열처리 타이어고무의 아스팔트 대용 가능성

전문가 제언

○ 일상생활에 사용되는 가교 고무는 성질상 열경화성으로 사용이 끝난 후에는 주요 환경 문제로 등장하고 있다. 유럽연합(EU)는 폐기물 관리 체계를 제시하였다. 가장 바람직하지 않은 것에서 가장 바람직한 해결 방안을 모두 아우르는 방법을 소개하였다. 그 구체적인 방안은 매립 폐기, 에너지 재생, 리사이클링, 재사용 그리고 예방 등이다.

○ 본 문헌에서는 분쇄된 타이어고무를 2축 압출기로 가볍게 열처리하여 아스팔트의 중요한 대체물로 적용하였다. 다양한 열처리 온도로 제조된 경미한 열분해 고무(LPR ; Lightly Pyrolyzed Rubber)의 조성을 분석하였다. 높은 졸(sol) 함량의 LPR은 낮은 점도와 균형 있는 변형(rheological) 특성을 가져 베이스 아스팔트와 유사한 전향적인 특성을 나타냈다. LPR은 아스팔트 대체물로 중량으로 50% 이상까지 활용될 수 있는 것으로 나타났다. 특히 저온 특성이 우수한 아스팔트를 제공하였다.

○ 최근 유기화학과 고분자화학의 발전에 따라 고무의 사용 후 관리를 향상시킬 수 있는 가능성이 제안되고 있다. 고전적인 리사이클링 방법은 가교와 분자쇄 결합을 여러 가지로 절단하고 탄성적 특성을 재생 재료에 부여하는 기법으로 구성된다. 새로운 전략은 역동적인 가교를 디자인 해 줌으로서 고무 리사이클링이 가능하게 만들거나 경우에 따라서는 자기 회복(self-healing) 기능까지도 부여가 가능하다.

○ Diels-Alder 반응의 가역 전자쌍 공유 화학이나 교환이 가능한 공유 화학(특히 비트리머(vitrimers), 에스테르 교환반응)은 리사이클링성과 용매 불용성을 결합한 것이다. 그러나 이 방법은 기계적 특성이 우수한 탄성체를 제공하지 못하는 약점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해 합성고무에 초분자 상호작용과 가역 공유 화학에 기초한 이중 네트워크 구조를 형성시킨다. 강한 탄성 특성을 나타내면서 리사이클링이 가능한 고무를 얻기 위해 천연고무에 비트리머 특성을 갖게 하는 흥미로운 도전이 등장하였다.

저자

Xiaoyu Wu, Shifeng Wang, Ruikun Dong

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

112()

잡지명

Construction and Building Materials

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

623~628

분석자

김*수

분석물

• 열처리 타이어고무의 아스팔트 대용 가능성.pdf [508,399 byte]

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