• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.749-754
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• 2010

본 연구에서는 IR과 CR의 블렌딩을 통하여 물성 개선 및 내구 성능 개선을 목적으로 IR/CR의 비율을 다양하게 블렌딩하여 제조한 고무시료의 가교 특성, 물성 변화, Morphology의 변화 및 화학적 특성을 조사하였다. 한편으로 블렌딩 된 고무에 다양한 조건으로 염소 표면처리를 하였을 때 고무시료의 Morphology를 관찰하고 마찰 시험을 통해 염소의 표면처리가 마찰계수에 미치는 영향을 조사하였다. 고무의 가교특성에서는 CR의 함량이 증가할수록 가교 속도가 감소하였으나 가교밀도는 일정하였고,경도, 모듈러스가 증가하였는데 이것은 가교특성의 변화와 밀접한 관계가 있으며, 가교 반응의 활성화에 의한 결정화 영향으로 기계적 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 노화 후 물성 변화는 IR/CR Blend가 상호 기계적 물성의 단점을 보완하여 노화에 의한 물성 변화를 감소시키는 역할을 하는 것으로 나타났다. 염소 표면처리 한 시료의 노화 전, 후 상태물성의 변화는 감소하였다. 현미경 사진 관찰 결과 CR 함량 증가에 따라 표면 분산도가 증가함을 알 수 있었다. 염소 표면처리된 고무의 표면은 일정한 방향으로 균일하게 표면처리되었고 매끄러움과 광택이 증가하였다. 고무 표면의 개질 정도는 표면염소잔류량으로 확인할 수 있었으며, 마찰계수는 고무와 결합된 염소함량에 의존하는 것으로 나타났다. CR 함량이 10 - 40 phr까지는 표면처리 초기단계에서 마찰계수가 급격히 감소하였으나, 처리용액의 염소농도가 증가할수록 마찰계수의 감소는 둔화되었고, CR 함량이 50 phr에서는 처리용액의 염소농도 변화에 따라 마찰계수의 감소가 둔화되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권1호
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• pp.57-64
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• 2003

극한 조건에서도 탄성체의 특성을 발휘할 수 있는 자동차용 연료호스의 개발을 목적으로, FKM 불소고무에 금속산화물인 MgO를 첨가하여 함량에 따른 불소고무의 가황 특성, 물리적 성질, 내열성, 내연료성 및 열적 특성의 변화를 조사하였다. MgO는 $0{\sim}20phr$ 범위에서 혼련하였으며, 유동특성과 Mooney 점도를 측정한 결과, 미가황 고무의 가황 특성은 MgO의 양이 증가할수록 $t_{s2}$ 및 $T_{c90}$의 시간이 빨라지는 경향을 나타내었다. MgO의 함량이 증가함에 따라 경도 및 모듈러스 값은 조금씩 증가하였고, 인장강도 및 신장율은 조금씩 감소하는 경향을 나타내었다. 내열성 실험은 $130^{\circ}C,\;150^{\circ}C,\;170^{\circ}C$에서 70시간동안 각각 수행한 결과, 기본물성의 변화율은 온도차에 따라 변화폭이 상대적으로 적었다. 내연료유성 실험은 $40^{\circ}C$에서 70시간 동안 ASTM FUEL A, B, C, D에 대하여 각각 수행하였으며, FUEL A에 비하여 FUEL D로 갈수록 기본물성의 변화율 폭이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 TGA/DSC를 이용하여 산화마그네슘의 첨가에 따른 배합고무재료의 열적 특성도 연구하였다. FKM 고무재료에 대한 MgO의 최적배합비는 기본물성, 내열성, 내연료성 및 열분석 결과를 고려할 때 6 phr이 첨가된 시료가 고무재료의 규격 범위 내에서 가장 적합하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제33권5호
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• pp.324-334
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• 1998

