DOI QR코드

DOI QR Code

Study on the Design of Butyl Rubber Compound and Noise Reduction System for Sound Insulation

소음 차단 성능 향상을 위한 부틸 탄성체 배합 및 진동제어 시스템 디자인 연구

  • Kim, Won-Taek (Department of Polymer Engineering, The University of Suwon) ;
  • Chung, Kyung-Ho (Department of Polymer Engineering, The University of Suwon)
  • 김원택 (수원대학교 신소재공학과) ;
  • 정경호 (수원대학교 신소재공학과)
  • Received : 2014.02.05
  • Accepted : 2014.03.03
  • Published : 2014.06.30

Abstract

The noise between floors of apartment has been hot issue nowadays. In order to improve the noise insulation performance, we proposed the antivibration rubber system which can be applied to the floor system for sound insulation. Among various types of elastomer, butyl rubber showed the good aging characteristic, low rebound resilience and high damping factor. Thus, the butyl rubber was selected as a basic rubber for antivibration rubber system. The effects of type and loading amounts of carbon black on antivibration properties of butyl rubber were studied. The increase of surface area and the content of carbon black resulted in high bound rubber fraction, high mechanical property, low rebound resilience, and high damping factor of butyl rubber. Based on the results of this study, the new antivibration rubber was prepared and applied to the floor system for sound insulation. The impact sounds of floor system proposed in this study were 40 dB and 43 dB in cases of light weight and heavy weight impact sound, respectively.

최근 공동주택의 층간 소음으로 인하여 사회적 문제가 크게 대두되고 있다. 본 연구에서는 소음 차단 성능을 향상시키기 위해 바닥 진동 제어 시스템에 적용되어질 방진고무를 제조하였다. 다양한 유형의 고무 중 우수한 노화특성, 낮은 반발탄성 및 높은 댐핑특성의 성질은 갖는 부틸 고무를 방진고무의 원료 고무로 선정하였다. 그리고 부틸 컴파운드에 첨가되는 카본블랙의 유형과 함량에 따른 방진고무의 물성을 확인하였다. 표면적이 큰 카본블랙을 사용하거나 함량이 증가할수록 고무와 카본블랙간의 결합고무의 함량이 증가하여 높은 기계적 물성, 낮은 반발탄성과 높은 댐핑특성을 나타내었다. 연구 결과를 토대로 최적의 카본블랙 종류와 함량을 결정하고 방진고무를 제조한 뒤 바닥진동제어 시스템에 적용하였다. 바닥충격음을 측정한 결과 경량충격음 40 dB, 중량충격음 43 dB을 나타내어 소음차단 성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. (사)한국고무학회, "고무재료와 가공기술", p. 47, 2008.
  2. J. S. Youn, "Rubber anti-vibration, vibration and cushioning properties", Elast. Compos., 31, 4 (1996).
  3. D. H. Kang and S. M. Kim, "Preparation and properties of polyorganosiloxane modified maleated EPDM/EPDM rubber vibration isolator", Appl. Chem. Eng., 21, 5 (2010).
  4. C. Y. Park and B. Y. Sohn, "Estimation of loss energy from the measurement returning time of rebound for carbon black-filled natural rubber compounds", J. Korean Inst. Chem. Eng., 35, 154 (1997).
  5. 김완영, 이대수, 김윤섭, "카본블랙의 종류와 충전량이 NR Compund의 동적 점탄성에 미치는 영향", 전북대학교 논문집, 32, 105 (1990).
  6. W. Y. Kim, D. S. Lee and B. C. Lee, "A study on the vibration damping of natural rubber vulcanizates filled with various carbon blacks", Polymer(Korea), 20, 971 (1996).
  7. C. H. Yoon, I. Lee, C. T. Cho and K. H. Chae, "The study on the optimum loading of carbon black for the different kind of rubber compounds", Korean Inst. Chem. Eng., 7, 565 (1996).