Korean Chemical Engineering Research

The Korean Institute of Chemical Engineers (한국화학공학회)
권호 표지

Cure Characteristics and Mechanical Properties of Ternary Accelerator System in NR/BR Compounds

NR/BR Compounds의 가황촉진제 병용에 의한 가황 특성 및 기계적 물성 연구

  • Kim, Il-Jin (R&D Center, Dongil Rubber Belt Co., Ltd.) ;
  • Kim, Wook-Soo (Department of Chemical Engineering, Pusan National University) ;
  • Lee, Dong-Hyun (Department of Chemical Engineering, Pusan National University) ;
  • Bae, Jong-Woo (Rubber Material Research Division, Korea Institute of footwear & Leather Technology) ;
  • Byon, Young-Hoo (R&D Center, Dae Young Special Rubber Co., Ltd.) ;
  • Kim, Wonho (Department of Chemical Engineering, Pusan National University)
  • 김일진 (동일고무벨트(주) 연구소) ;
  • 김욱수 (부산대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 이동현 (부산대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 배종우 (한국신발피혁연구소 고무재료연구부) ;
  • 변영후 ((주) 대영특수고무 연구개발부) ;
  • 김원호 (부산대학교 공과대학 화학공학과)
  • Received : 2009.02.26
  • Accepted : 2009.06.18
  • Published : 2009.08.31
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Abstract

In the 1840s, Goodyear found out sulfur cure system, but cure time was too slow. So producing of rubber product takes a long time. In 1904, Oenslager et al. found that aniline is accelerated sulfur cure system. Recently, many rubber industries needed high yield and good quality. So, many researchers have studied a rubber system with fast vulcanization time and good mechanical properties. In this study, cure characteristics and mechanical properties of NR/BR compounds by accelerator with MBTS(2,2' Dithiobisbenzothiazole), TMTM(Tetramethylthiuram Monosulfide), ZDMC (Zinc dimethyldithiocarbamate), CBS(N-Cyclohexyl benzothiazolyl-2-sulfenamide), DPG(Diphenylguanidine) were evaluated. The results of the study indicate that cure charateristics($t_{90}$: 235 sec, $T_{max}$: 5.77 Nm) and mechanical properties (100, 300% modulus : 2,180, 5.656 Mpa and tear strength: 59.58 kgf/cm) of NR/BR compounds shows efficient acceleration with MBTS 1.5 phr, TMTM 0.5 phr, DPG 0.15phr. This is due to the synergistic activity of ternary accelerator system in rubber vulcanization.

1906년 George Oenslager에 의해 처음으로 아닐린계 유기 가황 촉진제를 발견한 이 후 현재 많은 종류의 유기 가황 촉진제가 알려져 있으며 이들 유기 가황 촉진제를 그 특성에 맞도록 병용하면 더욱 효과적이고 이것을 2종 혹은 3종을 병용하면 또 다른 효과를 나타낸다. 최근 고무 산업의 많은 분야에서 생산성 향상 및 제조환경 개선 요구에 부응하기위하여 사출 기법이 도입되고 있으며 이를 위해서 고속 가류형 고무 컴파운드의 개발이 요구되고 있다. 따라서 적절한 가류 시간 확보를 위하여 다양한 종류의 촉진제에 대한 연구, 컴파운드의 적절한 저장 안정 기간 확보에 대한 연구, pellet 형상 제조 시 자중에 의한 autoadhesion 감소에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 NR/BR compounds에 MBTS(2,2' Dithiobisbenzothiazole), TMTM(Tetramethylthiuram Monosulfide), ZDMC(Zinc dimethyldithiocarbamate), CBS(N-Cyclohexyl benzothiazolyl-2-sulfenamide), DPG(Diphenylguanidine)를 각각 병용하여 가황 고무의 가황 특성 및 기계적 물성을 비교 분석하였다. 촉진제 병용에 따른 NR/BR compounds를 평가한 결과 MBTS 1.5 phr, TMTM 0.5 phr, DPG 0.15 phr을 사용한 경우 가장 우수한 가황 특성($t_{90}$: 235 sec, $T_{max}$: 5.77 Nm)을 나타내었으며 100, 300% 모듈러스 및 인열 강도 값이 각각 2.180, 5.656 MPa, 59.58 kgf/cm으로 가장 우수한 결과를 나타내었다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국산업기술재단

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