• Elastomers and Composites
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• 제38권1호
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• pp.65-71
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• 2003

저분자량 SBR (액상 SBR)이 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 액상 SBR을 실리카로 보강된 SBR 배합물에 첨가하면 점도가 낮아졌다. 가교밀도는 액상 SBR의 함량이 증가함에 따라 감소하였고 가창속도는 느려졌다. 모듈러스와 인장강도는 액상 SBR의 함량이 증가할수록 낮아졌고 신율은 증가하였다. 마모 특성은 액상 SBR의 함량에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 액상 SBR의 첨가에 의해 실리카 분산이 향상되었기 때문으로 여겨진다. 실험결과를 종합해 볼 때, 5 phr 이하의 적은 양의 액상 SBR을 사용하는 것이 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성을 향상시키는데 바람직할 것으로 판단된다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.252-259
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• 2009

양기능성실란(TESPD)이 실리카가 함유된 SBR 복합 소재에 첨가되었을 시 그에 따른 가교특성, 가공정도, 물리적 특성들에 미치는 영향을 조사하였다. TESPD를 첨가한 SBR 복합 소재는 TESPD가 실리카와 고무를 화학적으로 결합하여 3차원적인 구조를 형성함으로해서 가교밀도가 증가하였고, 이에 따라 기계적 강도가 증가하였다. 이는 또한 TESPD를 첨가하지 않은 소재와 비교했을 시 가공성이 증가하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제37권4호
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• pp.217-223
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• 2002

실리카로 보강된 고무 배합물은 카본 블랙으로 보강된 배합물에 비해 보강제의 분산이 나쁘고 느린 가황 특성을 보인다. 보강제의 분산을 향상시키고 가황 특성을 빠르게 하기 위해 일반적으로 실리카로 보강된 고무 배합물에서는 실란커플링제인 bis-(3-(triethoxysilyl)-propyl)-tetrasulfide (TESPT)와 diphenylguanidine (DPG)를 사용한다. Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR)은 실리카로 보강된 styrene-butadiene rubber (SBR) 배합물에서 실리카의 분산을 향상시킨다. 이 연구에서는 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성에 NBR이 미치는 영향에 대해 조사하였다. NBR을 포함하고 있으나 TESPT의 양이 적거나 DPG를 포함하지 않은 배합물(배합물 A)의 특성과 NBR은 포함하지 않고 TESPT와 DPG를 포함하는 배합물(배합물 B)의 특성을 비교하였다. 배합물 A의 스코치 시간은 배합물 B의 것에 비해 빨랐고 모듈러스와 인장 강도는 배합물 B에 비해 약간 떨어지는 경향을 보였다. 마찰 특성은 배합물 A의 것이 배합물 B의 것에 비해 우수하게 나타났다. NBR의 사용으로 TESPT와 DPG의 사용을 줄일 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제41권1호
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• pp.10-18
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• 2006

Maleic anhydride로 처리된 저분자량 폴리부타디엔 (액상 PB)이 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 실리카 분산은 액상 PB의 첨가에 의해 향상되었다. Maleic anhydride가 포함된 액상 PB가 maleic anhydride가 포함되지 않은 액상 PB보다 실리카 분산성 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다. SBR 배합물의 점도는 액상 PB가 첨가됨에 따라 감소하였다. 가교밀도는 액상 PB의 함량이 증가함에 따라 감소하였고 가황 속도는 느려졌다. 실험 결과를 고려하면, 5 phr 이하의 소량으로 액상 PB를 첨가함으로써 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Elastomers and Composites
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• 제33권4호
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• pp.274-280
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• 1998

가황반응에 대한 반응차수, 반응속도상수 및 활성화에너지, 가교결합에 의한 가교밀도 및 탄성상수를 동일한 가황시스템하에서 실리카와 카본블랙을 함유한 SBR/BR 블렌드에 대하여 조사하였다. 반응차수는 충전제 종류에 관계없이 1차 반응이었으며, 카본블랙이 첨가된 배합고무는 실리카가 첨가된 배합고무보다 반응속도가 빠르게 나타났다. 그러나 활성화에너지는 충전제 종류 및 고무 블렌드 조성에 관계없이 일정하게 나타났다. 가교밀도 및 탄성상수는 고무와 카본블랙간의 강한 상호작용으로 인해 카본블랙이 첨가된 조성물에서 높게 나타났다. 한편, 고무 블렌드중 부타디엔 고무 함량이 증가할수록 가교밀도 및 탄성상수는 감소하였다. 가황고무중 결합 황 함량 비교결과, 실리카가 첨가된 조성물중 일정한 결합 황 함량은 반응시작 후 20분 후에 나타났으나, 카본블랙이 첨가된 조성물은 10분 후에 나타났다. 또한 실리카가 첨가된 조성물은 카본블랙이 첨가된 조성물에 비해 반응 유도시간($t_2$) 및 최적 가황시간($t_{90}$)이 길게 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제54권1호
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• pp.54-60
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• 2019

