시분할 X선측정에 의한 고무가교체의 변형거동 해석

전문가 제언

○ 오늘날 고무는 많은 종류의 합성고무가 있어 인류의 생활을 편리하게 해 주고 있으나 최근 그린 고무인 천연고무(NR)가 새로이 주목을 받고 있다. 고무는 가황(가교)반응과 충전제에 의해 특성이 보강되고 있다. 고무가 신장되면 결정이 형성되어 자기강화성을 나타낸다. 이 글에서 일본의 저자 Yuko Ikeda는 가교고무의 이 변형거동을 인장시험과 제자리 시분할 광각X선회절(WAXD) 측정에 의해 규명한 연구를 소개하고 있다.

○ X선원은 일본의 3세대 싱크로트론 방사광 SPring-8을 사용했다. 이는 기존 X선광보다 최고 수억 배 이상 밝은 광원이고 산란, 회절, 분광, 영상 등의 다양한 계측기술에 의해 물질의 미세구조 연구 등에 공헌하고 있다. 이 글의 저자는 2006년 황가교 NR과 황가교 이소프렌고무(IR)의 신장결정화 비교연구를 X선방사광을 사용하여 보고한 바 있다.

○ 천연고무(NR)의 가교에는 황가교법(S-NR)과 유기과산화물 가교법(P-NR) 이 이용된다. 전자는 전통적인 가교법이고 후자는 저압축영구변형 및 내열성 등이 우수하다. 이 글은 현장에서 느끼고 있던 S-NR이 P-NR에 비해 보다 불균일한 망목구조를 가짐을 망목사슬밀도와 신장결정화 개시변형에서의 엔트로피 변화량으로부터 추정 가능함을 설명하고 있다.

○ 충전제의 물리적 혼련법과는 달리 고무기질 내 실리카 입자를 테트라에톡시실란(TEOS)으로부터 제자리 합성하여 균일하게 충전하는 졸겔 배합법이 있다. 이 글은 IP 고무 이용 그린 나노복합체 시험제작 성공과 시분할 소각X선산란(SAXS) 측정에 의해 낮은 변형에서의 변형거동 연구를 소개하고 있다. 또 S-NR 및 P-NR에서 큰 변형 후에도 무배향 비정질 분절이 전체의 약 65% 존재하여 가교고무의 강인성에 관여함도 밝혔다

○ 포항 방사광 가속기(제3세대)는 2.5GeV 에너지급으로 에너지는 일본, 유럽, 미국보다 약 1/3이지만 사용자 요구에 맞게 방사광의 질 변경이 가능하며 1995년부터 비아그라 작용원리 규명 등 세계적 연구를 가능케 하고 있다. 아직 이를 활용한 고무변형거동연구는 안 보이나 자동차 타이어 등의 녹색기술 활용을 기대하고 있다. 3세대보다 100억 배 이상 밝은 4세대 방사광 가속기 건설이 진행되고 있어 기대가 크다.

저자

Yuko Ikeda

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

67(2)

잡지명

纖維學會誌

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

43~49

분석자

변*호

분석물

• 시분할 X선측정에 의한 고무가교체의 변형거동 해석.pdf [261,298 byte]

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