고무배합 이론
1. 이론
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배합표의 작성
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제품의 성질의 파악.
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사용근거의 목적
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사용용도의 확인
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물리실험 혹은 화학실험을 행하는 것.
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가공하지 않은 고무 원료는 물리적으로 사용을 할 수가 없다. 고무 원료 : 약품+내림가공, 카렌다, 압출, 봉인 ⇒가류관 혹은 프레스, 자동가류, ⇒ 열처리
배합공정에서 고무제품의 제일 중용한 사항은 배합표의 작성이다.
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배합표의 실제 및 치환법, 전환법등등..... 생략
2. 고무의 배합제
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고무산화제 아연화 (ZnO)
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ZnO : 일반적으로 많이 사용, Zinc Oxid라고 한다.
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산화마그네슘 (MgO)
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네오프렌, CR고무용이나 불소고무 산화보강제로 사용하며 매유선 고무에도 사용 함.
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적색 산화철 (Red Lron Oxide)
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일명 베니가라 라고 한다. 저색이면서 자색에 가깝다. 충진제로도 사용하며 열에 의한 전도율이 좋다.
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백색안료
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지당(TiO2), 리드봉 두 가지가 있다, 백색 색소로써 내열과 내약품성에 좋으며 고무 100%에 10~30%까지 사용,
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착색제
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적색, 녹색, 청색, 노랑, 빨강, 등 고급색소는 유기안료로 퍼머넨트 계열의 제품이 주류를 이룬다, 퍼머넨트 계열 색소는 220도 까지 사용이 가능하다. 180도 이하의 색소도 있다, 고무 제품 가류는 평균 160도 이하에서 가류 하기 때문에 색의 변질이 없으나 황화배합은 가류온도와 시간이 맞지 않으면 피박으로 유황이 분출되어 주의를 요한다. 고온가류의 색은 다소 변질성이 있다, 220도가 넘는 가류는 색소 안정성에 대한 것을 잘 검토해야 한다.
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난연제
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산화안티몬계열의 백색 분말로 염화파라핀과 섞어 넣는다, 고무 100%에 6.0%를 투입하면 난연이 가능, 난연성 네오프렌 고무에 많이 사용,
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점착제 (송진)
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일명 구마롱 수지, 유기물질이며 접착제품에 많이 사용, 비중이 높은 제품에 계면접착제로도 사용, 구무 100%에 5~20%까지 투입, 송진과 구마롱수지는 모든 내약품성이 유슈하다,
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고무용 스폰지 발포제 (Blowig Agent)
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스폰지는 푹신하고 탄성이 있으며 고무 내부에 기포가 존재하기 때문에 발포제로 사용한다, 발포제 스폰지 제조 : 열분해에 의한 고무 생지 가류 중 가스가 발생하여 독립적인 기포와 연쇄적인 기포가 된다. 그 기포의 가황상태가 완벽 했을 때 기포가 존재하여 스폰지가 된다,
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고무 및 PVC 발포제 (Blowig Agents)
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무기발포제 ( inorganic loeing agents),
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중탄산소다 (sodiumbic-carbonats ammonium, cabonats),
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유기발포제(organic, blowing, agents)등
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무기 발포제는 탄산암모니아 계통이며 주로 고무용 발포제에 사용 (연통가압스폰지에 사용)
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중탄산소다 공업용과 식용소다
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공업용 : 60~150도가 분해온도, 기포가 크며 다용성 발포제이고, 고무침대용스폰지, 신발 내부창등에 사용,
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식용소다 : 30~60도이며 주로 식빵등에 사용
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유기발포제
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DPT계열(Dinitroso, Penta, Methylene Tetramine)
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염황색 분말, 고무및 지상 제품에 90%이상 사용, 분해온도가 높기 때문에 발포조제를 혼합하여 사용함으로서 분해온도를 50%이하로 낮추어서 사용, 저미세, 고미세 발포용 발포제 이다, 고도의 폭발성 물체이며 정전기나 화기에 주의를 요한다 가공시에는 반드시 DPT와 기름(연화제)를 썩어서 사용하면 안전하다,
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발포조제 (Bloeing Promoters)
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DPT발포제 AZC계의 높은 분해온도를 가류 적정온도를 하기 위해 발포조제(분해온도 하강제)로 사용한다. 요소계조제, 유기산조제 등이 있다,
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TSH 발포제 (Toluene Sulfonyl Hydrazide)계
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백색 분말 분해온도 135도, 조제가 변용하지 않으면 단독 발포제로 사용, 분해온도가 높기 때문에 가공시 혼련온도를 낮게 가공해야 한다, 고무 및 EVA 비닐등 수지 발포제용이다,
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AZO 발포제(Azobis isobutyro nitrile)계
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분해온도 100~115도 고무 및 실리콘 발포제는 단독으로 사용
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BSH 발포제(Benzene Sulfonyl Hydrazide) 계
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해온도 140도 고무용으로 네오프렌 PVC 발포제이다.
