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플루오르 고무의 고온 및 저온 분해에 대한 나노점토의 영향

전문가 제언: ○ 고무 중에서 C-F의 강력한 결합 덕분에 가장 내열성과 기계적 특성, 내약품성 그리고 내유성 등이 우수한 플루오르 고무는 자동차 및 항공기 등을 비롯한 산업계에서 실링(sealing)을 비롯한 까다로운 응용에서 수요가 계속 증가하고 있다. 더 한층 높은 열안정성도 추구되고 있다.

○ 플루오르 고무는 통상 VF2(Vinylidene Fluoride), HFP(HexaFluoro Propylene)의 공중합체로 구성된 시스템이 가장 많이 사용된다. 그러나 열안정성과 내화학약품성 등을 개량하기 위해 위의 공중합체에 TFE(TetraFluoro Ethylene)를 더하여 3원공중합체가 시장에 나온 지 30년도 넘었다. 전자의 대표로 DuPont사의 Viton A가 있고 후자의 대표로 동일 회사의 Viton B가 유명하다. 일본 Daikin사의 제품도 유명하다.

○ 본문의 플루오르 고무로는 Viton B-50를 사용하고 있는데 이는 Viton B의 가공성을 향상시킨 것으로 무니 점도, ML1+4(100℃) 117을 50으로 낮춘 것이 가장 큰 차이점이다. 이 밖에도 플루오르 고무에는 압축영구변형을 개량하기 위해 통상의 가황제인 폴리아민계 가황제 HMDC (HexaMethyleneDiamine Carbamate) 대신에 폴리올계를 사용한 Viton E-60C를 비롯한 여러 종류가 오래전에 출시되어 자리 잡았다.

○ 고분자의 나노복합재 중에서는 층상 규산염을 가진 나노점토를 유기개질 하여 나일론 등의 특성을 향상시킨 나노복합재의 실적이 많다. 최근 SR, NBR, SBR, NR, EVA 등 고무에의 나노점토 적용 예도 속속 보고 되고 있다. 본문은 거의 처음으로 플루오르 고무의 열분해에 대한 나노점토의 영향을 질소 및 산소 분위기에서 저온과 고온 영역에서 연구한 것을 보고하고 있다.

○ 질소 및 산소분위기에서 비개질 나노점토가 유기개질 나노점토보다 플루오르 고무의 열안정성을 더욱 향상시켰다. 비개질 점토의 수산기의 극성과 극성 플루오르 고무 간 상호작용이 더 강하기 때문이다. 산소분위기에서 개질점토 첨가는 본래의 플루오르 고무의 열안정성을 오히려 저하시켰다. 질소분위기에서 가황 플루오르 고무 나노복합재의 열안정성이 비가황의 경우보다 낮았으나, 산소 분위기에서는 더 높았다.

저자: Madhuchhanda Maiti, Suman Mitra, Anil K. Bhowmick
자료유형: 학술정보