• Macromolecular Research
• /
• 제13권1호
• /
• pp.30-38
• /
• 2005

Sulfur-cured gum natural rubber vulcanizates were devulcanized using two different concentrations of diallyl disulfide. The devulcanization process was performed at $110^{\circ}C$ min in an open two-roll cracker-cum-mixing mill. Natural rubber vulcanizates having various sulfur/accelerator ratios were used to study the cleavage of monosulfide, disulfide, and polysulfide bonds. The properties of devulcanized natural rubber increased upon increasing the disulfide concentration and the mechanical properties of the revulcanized natural rubber increased upon decreasing the sulfur content in the original rubber vulcanizates. The scorch time and the maximum state of cure both increased when the ground vulcanizates were treated with higher amounts of disulfide. TGA and DMA were conducted to study the effects of the devulcanization on the thermal stability and the $T_g$ behavior of the vulcanizates. SEM analysis was conducted to study how the failure mechanism was affected by the devulcanization process. It was possible to recover $70-80\%$ of the original gum rubber properties by using this process. From IR spectroscopic analysis, we observed that the oxidation of the main chains did not occur during high-temperature milling.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제21권6호
• /
• pp.628-634
• /
• 2000

Crosslink is the most important chemistry in a rubber vulcanizate. Degree and type of crosslinks of the vulcanizate determine its physical properties. Change of crosslink density and deformation of a rubber vulcanizate by thermal aging were studied using natural rubber (NR) vulcanizates with various cure systems (conventional, semi-EV, and EV) and different cure times (under-, optimum-, and overture). All the NR vulcanizates were deformed by the thermal aging at 60-100 $^{\circ}C.$ The higher the aging temperature is, the more degree of the deformation is. The undercured NR vulcanizates after the thermal aging were deformed more than the optimumand overcured ones. The NR vulcanizates with the EV cure system were less deformed than those with the conventional and semi-EV cure systems. The deformation of the NR vulcanizates was found to be due to change of the crosslink density of the vulcanizates. The crosslink densities of all the vulcanizates after the extraction of organic materials were also changed by the thermal ging. The sources to change the crosslink densities of the vulcanizates by the thermal aging were found to be dissociation of the existing sulfur crosslink and the formation of new crosslinks by free sulfur, reaction products of curing agents, and pendent sulfide groups.

• Elastomers and Composites
• /
• 제35권4호
• /
• pp.261-271
• /
• 2000

황과 레졸로 가교된 천연고무 배합물의 가황 특성과 가교물의 물리적 특성을 연구하였다. 분자량 분포가 다른 2가지 레졸을 사용하였다. 분자량 분포도가 낮은 레졸이 포함된 배합물의 스코치 시간은 분자량 분포도가 높은 레졸이 포함된 배합물에 비해 빠르다. 레졸 함량이 높은 가교물의 가교밀도는 $95^{\circ}C$ 열노화 후 감소한 반면, 레졸이 없는 가교물의 경우에는 열노화 후 가교 밀도가 증가하였다. 레졸 함량이 높은 가교물의 가교 밀도는 노화 시간이 길어질수록 감소하지만 모듈러스는 증가하고 인장 강도와 인열 강도는 감소한다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제40권3호
• /
• pp.181-187
• /
• 2005

가교 시스템이 다른 NR 가황물의 열노화에 의한 물성 변화를 연구하였다. 두 가지 황가교 시스템과 한 가지 레졸 가교 시스템을 도입하였으며, 가교제 함량을 변화시켰다. 황 가교시스템으로 만든 NR 가황물의 경우, $90^{\circ}C$에서 3일간 노화 후 경도와 모듈러스는 증가한 반면 신율과 인장강도는 감소하였다. 레졸 가교 시스템으로 만든 NR 가황물의 경우에는 노화 후 전반적으로 물성이 하락하였다. 열노화에 의한 물성 변화를 가교밀도의 변화로 설명하였다. 노화 후, 황 가교 시스템으로 만든 NR 가황물의 가교밀도는 증가한 반면, 레졸 가교 시스템으로 만든 NR 가황물의 가교밀도는 감소하였다. 노화방지제의 이동이 물성에 미치는 영향에 대해서도 조사하였다. 그러나 노화방지제의 이동으로는 노화에 의한 물성의 변화를 충분히 설명할 수 없었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제22권4호
• /
• pp.314-323
• /
• 1987

A blend ratio of rubber vulcanzates comprising NBR, CR, EPDM, NR, BR, and SBR alone or blended is determind through a P.G.C. It is found that a characteristic peak of elastomer is proportional to the content of each elastomer when they are pyrolysed. It is also classified to the different AN content in NBR vulcanizates, identification of sulfur-modified and non-sulfur bearing CR polymers, and the content of ethylene, propylene monomer and the third monomer in EPDM vulcanizetes.

