Elastomers and Composites

The Rubber Society of Korea (한국고무학회)
권호 표지

Effect of Magnesium Oxide on Physical and Chemical Properties of FKM Elastomer

FKM Elastomer의 물리적 및 화학적 성질에 미치는 산화마그네슘의 영향

  • Published : 2003.03.31
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Abstract

Metal oxide(MgO) was added to FKM rubber in order to develop automotive fuel hose which ran show elastic characteristics under extreme condition. Cure characteristics, physical properties, thermal resistance and fuel resistance of FKM compounded rubber with MgO were investigated. MgO was mixed to FKM rubber materials within the range of $0{\sim}20phr$. From the test results of rheological properties and Mooney viscosity, the $t_{s2}$, $T_{c90}$ values increased as the MgO contents increased in FKM rubber compounding. Hardness and 100% modulus of FKM compounded rubber slightly increased, but tensile strength and elongations at break slightly decreased. From the test results of thermal resistance of rubber specimens at 130, 150, and $170^{\circ}C$ for 70 hrs, the changing rate of physical properties was found to be relatively small. Fuel resistance tests were carried out for fuel A, B, C and D at $40^{\circ}C$ for 70hrs, and the results showed that the changing rate in physical properties was found to increase from Fuel A to D, Furthermore thermal properties of FKM compounded rubber containing MgO were also investigated by using TGA/DSC. The optimum mixing ratio of additive to FKM rubber to get the maximum effect on thermal resistance and fuel resistance, within the range of desirable specification for rubber material, was determined to be 6 phr for MgO.

극한 조건에서도 탄성체의 특성을 발휘할 수 있는 자동차용 연료호스의 개발을 목적으로, FKM 불소고무에 금속산화물인 MgO를 첨가하여 함량에 따른 불소고무의 가황 특성, 물리적 성질, 내열성, 내연료성 및 열적 특성의 변화를 조사하였다. MgO는 $0{\sim}20phr$ 범위에서 혼련하였으며, 유동특성과 Mooney 점도를 측정한 결과, 미가황 고무의 가황 특성은 MgO의 양이 증가할수록 $t_{s2}$ 및 $T_{c90}$의 시간이 빨라지는 경향을 나타내었다. MgO의 함량이 증가함에 따라 경도 및 모듈러스 값은 조금씩 증가하였고, 인장강도 및 신장율은 조금씩 감소하는 경향을 나타내었다. 내열성 실험은 $130^{\circ}C,\;150^{\circ}C,\;170^{\circ}C$에서 70시간동안 각각 수행한 결과, 기본물성의 변화율은 온도차에 따라 변화폭이 상대적으로 적었다. 내연료유성 실험은 $40^{\circ}C$에서 70시간 동안 ASTM FUEL A, B, C, D에 대하여 각각 수행하였으며, FUEL A에 비하여 FUEL D로 갈수록 기본물성의 변화율 폭이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 TGA/DSC를 이용하여 산화마그네슘의 첨가에 따른 배합고무재료의 열적 특성도 연구하였다. FKM 고무재료에 대한 MgO의 최적배합비는 기본물성, 내열성, 내연료성 및 열분석 결과를 고려할 때 6 phr이 첨가된 시료가 고무재료의 규격 범위 내에서 가장 적합하였다.

Keywords

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