X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS) 분석법을 이용한 FKM 오링의 노화 메카니즘 분석 연구

Study on the Degradation Mechanism of FKM O-ring by X-ray Photoelectron Spectroscopy

X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석법을 이용하여 FKM O-ring의 대기중에서의 노화 메카니즘을 관찰하였다. FKM O-ring은 선경 3.53mm, 내경 91.67mm인 오링을 시편으로 사용하였다. 노화 후 FKM O-ring의 oxygen 원소의 농도가 20.39%로 증가하였으며, fluorine 원소는 각각 8.29%로 감소하는 경향을 나타내었다. 이를 통하여 산소에 의한 산화 반응이 FKM O-ring의 주요 노화 반응으로 나타났다. C1s와 F1s 피크 분석 결과, FKM O-ring의 주쇄중 C-F 결합에서 산화 반응이 주로 진행되는 것으로 나타났다. 또한 O1s 피크 분석 결과, 산화 반응을 통하여 C-OH, C=O, 그리고 O=C-O 구조를 형성하며, 주로 카르복실기가 생성되는 것으로 나타났다.

In this study, we observed degradation mechanism of FKM O-ring by X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) at atmosphere condition. FKM O-ring had 3.53mm of cross-sectional diameter and 91.67mm of inner diameter. After thermal degradation, oxygen atom concentration of FKM O-ring was increased to 20.39%, and fluorine atom concentration was decreased to 8.29%. We observed that degradation reaction occurred by oxidation reaction. By C1s and F1s peak analysis, we confirmed that oxidation reaction usually occurred at C-F bonding of FKM main chain. Also, carboxyl group(C-OH, C=O, O=C-O) produced by oxidation reaction from O1s peak analysis.