• Elastomers and Composites
• /
• 제33권3호
• /
• pp.159-167
• /
• 1998

고무제품의 노화는 인간의 노화 처럼 오존, 자외선, 산소 등의 작용에 의하여 매우 복잡하게 진행된다. 노화에 대한 이해는 매우 중요하나 너무나 복잡하기 때문에 이에 대한 논문이 매우 드물다. 본문에서는 EPDM과 천연고무의 노화거동을 이해하고자 하였고 가황물과 과산화물 가교물의 노화거동을 서로 비교하여 보았다. 실험결과 파산화물에 의한 가교물이 황에 의한 가교물보다 노화면에서는 좋게 나타났다. 저자는 본 연구가 고기능성 고무 제품을 제조하는데 도움이 되리라 믿는다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1853-1855
• /
• 2005

• Elastomers and Composites
• /
• 제34권4호
• /
• pp.341-349
• /
• 1999

본 연구에서는 산화방지제의 종류에 따라 천연고무 가황물이 어떠한 내열성과 내크랙성을 가지는지를 평가해 보았다. 가교시스템에 의한 영향을 방지하기 위해 촉진제/황 비율을 0.25로 고정하여 실험을 실시하였다. 페닐렌디아민계 산화방지제는 가교에 참여하여 가교밀도를 증가시킴으로 가황물의 인장강도를 향상시키는 것으로 나타났고, 분산성의 차이에 의해 인열강도는 산화방지제에 따라 거의 2배의 차이가 있음을 보였다. 인열에너지는 인열강도와 유사한 경향을 보였는데 불규칙한 크랙경로를 나타낸 페닐렌디아민계 산화방지제가 첨가된 가황물이 가장 우수하였다. Pure shear test에서도 페닐렌디아민계 신화방지제가 첨가된 가황물이 낮은 크랙 성장 속도와 높은 탄성율에 따른 높은 변형에너지 완화율을 가진 것으로 나타났다. 고무배합물 속에서 뛰어난 분산성과 높은 가교밀도를 보인 페닐렌디아민계 산화방지제가 첨가된 가황물이 우수한 내열성과 내크랙성을 가짐을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제54권3호
• /
• pp.209-219
• /
• 2019

It is important to analyze crosslink densities of rubber articles because the physical properties are dependent on the crosslink densities. In this paper, analytical techniques for the measurement of crosslink densities of rubber vulcanizates are described. The most widely used method to measure the crosslink density is a swelling method combined with the Flory-Rehner equation. Application of the interaction parameter (${\chi}$) of rubber and swelling solvent is critical because the crosslink density is absolutely dependent on the ${\chi}$ value. Methods for obtaining ${\chi}$ employ not only solubility parameters of the polymer and swelling solvent but also inverse gas chromatography (IGC). The solubilities of rubbers can be obtained using micro differential scanning calorimetry (${\mu}DSC$), intrinsic viscosity measurement, and UV-visible spectroscopy. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy has been also used for the measurement of the crosslink density using the $T_2$ relaxation time, which is determined by spin-spin relaxation in solid-state NMR. For sulfur-cured rubber vulcanizates, crosslink densities according to the crosslink types of mono-, di-, and polysulfides are measured by treating the rubber samples with a chemical probe composed of thiol and amine compounds. Measurement methods of physical crosslinking by filler, crystallization, and ionic bonding have also been introduced.

• Macromolecular Research
• /
• 제8권6호
• /
• pp.268-275
• /
• 2000

After imposing a large pre-strain, anisotropy increases with increasing residual extension ratio. Gums have very low residual extension ratio and exhibit little anisotropy, while black filled SBR and especially sulfur-cured carbon black filled NR have large set and anisotropy. For carbon black filled rubber, samples subjected to tensile loading in perpendicular to the pre-strain direction have the same stress-strain curves shape as the sample without pre-strain (=isotropic samples), but slightly lower modulus. However, compared to isotropic or perpendicular directional samples to pre-strain direction, samples subjected to tensile loading in parallel to the pre-strain direction show low stress at low deformation, but have high stiffness at high deformation. Normalized anisotropy changes with strain. The normalized anisotropy for various deformations is a linear function of residual extension ratio.