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이상과 같이 발포제는 질소와 탄산가스, 산화탄소 물로 되어 있다
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고무용 이형제
이형제 : 고무와 고무 생지끼리 붙지 않게하며 고무와 금형간 계면의 접착을 방지 하기위해 사용, 실리콘 수성액과 액체성이 있음,
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10) 충진제
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보강제라고 함,
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순원료고무, 합성고무 SBR, 천연고무 NR,, BR, NBR,네오프렌, CR고무 등은 순고무로서 강황체는 인장, 인열, 강도, 경도 등이 50kg/㎠이하에 불과함으로 충진제나 보강제를 혼합하면 모든 물성이 개선 된다,
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탄산칼슘 (CaCO3) : 백경탄
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침강성 경탄 (A)급 : 입자가 미세하고 보강성이 좋다. 스폰지나 고물성 배합에 많이 사용
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탄산 경탄 (B)급 : 일반 고무 제품에 사용
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활성탄산칼슘(C)급 : 일반적으로 많이 사용
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탄산마그네슘(MgCO3)
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염화성분이 있다, 고무에 50% 이상 투이빗 백색도가 불안전 하다, 흑색에는 지장이 없으나 보강성이 약하다, 투명성 마그네슘성분이 있다.
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크레이(Clay) 일명 규산염,
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연질(하드)크레이 : 고 물성치에 사용
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연질 크레이 : 일반 공업용 고무에 사용
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카오린크레이
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조개호분을 분쇄 : 산화시킴, 값이 싸고 보강성과 물성면에서 약하다,
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경탄과 병용하여 사용하는 것이 좋다
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규조토 충진제
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비중은 충진제 중 제일 높고 분자내 수분 함량이 있어 건조 후 사용, 얇은 흑색물에 사용하는 것이 좋음,
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백카본 규산성 충진제 : 화이트 카본
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백색제품, 고경도, 고인장 제품에 많이 사용
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함수규산성 카본 : 공업용 고무배합에 사용
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무수규산성 카본 : 정밀제품에 사용,
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탈크(CC)
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이형성 충진제, 압출제품에 사용, 충진제로는 혼합이 안됨,
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중탄 소석회질 : 생석회
촉진제 M을 만드는데 사용
외산 백연화 : 백연화, 백연화 CC, 볼 TT등..
유산 바륨
염화성 바륨에 유산을 침전 : 중징 백색분말임,
석면분
천연광석에서 섬유상 물질을 추출 ; 분말 1~10급품이 있음,
내열성, 전기절연성, 고무 이물류에 많이 사용
운모분
천연산, 분말로 분쇄하여 화학제품에 많이 사용,고무생지는 경화성을 준다, 고무원료 100%에 20% 까지 트입, 기황제에는 영향이 없고 전기 절연성 물체,
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흑연
천연산; 분쇄하여 제조, 밧데리 원료로 사용, 고무에 105정도 투입시 광채가 남,
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고무배합 충진제 한계성 투입
* 경탄 : 고무원료 100%에 150%까지 투입 가능.