방수재로 사용하는 EVA 에멀젼 수지에 라텍스 형태의 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, SBR 수지를 $0{\sim}50%$ 혼합하여 점성, 건조특성, 경도 등을 실험하였다. 점도는 라텍스함량 20%까지는 현저하게 떨어졌고 그 이상에서는 유사한 점도를 나타내었는데 점도에 가장 영향을 미치는 것은 EVA 수지와의 상용성이었다. 가사시간은 혼합 후 $30{\sim}40분$ 이내인 것으로 나타났는데 가사시간에 가장 영향을 미치는 요인은 시멘트와의 반응성이었다. 지촉건조시간은 에폭시>SBR>우레탄>아크릴의 순서로 나타났는데 수지의 종류와 시멘트의 양에 따라 다른 특성을 나타내었다. 라텍스 혼합물의 경도는 연필경도 $4B{\sim}H$를 나타내었는데 시멘트를 충전했을 때 현저하게 높은 경도를 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권2호
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• pp.121-127
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• 1999

스티렌-부타디엔 고무(styrene-butadiene rubber :SBR)의 가공성과 기계적 물성을 조절하는 방안의 일환으로, 고분자량 SBR(high molecular weight SBR : HM-SBR)과 저분자량 SBR (low molecular weight SBR : LM-SBR)의 혼합물의 특성을 조사하였다. HM-SBR/LM-SBR의 LM-SBR 함량이 증가함에 따라 경화전 혼합물의 Mooney 점도와 경화에 따른 토오크 증가치는 감소하고 가황 후 혼합물들의 Shore A 경도와 반발탄성율은 감소를 보였다. 또한 LM-SBR 함량의 증가에 따라 혼합물들의 가황 후 유리전이온도는 일정하지만 고무상태에서 tan ${\delta}$는 증가를 보였다. LM-SBR 함량에 따른 가황 전 혼합물들의 Mooney 점도 감소는 LM-SBR의 가소화 효과와 분자량 분포 증가에 기인하는 것으로 해석하였다. 가황 HM-SBR/LM-SBR 혼합물의 기계적 물성 변화는 고무 혼합물의 가교밀도 감소에 기인하는 것으로 판단되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제42권1호
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• pp.20-31
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• 2007

고무의 안정성과 신뢰성 확보를 위해 재료 특성과 수명 평가는 매우 중요하다. 본 연구에서는 연료전지용 고무 가스켓으로 사용되는 황으로 가황한 NBR compound의 수명을 예측하였다. 5, 6, 7 vol% 황산농도에서 120, 140, $160^{\circ}C$ 온도로 각각 3시간에서 600시간까지 가속 노화시험을 하였다. 고무를 황산용액 안에 침지시키기 위해 pyrex glass tube를 사용하였다. 그리고 가열 시간 동안 용액의 증발을 막기 위하여 pyrex glass tube 양쪽 끝을 막았다. 연료전지용 가스켓인 NBR 고무의 수명을 예측하기 위하여 가속 산-열 노화시험 후 물성 실험을 하였으며 산-열 노화시험에서 물리적 특성의 영향을 연구하기 위하여 인장강도, 신장율, 경도, 가교밀도를 측정하였다. 인장강도는 황산농도와 온도가 증가함에 따라서 감소되었는데 이 결과로 Arrhenius 식을 유도하여 수명을 평가하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.449-452
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• 2009

EPDM(Ethylene-propylene diene monomer)계 고무의 난연성 향상을 위하여 무기계 난연재료인 $Al(OH)_3$와 $Sb_2O_3$를 첨가하여 물성 및 열적 특성을 조사하였다. 각 시편의 물성은 큰 차이를 보이지 않았으나, 난연재료의 함량이 증가할 수 록 비중과 경도는 높아지는 반면에 신율은 낮아지는 경향이 있었다. 본 연구에서는 열분석과 난연성 시험을 실시하였고, 결과적으로 난연재료의 함량이 10phr 이상에서는 난연 효과가 확연히 나타나는 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권9호
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• pp.915-923
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• 2007

