Stabilization of Chlorosulfonated Polyethylene (CSM) Rubber Emulsion with Surfactant Mixture

혼합 계면활성제를 이용한 Chlorosulfonated Polyethylene (CSM) Rubber의 유화안정성 연구

In this work, the stabilization of chlorosulfonated polyethylene (CSM) rubber emulsion with surfactants, i.e., nonionic (Span 60) or anionic (Sodium laurylsulfate, SLS) surfactants, was investigated. The phase inversion emulsification by interfacial chemical characteristics was used to emulsify the CSM rubber. As a result, the emulsion phase separation was observed in the case of any single surfactant. However, there was no phase separation in the mixture of Span 60 and SLS in the context of emulsion droplet size tests and rheological behaviors. The droplet size decreases by increasing the surfactant mixture, resulting in increasing the viscosity. The viscosity and shear stress determined from shear rate show a shear thinning and yield behaviors. It was then found that the emulsion stabilization can be improved using the phase inversion emulsification method and surfactant mixture.

본 연구에서는 CSM 고무를 유화하기 위하여 계면화학적 성질을 이용한 반전유화법과 계면활성제로서 비이온 및 음이온 계면활성제를 혼합 사용하였다. 단독계면활성제를 사용하였을 때에는 에멀젼의 분리가 발생하였고, 비이온 계면활성제 Span 60과 음이온 계면활성제 SLS를 혼합 사용하는 경우에는 상의 분리가 발생하지 않았다. 그러므로 혼합계면활성제를 사용하여 제조한 에멀젼의 droplet size, 전단속도에 따른 점도 및 전단응력과 같은 유변학적 거동을 통하여 에멀젼의 안정성을 규명하였다. 혼합계면활성제의 양에 따라 droplet size는 감소하였고, 이에 점도는 증가하였으며, 전단속도에 따른 점도 및 전단응력 측정결과 각각 non-Newtonian 흐름인 shear thinning 거동과 항복응력 값을 보였다. 이러한 실험결과인 유변학적 거동으로부터 CSM 고무를 유화하기 위해서는 반전유화법과 혼합계면활성제를 사용함으로써 에멀젼의 안정성을 향상시켰음을 확인할 수 있었다.