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문제 정의
- 관찰하였다. 또한 가속열화시험을 통해 이 EPDM/Silicone 복합체가 옥외용 전기 절연재료로 응용하고자 하였다.
- 본 연구에서는 EPDM 고무 복합체의 내후성 및 옥외사용 시의 안정성을 증가시키기 위하여 Silicone 소재를 첨가하여 EPDM/Silicone 복합체를 제조하여, 이 복합체의 기계적 및 전기적인 특성을 파악하고, 표면특성의 변화가 내트래킹성에 어떻게 영향을 주는지 관찰하였다. 또한 가속열화시험을 통해 이 EPDM/Silicone 복합체가 옥외용 전기 절연재료로 응용하고자 하였다.
제안 방법
- 따라 진행되었다. EPDM 100부에 상용화제 10부를 open roll mill에서 잘 분산시킨 후 여기에 Silicone 고무를 각각 10부 와 30부를 투여하여 EPDM/SiHcone 고무 블렌드를 완성하였다. 여기에 ATH를 각각 100, 150 및 200부를 첨가하고, 다른첨가제 및 보강제의 양을 일정하게 하여 잘 혼련한후, 최종적으로 경화제인 DCP 를 투여하여 EPDM/Silicone 복합체 마스터배치를 제조하였다.
- EPDM/Silicone 복합체의 표면특성을 접촉각 시험 71 (Contact Angle Meter, SEO 600A)를 이용하여 측정하였다. 표면에너지는 Owens-Wendt-Geometric mean[6]을 이용하여, 물과 ethylene glycol 용매를이용하여 계산하였다.
- 5kV 이고 6시간 동안 시험하여 60mA 이상의 전류가 흐르면 트래킹으로 간주하였다. 또한 QUV(Accelated Weathering Meter)를 이용하여 1000시간 동안 노화시킨 후, 같은 방법으로 시험하였다.
- EPDM 100부에 상용화제 10부를 open roll mill에서 잘 분산시킨 후 여기에 Silicone 고무를 각각 10부 와 30부를 투여하여 EPDM/SiHcone 고무 블렌드를 완성하였다. 여기에 ATH를 각각 100, 150 및 200부를 첨가하고, 다른첨가제 및 보강제의 양을 일정하게 하여 잘 혼련한후, 최종적으로 경화제인 DCP 를 투여하여 EPDM/Silicone 복합체 마스터배치를 제조하였다. 이 EPDM/Silicone 마스터배치를 hot press를 이용하여 2000 psi, 170P에서 8분간 경화시키고, 150℃에서 2 시간 동안 유지시켜 EPDM/Silicone 복합체를 제조하였다.
- 측정하였다. 유전강도는 시료를 구-구 전극 사이에 위치시키고, 연면방전을 방지하기 위하여 절연유에 침적하여, 500vo】ts/min의 인가전압 상승법으로 시험하여 측정하였다.
- 여기에 ATH를 각각 100, 150 및 200부를 첨가하고, 다른첨가제 및 보강제의 양을 일정하게 하여 잘 혼련한후, 최종적으로 경화제인 DCP 를 투여하여 EPDM/Silicone 복합체 마스터배치를 제조하였다. 이 EPDM/Silicone 마스터배치를 hot press를 이용하여 2000 psi, 170P에서 8분간 경화시키고, 150℃에서 2 시간 동안 유지시켜 EPDM/Silicone 복합체를 제조하였다.
대상 데이터
- EPDMe VISTALON 25皿"(금호화학)으로 무늬점도 (ML1+4, 125 ℃) 가 26이고, ethylene/propylene/ diene(ENB)의 중량비가 57.5/37.8/4.7인 것을 사용하였다. Silicone 고무는 SilopreneR(GE-Bayer, vinylmethyl based .
- 7인 것을 사용하였다. Silicone 고무는 SilopreneR(GE-Bayer, vinylmethyl based .silicone)을 사용하였다. 상용화제[6] 는 maleated EPDM-g-polydimethylsiloxane으로 본연구실에서 직접 제조한 것을 사용하였다.