Rubber hoses for automobile radiators are apt to be degraded and thus failed due to the influence of contacting stresses of air and coolant liquid under thermal and mechanical loadings. The aging behaviors of the skin part of the hoses due to thermo-oxidative and electro-chemical stresses were experimentally analyzed. Through the thermo-oxidative aging test, it was shown that the surface hardness IRHD(International Rubber Hardness Degrees) of the rubber increased with a considerable reduction of failure strain as the aging time and temperature increased. On account of the penetration of coolant liquid into the skin part influenced by the electro-chemical degradation(ECD) test the weight of the rubber hose increased, whereas their failure strain and IRHD hardness decreased. The hardness of the hose in the side of the negative pole was the most deteriorated at the test site of the hose skin just below the coolant surface.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권10호
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• pp.1227-1234
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• 2006

Up to now, several mathematical theories based on strain energy functions have been developed for rubber materials. These theories, coupled with the finite element method, can be used very effectively by engineers to analyze and design rubber components. However, due to the complexities of the mathematical formulations and the lack of general guidelines available fur the analysis of rubber components, it is a formidable task for an engineer to analyze rubber components. In this paper a method for predicting strain energy functions - Neo-Hookean model and Mooney-Rivlin model - from the hardness using the empirical equation without any experiment is discussed. First based on the elasticity theories of rubber, the relation between stress and strain is defined. Then for the butyl rubbers, the model constants of Neo-Hookean model and Mooney-Rivlin model are calculated from uniaxial tension tests. From the results, the usefulness of the empirical equation to estimate elastic modulus from hardness is confirmed and, fur Mooney-Rivlin model, the predicted and the experimental model constants are compared and discussed.

• Elastomers and Composites
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• 제45권3호
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• pp.152-155
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• 2010

기존의 올레핀계 열가소성 탄성체와 스티렌계 열가소성 탄성체는 넓은 경도 범위, 양호한 내굴곡성, 낮은 밀도, 용이한 리사이클성 등으로 열가소성 탄성체 시장에서 가장 많이 사용되고 있으나, 기존 고무 대비 낮은 탄성과 낮은 사용 온도 등으로 그 사용에 제약을 받고 있다. 이를 극복하기 위하여 올레핀/스티렌 또는 올레핀/$\alpha$-올레핀 공중합체를 이용한 열가소성 탄성체의 개발이 이루어지고 있다. 본 보문에서는 해당 탄성체들의 개발 예와 특성들에 대해 소개하였다. 올레핀/스티렌과 올레핀/$\alpha$-올레핀 공중합체는 현재까지 여러 가지 단점을 안고 있지만, 향후 큰 가능성을 지닌 재료라 할 수 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.158-163
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• 2011

해수 하에서 경시 변화에 따른 경질 폴리우레탄 폼(PUF)의 물성 변화를 알아보기 위해 방향족 폴리에스테르 폴리올, 지방족 폴리에스테르 폴리올과 지방족 폴리에테르 폴리올 함량에 따라 경질 폴리우레탄 폼을 합성하였다. 해수 하에서 PUF의 물성변화를 고찰하기 위해 만능시험기, 시차 주사 열량계, 경도 측정기, 적외선 분광계를 이용하였다. 방향족 폴리에스테르 폴리올의 함량이 증가함에 따라 해수 하에서 경시 변화에 따라 PUF의 압축강도와 경도의 감소폭은 증가하였다. 해수 하에서 PUF의 유리전이온도는 증가하였는데 적외선 스펙트럼 분석 결과 우레탄과 우레아의 피크는 감소하고, 알로파네이트와 바이우렛의 피크는 증가한 것을 알 수 있었다. 해수 하에서 PUF는 가교도가 증가하여 폼이 brittle하게 형성됨에 따라 유리전이온도가 증가하였지만 가수 분해로 인하여 기계적 물성이 저하된 것으로 사료 된다.