• Elastomers and Composites
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• 제36권1호
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• pp.37-43
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• 2001

실리카와 카본블랙으로 보강된 SBR 배합물의 가황 특성과 bound rubber 함량 그리고 가황물의 물성에 보강제의 조성비가 미치는 영향을 연구하였다. 고무 배합물의 보강제 총 함량은 80.0 phr 이다. Bound rubber 함량은 실리카 함랑비가 증가할수록 증가하였고 점도 역시 증가하였는데, 특히 실리카 함량이 60.0 phr 이상일 때는 점도의 증가폭이 두드러지게 높아졌다. 가황시간은 실리카 함량이 증가할수록 느려졌고 가황 속도도 느려졌다. 실리카 함량비가 증가할수록 델타 토크가 증가함에도 불구하고 모둘러스는 감소하는 경향을 보였다. $60^{\circ}C$에서의 tan ${\delta}$ 값은 실리카 함량이 증가할수록 감소하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2018

This paper presents the analysis of friction master curves for a sliding elastomer on rough granite. The hysteresis friction is calculated using an analytical model that considers the energy spent during the local deformation of the rubber due to surface asperities. The adhesion friction is also considered for dry friction prediction. The viscoelastic modulus of the rubber compound and the large-strain effective modulus are obtained from dynamic mechanical analysis (DMA). We accurately demonstrate the large strain of rubber that contacts with road substrate using the GW theory. We found that the rubber block deforms approximately to 40% strain. In addition, the viscoelastic master curve considering nonlinearity (at 40% strain) is derived based on the above finding. As viscoelasticity strongly depends on temperature, it can be assumed that the influence of velocity on friction is connected to the viscoelastic shift factors gained from DMA using the time-temperature superposition. In this study, we apply these shift factors to measure friction on dry granite over a velocity range for various temperatures. The measurements are compared to simulated hysteresis and adhesion friction using the Kluppel friction theory. Although friction results in the low-speed band match well with the simulation results, there are differences in the predicted and experimental results as the velocity increases. Thus, additional research is required for a more precise explanation of the viscoelastic material properties for better prediction of rubber friction characteristics.

• Elastomers and Composites
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• 제56권1호
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• pp.20-31
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• 2021

There is an increasing demand for the rolling resistance reduction in truck bus radial (TBR) tires in the tire industry. In TBR tires, natural rubber is used as a base polymer to prevent wear and satisfy required physical properties (cut and chip). A binary filler system (silica and carbon black) is used to balance the durability of the tire and rolling resistance performance. In this study, natural rubber (NR) compounds applied with a binary filler system were manufactured at different cure temperatures for vulcanizate structure analysis. The vulcanizate structures were categorized into carbon black bound rubber, silica silane rubber network, and chemical crosslink density by sulfur. Regardless of the cure temperature, the cross-link density per unit content of carbon black had a greater effect on the properties than silica due to affinity with NR. The relationship analysis between the mechanical, viscoelastic properties with vulcanizate structure could be a guideline for manufacturing practical TBR compounds.

• Elastomers and Composites
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• 제36권2호
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• pp.111-120
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• 2001

NR/NBR 혼합고무 컴파운드의 기계적 물성과 아연 및 황동피복 강선과의 접착특성에 대해 NR/NBR 조성비에 대한 함수로 조사하였다. Mooney 점도와 응력이완시간은 NBR 함량의 증가에 따라 감소하였다. NBR 함량증가에 따라 모듈러스는 전반적으로 증가하였고, 인장강도의 경우 NBR 함량이 40 phr 이하일 경우 유사한 수준을 보이다가 $50{\sim}60\;phr$일 때 최소치를 보인 후 다시 증가하는 경향을 보인 반면, 파괴점에서의 변형은 NBR 함량이 50 phr 이하의 범위에서는 선형적인 감소를 보인 후 50 phr 이후에서는 거의 유사한 수준을 보였다. NR/NBR 혼합고무 컴파운드는 NR과 NBR의 유리전이온도인 $-10^{\circ}C$와 $-55^{\circ}C$에서 탄성모듈러스의 급격한 전이와 tan ${\delta}$ 피크를 나타내 비상용성 블렌드의 거동을 나타내었다. 접착력(pullout force)과 rubber coverage 공히 NBR 함량이 증가함에 따라 급격히 감소하여 NR/NBR 혼합비가 50/50인 경우 NR 컴파운드 대비 약 40% 수준을 보였고, 순수한 NBR 컴파운드의 경우 접착력은 다시 증가하여 NR 컴파운드 대비 약 90% 수준의 접착력을 보였다. Auger spectrometer 분석결과 NBR 함량이 증가할수록 황함량이 감소하였고, 이는 강선-고무간 접착계면에서 접착층이 충분히 성장하지 못했다는 것을 의미하고 접착성능 하락의 원인으로 해석하였다.

