridass, B., 2006: A comparative study of effect of compatibilization agent on untreatd and ultra sonically treated waste ground rubber tire and polyole fin blends, Polimeros, 16(4), pp. 263-268. 

  6. Kwak, S. B., Choi, M. A., Lee, S. J., 2001: Mechanical properties of composites of HDPE and recycled tire crumb, Elastomer, 36(1), pp. 22-29. 

  7. Kye, H. S., Shin, K. C., and Bang, D. S., 2006: A Study on the Mechanical and Rheological Properties of the Recycled Polyethylene Composites with Ground Waste Tire Powder, Elastomer, 41(2), pp. 97-107. 

  8. Naskar, A. K., De, S. K., and Bhowmick, A. K., 2002: Thermoplastic Elastomeric Composition based on Maleic Anhydride-Grafted Ground Rubber Tire, Journal of Applied Polymer Science, 84(2), pp. 370-378. 

  9. Sonnier, R., Leroy, E., L. Clerc, A. Bergeret, and J. M. Lopez-Cuesta, 2007: Polyethylene/ground tyre rubber blends: Influence of particle morphology and oxidation on mechanical properties, Polymer Testing, 26(2), pp. 274-281. 

  10. Sonnier, R., et al., 2008: Compatibilizing thermoplastic/ ground tyre rubber powder blends: Efficiency and limits, Polymer Testing, 27(7), pp. 901-907. 

  11. Kim, J. K., et al., 2010: Prediction of mechanical properties of polypropylene/waste ground rubber tire powder treated by bitumen composites via uniform design and artificial neural networks, Materials and Design, 31(4), pp. 1900- 1905. 

  12. Wang, X., et al., 2012: Thermoplastic elastomer based on high impact polystyrene/ethylene-vinyl acetate copolymer/ waste ground rubber tire powder composites compatibilized by styrene-butadiene-styrene block copolymer, Materials Chemistry and Physics, 13(2), pp. 1124-1129. 

  13. Kim, S. J., et al., 2003: The effect of additives in waste tire/ plastic composites using internal mixer, Polymer Korea, 27(6), pp. 652-568 

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