* 크레이 : 고무원료 100%에 150%~200%까지 투입 가능.
* 백카본 : 고무원료 100%에 50%~60%까지 투입 가능. 규산성 분자로 분산이 잘 안되므로 활성제(DEG)를 넣어야 함,
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산화알미늄 충진제
보강성 우수하나 열전도도가 빠르다, 경탄이나 크레이등을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. -
11) 보강제 카본블렉 (CARBON-BLAK)
생지가공에 많이 사용,타르를 탄소물질로 불완전 연소하여 열 분해로 만듦. 인지속에 산소,황 등을 함유, 각 카본 성징에따라 고무 제품 물성치가 달라진다, 국내에서는 HAF, SRF, FEF 등을 많이 사용-
6RF, SRF : 입자 굵고 보강성 약함, 내마모나 저경도 제품에 적합,
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HAF : 공업용 고무제품에 많이 사용, 입자 적고, 보강성 및 마모성 좋음, 고경도 제품에 사용, 인장강도 상승에 좋다,
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FEF : 매끄러움에 좋다, 내부 발열 적고, 열전도성이 좋고 압출용에 적합,
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SAF : 입자 미세하다, 보강. 바모성 좋음, 가공중 배합유의 혼합가공이 좋음
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ISAF : 특수 보강제, 보통 입자가 미세, 보강. 바모성 좋음, 회전성 제품에 사용,
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SPF : 입자 미세분말, 보강. 바모성 좋음,
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FT : 비중이 가볍고 특수고무제품에 사용,
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MT : FT와 비슷,
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아세틸렌 카본 : 특수고무와 고경도 제품에 사용, 전기전도율이 좋다,
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HPC : 입자 미세, 가공이 어려워 배합유와 섞어 내림 함,
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EPC : 보강성, 마모성, 가공성이 좋다,
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가장많이 사용하는 카본블렉은 SRF-2, HAF-3, FEF-4, FT, ISAF-5이다
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카본 배합에서 고무원료 100%에 카본블렉 60% 이상의 가공은 무리 임,
카본 단독 배합은 50%이상일 때 고무배합유를 1:1 투입 해야 함,이때 산화제, 유황, 촉진제, 노방제, 기타를 1:1로 배합 해야 함, -
12) 가류제 (산화제)
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유황(SULFER)
고무제품에 물리적 형상체를 만드는데 없어서는 안되는 가황제이다,
*불용성 유황은 투명제품의 가황제이다, 고무제품은 유황에 의해 제품이 됨으로 유황체는 핵심적인 촉매임,
*고무원료 100%에 2~3% 가황체는 탄성을 마들지만, 30~40%까지 넣은 가황체는 에보나이트로 되고, 밧데리가스나 강도가 높은 물체가 된다, 유황과 함께 산화, 아연화 촉진을 할 수 있는 촉매제를 넣음으로서 고무제품의 여러 형태의 특성을 나타난다,
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촉진제
①지아졸래(Thiazole) 촉진제
M 및 MBT : 황색분말, 차색성 없음.
DM : 황색분말, 차색성 없음.
MZ : 황백색분말, 차색성 없음.
NS : 황갈색분말, 차색성 없음.
CZ : 회백색분말, 차색성 약간 있음.
DS : 황색분말, 차색성 없음.
MH : 황색분말, 차색성 있음.
MX-1 M, H : 혼합촉진제.황색분말, 차색성 없음.
MX-2 DM, H : 혼합촉진제.미황색분말, 차색성 없음.
SMB : 황색편상 결정체. 차색성 없음
F-D, DM, H : 3가지 혼합체.미황색분말, 차색성 없음.
MX-K-M, DM, H : 3가지 혼합체.황색분말, 차색성 없음.
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② 구아니진계(Guanijine)촉진제
D : 백색분말, 차색성 없음.
DPG : 백색분말, 차색성 없음.
