Study on Mixing Condition of the Rubber Composite Containing Functionalized S-SBR, Silica and Silane : II. Effect of Mixing Temperature and Time

The properties of the rubber composites containing a silane and silica were evaluated by changing the mixing time and temperature, in order to find the optimum mixing conditions. Characteristics of the compounds were evaluated after mixing at $120^{\circ}C$, $140^{\circ}C$, and $160^{\circ}C$ with various mixing time. With increasing of mixing time, mooney viscosity decreased while the bound rubber contents of the compounds increased. Viscosity rise by increased mixing time was bigger at low temperature and the higher the mixing temperature the faster in the formation of bound rubber. With lower mixing temperature of $120^{\circ}C$, cross-linking rate was almost constant. Dynamic viscoelastic properties and dispersity of the compound showed that dispersion of ingredients and reaction was not sufficient with the mixing time of less than 10min. On the contrary, with high temperature, it was obvious that good dynamic and physical properties could be obtained due to sufficient coupling reaction, however it was thought this high temperature is not optimum because of sensitive cross-linking rate and physical properties and excessive formation of bound rubber. Consequently, it was confirmed that the mixing condition of 10min at $140^{\circ}C$ was optimum for the silane coupling reaction and dispersion of functionalized S-SBR containing silica and silane.

변성 S-SBR Silica-Silane 고무복합체의 배합조건에 대한 연구 : II. 배합온도와 시간의 영향

실리카와 실란을 포함하는 고무 복합체의 최적 배합조건을 찾기 위하여 배합온도와 시간을 달리한 고무복합체의 특성을 평가하였다. 고무복합체의 제조를 위한 배합온도는 $120^{\circ}C$, $140^{\circ}C$, $160^{\circ}C$의 다양한 배합시간으로 배합한 후 고무복합체의 특성을 평가하였다. 배합시간이 증가할수록 점도의 감소와 결합고무가 증가하였으나, 배합시간의 증가에 따른 점도의 변화는 배합온도가 낮을수록 크고, 결합고무의 증가속도는 온도가 높을수록 크게 나타났다. 낮은 온도인 $120^{\circ}C$인 경우 배합 시간이 바뀌어도 가교 속도는 거의 일정한 반면 10분 이하의 배합 시간에서는 분산이나 반응이 충분치 않음을 동적 점탄성과 분산 평가 등을 통하여 알 수 있었다. 반대로 높은 온도에서는 충분한 반응에 의하여 동적 점탄성 특성 등이 우수한 것으로 나타나지만 가교 속도나 물성의 변화 등이 매우 민감하고 과도한 결합고무의 형성 때문에 적합한 온도 조건이 아님을 확인하였고, 변성 S-SBR 실리카 배합에서는 $140^{\circ}C$에서 10분 정도의 배합이 분산과 실리카-실란 결합의 최적 조건임을 확인하였다.