- 상용화제[6] 는 maleated EPDM-g-polydimethylsiloxane으로 본연구실에서 직접 제조한 것을 사용하였다. 경화제는 dicumyl peroxide(DCP, HerculesX 사용하였고, 첨가제 및 보강제로 ATH(Alcan Chemical, UK), talc, steric acid, titanium oxide, carbon black, 및 antimony trioxide등을 사용하였다.
- silicone)을 사용하였다. 상용화제[6] 는 maleated EPDM-g-polydimethylsiloxane으로 본연구실에서 직접 제조한 것을 사용하였다. 경화제는 dicumyl peroxide(DCP, HerculesX 사용하였고, 첨가제 및 보강제로 ATH(Alcan Chemical, UK), talc, steric acid, titanium oxide, carbon black, 및 antimony trioxide등을 사용하였다.
이론/모형
- EPDM/Silcone 복합체의 유전강도 (dielectric strength)를 ASTM D 149-90에 준하여 절연유 시험 7] (Transformer Oil Tester, AiKOKU DENKI) 를 이용하여 측정하였다. 유전강도는 시료를 구-구 전극 사이에 위치시키고, 연면방전을 방지하기 위하여 절연유에 침적하여, 500vo】ts/min의 인가전압 상승법으로 시험하여 측정하였다.
- EPDM/Silicone 복합체의 기계적 물성을 UTM(Universal Test Machine)을 이용하여 측정하였다. 인장강도 및 신율의 측정은 KS M 6518(가황고무 물리시험법)에 준하여 시편을 아령형 3호로 제조하고 인장속도를 500mm/min으로 시험하여 측정하였다.
- EPDM/Silicone 복합체의 내트래킹성은 IEC 60587 의 경사평판법(Incline Plate)을 이용하여 측정하였다. 인가전압은 4.
- 인장강도 및 신율의 측정은 KS M 6518(가황고무 물리시험법)에 준하여 시편을 아령형 3호로 제조하고 인장속도를 500mm/min으로 시험하여 측정하였다.
- 표면에너지는 Owens-Wendt-Geometric mean[6]을 이용하여, 물과 ethylene glycol 용매를이용하여 계산하였다.
성능/효과
- 1) EPDM에 비하여 점도가 낮은 silicone 고무의 복합체의 기계적 강도 및 유전강도는 silicone 함량이 증가함에 따라 감소하였다.
- 2) EPDM/Silicone 복합체의 가열노화특성은 EPDM 과 유사하였다.
- 4) EPDM/Silicone 복합체의 발수성이 증가하여 내 트래킹 성이 증가하였다,
- 3에 나타내었다. 고체 표면의 계면장력과 시험하는 용매의 표면장력의 차이가 클수록 접촉각은 크게 나타나는데, silicone의 함량이 증가할수록 접촉각은 증가하였다. 이는 EPDM의 발수성이 silicone의 첨가로 증가된 것으로 사료된다.
- 또한 첨가제인 ATH의 함량이 증가할수록 인장강도는 증가되고 신율은 감소하는 전형적인 고무 복합 재료의 거동을 나타내었다. 또한 EPDM/Silicone 복합체를 90, 120 및 150笆에서 140시간동안 가열열화를 시킨결과 인장강도 및 신율의 크기는 상온에서의 특성과 유사한 경향을 나타내었으며, 90 및 120笆까지는 인장강도 및 신율의 변화는 거의 관찰되지 않았다. 따라서 EPDM/Silicone 복합체의 내열특성은 EPDM과 유사한 경향을 갖는다고 판단된다.
- l). 또한 첨가제인 ATH의 함량이 증가할수록 인장강도는 증가되고 신율은 감소하는 전형적인 고무 복합 재료의 거동을 나타내었다. 또한 EPDM/Silicone 복합체를 90, 120 및 150笆에서 140시간동안 가열열화를 시킨결과 인장강도 및 신율의 크기는 상온에서의 특성과 유사한 경향을 나타내었으며, 90 및 120笆까지는 인장강도 및 신율의 변화는 거의 관찰되지 않았다.
- 상온에서의 인장강도 및 신율 특성은 EPDM이 가장 우수하게 나타났으며, 실리콘의 함량이 증가할수록 각각 감소하는 경향을 나타내었다(Fig.l). 또한 첨가제인 ATH의 함량이 증가할수록 인장강도는 증가되고 신율은 감소하는 전형적인 고무 복합 재료의 거동을 나타내었다.
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