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③ 쥬우람계(Thjuram) 촉진제
TBT : 갈색 액체, 차색성 없음.
TT : 백색 구분말,차색성 없음.
TET : 미회백색분말, 차색성 없음.
TRA : 미황색분말, 차색성 없음.
TMT : 미회백색분말, 차색성 없음.
TS : 황색 분말,차색성 없음.
TMTO :황색분말, 차색성 없음.
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④ 쥬우레아계 (Thiourea)촉진제
NA-22 : 백색분말, 차색성 없음.
LUR : 염갈황색, 차색성 없음.
EUR : 미황백색,차색성 없음.
BUR : 미황백색,차색성 없음.
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⑤ 디지오카바메르계 (Thiocarabmate) 촉진제
BZ : 백색분말, 차색성 없음.
EZ : 백색분말, 차색성 없음.
PZ : 백색분말, 차색성 없음.
MP :미황백색분말, 차색성 없음.
PX :백색분말, 차색성 없음.
PPDC : 백색분말, 차색성 없음.
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⑥ 자연촉진제
ZNMDC, ZNEDC, ZNEPDC, PMPDC 계열,
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국내고무공업의 촉진제 : DM. M, D,TT 등이 주로 사용됨,
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① 고무용 촉진제
M : 메르캅탄 벤조지아졸계열 MBT 이다,
M, MBT : SBR, CR, NBR, EPDM등의 평단, 가황 촉진제.
D : 구아니팅 계열 생고무, SBR에 사용
DPG : SBR, CR, NBR 등에 사용, 염기성 촉진제.
DM : 지아졸 계열 복합촉진제, SBR, 네오프렌, NBR, EPDM등의 평단, 가황 촉진제.
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② 쥬우람 가황 촉진제
TT, TBT, TET, TRA, TS, TMTD, TE 등 8가지.
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③ NA-22, BUR, EUR : 네오프렌, CR 촉진제로 사용,
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④ LUR 촉진제는 염소화 부틸 고무 가류 촉진제.
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⑤ 혼합촉진제
MX-1 : M+H, MX-2 : DM+H, MX-K : DM+DM+H
투명제품 촉진제.
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⑥ 디지오카바메이트 촉진제
BZ, EZ, PZ, MP, PX, PPDC, : 생고무 합성고무 촉진제,
BZ. PX, PZ, EZ, : 라텍스 촉진제
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⑦자연가황고무 촉진제
ZNMDC, ZNEDC, ZNEPDC : 자연가황이 되는 강력촉진제, 강력접착제용. 고무풀.
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과산화물 가류제
Diak-1,Diak-2, DCP,CHO, : 다이아크. 가류제 (고무 100%에 1.3%)
수산화칼슘계열 : 불소고무 가류제.(고무 100%에 6.0%) -
11) 보강제 카본블렉 (CARBON-BLAK)
생지가공에 많이 사용,타르를 탄소물질로 불완전 연소하여 열 분해로 만듦. 인지속에 산소,황 등을 함유, 각 카본 성징에따라 고무 제품 물성치가 달라진다, 국내에서는 HAF, SRF, FEF 등을 많이 사용-
6RF, SRF : 입자 굵고 보강성 약함, 내마모나 저경도 제품에 적합,
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HAF : 공업용 고무제품에 많이 사용, 입자 적고, 보강성 및 마모성 좋음, 고경도 제품에 사용, 인장강도 상승에 좋다,
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FEF : 매끄러움에 좋다, 내부 발열 적고, 열전도성이 좋고 압출용에 적합,
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SAF : 입자 미세하다, 보강. 바모성 좋음, 가공중 배합유의 혼합가공이 좋음
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ISAF : 특수 보강제, 보통 입자가 미세, 보강. 바모성 좋음, 회전성 제품에 사용,
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SPF : 입자 미세분말, 보강. 바모성 좋음,
