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첨단기술정보

고무의 카본블랙 보강(Carbon Black Reinforcement of Rubber )

전문가 제언: □ 카본블랙 표면의 반응점으로서는 페놀성 수산기, 카르복실기, 퀴논형 산소, 이중결합 등이 알려져 있다. 경우에 따라서는 표면의 방향족 환도 반응의 장이 된다. 이러한 카본의 표면의 반응점과 매트릭스 고무성분이 공유결합을 하여 고무를 보강한다. 이외에 카본블랙 표면과 고무 사이의 van der Waals 힘에 의한 2차 결합과 가본블랙 내의 미세공 내부로의 고무분자의 흡장에 의한 결합력이 총체적으로 고무를 보강하는 것이다.

□ 보강 역할을 하는 화학적, 물리적 결합 고무 분자 층을 bound rubber라고 하며 이들 고무 분자 쇄의 운동성이 다른 2 종류의 고무 성분으로 구성되어 있는 것이 펄스 NMR의 스핀-스핀 완화시간 T2의 측정으로 확인되었다.

□ 카본블랙은 천연가스 및 석유 등의 탄화수소의 열분해와 불완전 연소로 만들어지는 미세한 탄소입자이다. 가스 상 탄화수소염을 cold channel 강에 충돌시켜 만든 것이 channel black, 열분해로 만들어지는 thermal black, furnace爐에서 만드는 furnace black이 있다. 이 중 타이어의 고무 보강용으로 쓰이는 것이 furnace black이다.

□ 카본블랙의 고무보강 효과의 연구의 기본은 카본블랙 입자와 매트릭스 고무와의 계면접착 거동의 확실한 파악이다.