The rapid development of the automobile industry is an important factor that led to the dramatic development of synthetic rubber. The tread part of tire that comes in direct contact with the road surface is related to the service life of the tire. Rubber compounds used in tire treads are often blended with SBR (styrene-butadiene rubber) and BR (butadiene rubber) to satisfy physical property requirements. However, when two or more kinds of rubber are blended, phase separation and silica dispersion problems may occur due to non-uniform mixing of the rubber. Therefore, in this study, we synthesized an SBR copolymer with the same composition as that of a typical SBR/BR blend compound by controlling butadiene content during ESBR (emulsion styrene-butadiene rubber) synthesis. Subsequently, silica filled compounds were manufactured using the synthesized ESBR, and their mechanical properties, dynamic viscoelasticity, and crosslinking density were compared with those of the SBR/BR blended compound. When the content of butadiene was increased in the silica filled compound, the cure rate accelerated due to an increased number of allylic positions, which typically exhibit higher reactivity. However, the T-2 compound with increased butadiene content by synthesis less likely to show an increase in crosslink density due to poor silica dispersion. In addition, the T-3 compound containing high cis BR content showed high crosslink density due to its monosulfide crosslinking structure. Because of the phase separation, SBR/BR blend compounds were easily broken and showed similar $M_{100%}$ and $M_{300%}$ values as those of other compounds despite their high crosslink density. However, the developed blend showed excellent abrasion resistance due to the high cis-1,4 butadiene content and low rolling resistance due to the high crosslink density.

• Elastomers and Composites
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• 제36권3호
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• pp.162-168
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• 2001

저분자량 폴리부타디엔 (액상 BR)은 실리카로 보강된 스티렌-부타디엔 고무 (SBR) 배합물에서 실리카 분간을 향상시킨다. 본 연구에서는 액상 BR의 분사량이 미치는 영향에 내하여 조사하였다. 레오 그래프에서 측정되는 최소 토크와 최내 토크는 액상 BR의 분자량이 큰 것(HLBR)을 사용했을 때가 액상 BR의 분자량이 작은 것 (LLBR)을 사용했을 때 보다 더 낮지만 델타 토크는 거의 파이가 없다. 무니 스코치 시간은 HLBR을 사용했을 때 더 빨라졌다. 모듈러스는 HLBR을 사용했을 때 더 낮았지만 인장 강도는 더 강하였다. 신율은 HLBR을 사용했을 때 더 길었다. 열노화에 대한 안정성은 LLBR을 사용한 배합물이 HLBR을 사용한 것보다 더 우수하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제58권3호
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• pp.103-111
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• 2023

The abrasion resistances of silica-filled styrene-butadiene rubber (SBR) compounds prepared with and without dicyclopentadiene resin (SBR-R and SBR-0, respectively) were studied using four different abrasion testers, namely cut and chip (CC), Lambourn, DIN, and laboratory abrasion tester (LAT100). The effect of the resin on the abrasion behavior was elucidated by analyzing the morphologies and size distributions of wear particles. All the wear particles had rough surfaces, but those obtained in the Lambourn abrasion test exhibited relatively smooth surfaces. The size distributions of the wear particles showed different trends depending on the abrasion tester and the rubber compound; however, most of the wear particles were larger than 1000 ㎛. The SBR-R sample showed a wide range of particle sizes (from 63 ㎛) in the LAT100 abrasion test and majority of the wear particles were 500-1000 ㎛, whereas the SBR-0 sample had the most distribution of larger than 1000 ㎛. The abrasion rates of SBR-0 sample were lower than those of the SBR-R sample for the CC and LAT100 abrasion tests, but the Lambourn abrasion test result showed the opposite trend. Addition of the resin influenced the abrasion behavior, however the effect varied depending on the type of abrasion tests.

• Macromolecular Research
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• 제8권6호
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• pp.285-291
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• 2000

Influence of silane coupling agent, bis-(3-(triethoxisilyl)-propyl)-tetrassulfide, on cure characteristics and bound rubber content of filled styrene-butadiene rubber (SBR) compounds and on physical properties of the vulcanizates was studied. Carbon black-filled and silica-filled compounds were compared. Content of the bound rubber increased with increased content of the silane coupling agent and this trend was shown more clearly in the silica-filled compounds. Optimum cure time of the carbon black-filled compound increased with increase of the silane content, while that of the silica-filled one decreased. Cure rate of the carbon black-filled compound became slower as the silane content increased while that of the silica-filled one became faster. By increasing the silane content, the minimum torque decreased and the delta torque increased. Physical properties of the silica-filled vulcanizate were found to be improved by adding the silane coupling agent. However, for the carbon black-filled vulcanizates, the tensile strength and tear resistance decreased with increase of the silane content. The differences between the carbon black-filled and silica-filled compounds were explained by difference in the reactivities of the fillers with the silane.

• Elastomers and Composites
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• 제53권2호
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• pp.39-47
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• 2018

Styrene-butadiene rubber (SBR) is widely used in tire treads due to its excellent abrasion resistance, braking performance, and reasonable cost. Depending on the polymerization method, SBR is classified into solution-polymerized SBR (SSBR) and emulsion-polymerized SBR (ESBR). ESBR is less expensive and environmentally friendlier than SSBR because it uses water as a solvent. A higher molecular weight is also easier to obtain in ESBR, which has advantages in mechanical properties and tire performance. In ESBR polymerization, a surfactant is added to create an emulsion system with a hydrophobic monomer in the water phase. However, some amount of surfactant remains in the ESBR during coagulation, making the polymer chains in micelles clump together. As a result, it is well-known that residual surfactant adversely affects the physical properties of silica-filled ESBR compounds. However, researches about the effect of residual surfactant on the physical properties of ESBR are lacking. Therefore, in this study we compared the effects of remaining surfactant in ESBR on the mechanical properties of silica-filled and carbon black-filled compounds. The crosslinking density and filler-rubber interaction are also analyzed by using the Flory-Rehner theory and Kraus equation. In addition, the effects of surfactant on the mechanical properties and crosslinking density are compared with the effects of TDAE oil (a conventional processing aid).