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FT : 비중이 가볍고 특수고무제품에 사용,
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MT : FT와 비슷,
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아세틸렌 카본 : 특수고무와 고경도 제품에 사용, 전기전도율이 좋다,
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HPC : 입자 미세, 가공이 어려워 배합유와 섞어 내림 함,
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EPC : 보강성, 마모성, 가공성이 좋다,
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가장많이 사용하는 카본블렉은 SRF-2, HAF-3, FEF-4, FT, ISAF-5이다
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카본 배합에서 고무원료 100%에 카본블렉 60% 이상의 가공은 무리 임,
카본 단독 배합은 50%이상일 때 고무배합유를 1:1 투입 해야 함,이때 산화제, 유황, 촉진제, 노방제, 기타를 1:1로 배합 해야 함, -
12) 가류제 (산화제)
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유황(SULFER)
고무제품에 물리적 형상체를 만드는데 없어서는 안되는 가황제이다,
*불용성 유황은 투명제품의 가황제이다, 고무제품은 유황에 의해 제품이 됨으로 유황체는 핵심적인 촉매임,
*고무원료 100%에 2~3% 가황체는 탄성을 마들지만, 30~40%까지 넣은 가황체는 에보나이트로 되고, 밧데리가스나 강도가 높은 물체가 된다, 유황과 함께 산화, 아연화 촉진을 할 수 있는 촉매제를 넣음으로서 고무제품의 여러 형태의 특성을 나타난다,
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촉진제
①지아졸래(Thiazole) 촉진제
M 및 MBT : 황색분말, 차색성 없음.
DM : 황색분말, 차색성 없음.
MZ : 황백색분말, 차색성 없음.
NS : 황갈색분말, 차색성 없음.
CZ : 회백색분말, 차색성 약간 있음.
DS : 황색분말, 차색성 없음.
MH : 황색분말, 차색성 있음.
MX-1 M, H : 혼합촉진제.황색분말, 차색성 없음.
MX-2 DM, H : 혼합촉진제.미황색분말, 차색성 없음.
SMB : 황색편상 결정체. 차색성 없음
F-D, DM, H : 3가지 혼합체.미황색분말, 차색성 없음.
MX-K-M, DM, H : 3가지 혼합체.황색분말, 차색성 없음.
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② 구아니진계(Guanijine)촉진제
D : 백색분말, 차색성 없음.
DPG : 백색분말, 차색성 없음.
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③ 쥬우람계(Thjuram) 촉진제
TBT : 갈색 액체, 차색성 없음.
TT : 백색 구분말,차색성 없음.
TET : 미회백색분말, 차색성 없음.
TRA : 미황색분말, 차색성 없음.
TMT : 미회백색분말, 차색성 없음.
TS : 황색 분말,차색성 없음.
TMTO :황색분말, 차색성 없음.
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④ 쥬우레아계 (Thiourea)촉진제
NA-22 : 백색분말, 차색성 없음.
LUR : 염갈황색, 차색성 없음.
EUR : 미황백색,차색성 없음.
BUR : 미황백색,차색성 없음.
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⑤ 디지오카바메르계 (Thiocarabmate) 촉진제
BZ : 백색분말, 차색성 없음.
EZ : 백색분말, 차색성 없음.
PZ : 백색분말, 차색성 없음.
MP :미황백색분말, 차색성 없음.
PX :백색분말, 차색성 없음.
PPDC : 백색분말, 차색성 없음.
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⑥ 자연촉진제
ZNMDC, ZNEDC, ZNEPDC, PMPDC 계열,
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국내고무공업의 촉진제 : DM. M, D,TT 등이 주로 사용됨,
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① 고무용 촉진제
M : 메르캅탄 벤조지아졸계열 MBT 이다,
M, MBT : SBR, CR, NBR, EPDM등의 평단, 가황 촉진제.
D : 구아니팅 계열 생고무, SBR에 사용
DPG : SBR, CR, NBR 등에 사용, 염기성 촉진제.
DM : 지아졸 계열 복합촉진제, SBR, 네오프렌, NBR, EPDM등의 평단, 가황 촉진제.