• Macromolecular Research
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• 제17권10호
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• pp.776-784
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• 2009

N,N-dimethyldodecylamine (tertiary amine)-modified MMT (DDA-MMT) was prepared as an organically modified layered silicate (OLS), after which styrene-butadiene rubber (SBR) nanocomposites reinforced with the OLS were manufactured via the latex method. The layer distance of the OLS and the morphology of the nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). By increasing the amount of N,N-dimethyldodecylamine (DDA) up to 2.5 g, the maximum values of torque, tensile strength and wear resistance of the SBR nanocomposites were increased due to the increased dispersion of the silicate layers in the rubber matrix and the increased crosslinking of the SBR nanocomposites by DDA itself. When SBR nanocomposites were manufactured by using the ternary filler system (carbon black/silica/OLS) to improve their dynamic properties as a tire tread compound, the tan $\delta$(at $0^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$) property of the compounds was improved by using metal stearates instead of stearic acid. The mechanical properties and wear resistance were increased by direct substitution of calcium stearate for stearic acid because the filler-rubber interaction was increased by the strong ionic effect between the calcium cation and silicates with anionic surface. However, as the amount of calcium stearate was further increased above 0.5 phr, the mechanical properties and wear resistance were degraded due to the lubrication effect of the excessive amount of calcium stearate. Consequently, the SBR/organoclay nanocomposites that used carbon black, silica, and organoclay as their ternary filler system showed excellent dynamic properties, mechanical properties and wear resistance as a tire tread compound for passenger cars when 0.5 phr of calcium stearate was substituted for the conventionally used stearic acid.

• Elastomers and Composites
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• 제49권1호
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• pp.73-81
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• 2014

칼날형 마모 마찰 시험기를 이용하여 NR배합고무의 마모 거동을 조사하였다. 온도, 하중, 그리고 회전속도를 변화시켜 마모속도에 미치는 영향과 열화된 배합고무의 마모 현상에 대해 평가하였다. 시편의 회전속도와 수직 하중이 증가할수록 마모속도가 증가하였다. 실험온도가 증가할수록 마찰계수가 감소하였고, 마모속도도 감소하였다. 마찰에너지와 마모속도 사이에 Power-Law 관계를 나타냈으며 마모속도는 열화에 의해 급격히 증가하였다. 시편의 마모패턴은 마모조건에 의해 영향을 받았으며 특히 수직 하중을 변화시켰을 때 마모융기(ridge)간격에 큰 변화를 보였다. 배합고무의 마모속도를 결정하는데 간헐적 마모손실 무게측정 대신 칼날형 마모시험기를 이용한 연속적인 마모이동거리측정으로 대체할 수 있음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.411-415
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• 2011

본 연구에서는 화학적 구조가 다른 thiuram계 tetramethyl thiuram disulfide (TMTD), dipenta methylene thiuram tertasulfied (DPTT), thiazole계 2-mercapto benzothiazole (MBT), 2,2'-dithiobisbenzothiazole (MBTS), sulfenamide계 n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide (CBS), n-oxydiethylene benzo-thiazyl-2-sulfenamide (NOBS)를 사용하여 각각의 촉진제가 실리카가 충진된 천연고무의 가황 특성 및 기계적 물성에 미치는 영향을 비교 평가하였다. TMTD는 상대적으로 빠른 가류 속도와 높은 최대 토크값($T_{max}$), 우수한 기계적 물성을 보였고 MBT, MBTS는 상대적으로 중간 정도의 가황 시간과 $T_{max}$, 기계적 물성을 보였다. 마지막으로 NOBS는 느린 가황 시간과 낮은 기계적 물성을 나타낸 반면 중간 값의 $T_{max}$를 나타냈다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권2호
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• pp.320-324
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• 2002

Binary cure system is composed of different two cure accelerators, which can cause a synergy effect to delay the scorch time and to increase the cure rate. In this study, binary cure systems between 1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)-hexane (DBTH) and benzothiazole sulfenamides were investigated using carbon black-filled natural rubber compounds. N-Cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazole sulfenamide (TBBS), and 2-(morpholinothio) benzothiazole (MOR) were employed as benzothiazole sulfenamides. The binary cure systems show scorch safty at high temperature. The binary cure systems have faster cure rate and better reversion resistance than the single cure system of the benzothiazole sulfenamides. DBTH is found to be more effective to decrease the viscosity of a compound than the benzothiazole sulfenamides. Physical properties of the vulcanizates with the binary cure system are better than those of the vulcanizates with the single one.

• 공업화학
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• 제5권6호
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• pp.1056-1061
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• 1994

$80^{\circ}C$에서 열처리하거나, $80^{\circ}C$와 상대습도 85%인 습도 조건에서 처리한 황동이 피복된 강선 코드의 표면 상태와 고무와 접착 성질을 조사하였다. 열처리로 황동의 산화가 진행되었으며, 습윤처리 후에는 더 심하게 산화되었다. 처리기간이 길어질수록 전처리한 코드의 접착 성질이 나빠졌으며, 고무부착 정도가 심하게 저하되었다. 황동 피복층의 산화로 인한 코드의 접착 성질 저하를 산화아연층의 과도한 성장과 연계지어 설명하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권1호
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• pp.65-71
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• 2003

저분자량 SBR (액상 SBR)이 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 액상 SBR을 실리카로 보강된 SBR 배합물에 첨가하면 점도가 낮아졌다. 가교밀도는 액상 SBR의 함량이 증가함에 따라 감소하였고 가창속도는 느려졌다. 모듈러스와 인장강도는 액상 SBR의 함량이 증가할수록 낮아졌고 신율은 증가하였다. 마모 특성은 액상 SBR의 함량에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 액상 SBR의 첨가에 의해 실리카 분산이 향상되었기 때문으로 여겨진다. 실험결과를 종합해 볼 때, 5 phr 이하의 적은 양의 액상 SBR을 사용하는 것이 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성을 향상시키는데 바람직할 것으로 판단된다.