실리카 충전 가황물의 물성에 미치는 실란 커플링제와 활성제의 영향

Abstract

실리카가 타이어산업에서 보강재로 사용하면서 회전저항(Rolling resistance) 감소, Wet grip성 향상을 통해 이산화탄소 절감 효과가 증명되면서 친환경 소재로 널리 사용되고 있다. 일반적인 실리카는 실라놀기가(Si-OH) 표면에 존재하여 친수성을 띄며 강한 극성을 이루는 물질로서 Polymer인 고무와의 상용성이 떨어져 원하는 물성 구현에 많은 어려움이 있었다. Coupling agent인 유기실란의 개발과 실리카 분산제, 치합식인 Intermeshing rotor 개발이 상용화에 큰 몫을 하였다. 본 연구에서는 천연고무 베이스의 실리카 배합물의 물성에 영향을 주는 첨가제인 실란커플링제와 활성제의 상관관계를 규명하기 위해 가교특성, 기계적 물성, 동적 점탄성, 분산성등을 조사 비교하여 양호한 물성을 구현하는 적정 함량비를 산출하였다. 실리카 함량 대비 8~10% 수준의 실란커플링제를 사용 하였을때 가장 양호한 마모특성과 Heat build up, tanδ 60℃ 값을 보였고, 활성제의 경우 실란 커플링제 사용에 따른 물성변화량에 비해 미비한 상승효과를 보였지만, 실리카 재응집 현상을 줄여 무우니점도 하락과 가교밀도 상승 및 분산성 향상효과를 보였다.