Abstract
Elastic responses on both pure natural rubber melts with different molecular weights and the rubber compounds mixed with various types of carbon blacks were investigated in this study. Furthermore, the degree of bound rubber was measured for various carbon blacks with different sizes and structures in order to study the interaction between the rubber and carbon blacks, and to study the correlation between the interaction and the elastic responses. As a loading amount of carbon black increased, the degree of bound rubber became higher, particularly far carbon-black particles with smaller sizes and higher structures. The elastic responses of the rubber melt filled with carbon black remarkably improved, as compared with those of unfilled rubber melt, specially in carbon black showing higher contents of bound rubber. Stress relaxation was more delayed and recovery behavior became more elastic, as the molecular weight of the rubber melt increased and the size of carbon-black particles was decreased. Permanent set became higher, as the molecular weight of the rubber melts decreased and the size of carbon-black particles increased.
본 연구에서는 분자량이 다른 순수 천연고무 용융체와 다양한 유형의 카본블랙을 혼합한 배합고무 용융체의 탄성반응을 조사하였다. 또한 카본블랙과 고무 분자와의 상호작용과 이들 탄성반응이 갖는 상관성을 규명키 위해 입자의 크기와 구조가 다른 카본블랙을 대상으로 결합고무를 측정하였다. 카본블랙의 함량이 증가할수록 결합고무는 증가하였고 특히 카본블랙 입자의 크기가 작아 비표면적이 넓고 구조가 발달될수록 증가하였다. 카본블랙을 혼합한 배합고무 용융체의 탄성반응은 순수고무 경우에 비해 크게 향상되었으며 특히 결합고무가 큰 경우에 보다 현저하였다. 순수고무 용융체의 분자량이 증가할수록, 그리고 고무에 혼합된 카본블랙 입자의 크기가 작을수록 응력이완 거동은 지연되었으며 복원거동은 보다 탄성적으로 변하였다. 영구변형 거동에 있어서는 고무 분자량이 감소하고 카본블랙 입자 크기가 증가할수록 그 변형정도가 커졌다.