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② 쥬우람 가황 촉진제
TT, TBT, TET, TRA, TS, TMTD, TE 등 8가지.
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③ NA-22, BUR, EUR : 네오프렌, CR 촉진제로 사용,
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④ LUR 촉진제는 염소화 부틸 고무 가류 촉진제.
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⑤ 혼합촉진제
MX-1 : M+H, MX-2 : DM+H, MX-K : DM+DM+H
투명제품 촉진제.
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⑥ 디지오카바메이트 촉진제
BZ, EZ, PZ, MP, PX, PPDC, : 생고무 합성고무 촉진제,
BZ. PX, PZ, EZ, : 라텍스 촉진제
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⑦자연가황고무 촉진제
ZNMDC, ZNEDC, ZNEPDC : 자연가황이 되는 강력촉진제, 강력접착제용. 고무풀.
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과산화물 가류제
Diak-1,Diak-2, DCP,CHO, : 다이아크. 가류제 (고무 100%에 1.3%)
수산화칼슘계열 : 불소고무 가류제.(고무 100%에 6.0%)
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13) 고무배합유
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Ca(아로마틱계),
천연고무, 재생고무, SBR등을 많이 사용
모든 고무에 들어가는 기름은 고무분자 속에 침투하여 팽윤성이나 고무물성에 연화작용과 윤활작용을 한다.
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Cn(나프텐계),
특수고무 EPDM에 많이 사용
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Cp,(파라핀계)
생고무, SBR에 조금씩 사용.
폐유 : 제품이 생산되어도 불량품이다, 고무제품에 석유나 휘발유가 들어가면 쭈그러진다,
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DOS 오일은 가소제품 파라레르계통으로 불소수지 가소 용제이다
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TCP는 특수용도에 사용하는 내열성 고무 가소제 오일이다.
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아스팔트 핏치 : 석유골탄성분으로 흑색, 고무원료 100%에 10% 정도 투입하면 광채가 발산하며 열에 의하여 접착성이 발생한다.
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피마자유 : 인장고무에 많이 사용하고 고무가 물리적일 때 희석성분이 발생한다, 공업용 고무제품으로는 부적합하다,
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파라핀 왁스 : 백색 고형체로 연화제이다, 저경도 제품에서 고무원료 100%에 10%이하로 사용, 내일광 방지, 귀열, 굴곡방지, 갈라짐 등을 방지, 가공성을 좋게 한다, 압연작업에도 표면을 미끄럽게 한다,
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스테아린산 : 동, 식물 유지를 원료로 산화제를 가하여 만든 고형체물질, 고무제품에는 없어서는 안될 산서용 액체이며 연화제이다, 아연화와 촉진되고 고무원료 100%에 5%이상 투입,
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송진원유(파인다) : 소나무를 태워서 증기를 증류하여 발생한 불질이다, 재생고무에 많이 사용, 암갈색, 일본산이 많다,
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14) 노화방지제
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고무제품은 중성적 물체로 산화제에 의하여 제품화가 되므로 공산품에 사용시 산소, 오존, 알카리, 자외선, 풍속 등에 의하여 노화현상이 일어난다. 고무 100%에 1~2%정도 사용,
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노화방지제의 종류 (Amine)
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Amine 계통
* 노방 D, 노방 C, 노방 ST-1, 노방 DP-1, DP-2, 노방 DP, 노방 F, 노방 RD,
노방 AW,
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Phenol 계통
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노방 BHT, CP, DAH, MBH RC, SP, XP, W-2000, W-300, 400. 500. NBC, OD, MB. Bour,
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15) 고무생지 경화제
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그린dc, 운모분, 보강제 등, 생지고무가 제품 후 형체가 생성되지 않을 때 사용, 압출제품에 많이 사용, 내공성 제품에는 타원형을 방지하는데 사용,
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16) 고무내림 가공조제
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레나지드 4, 에스론 k-1, 파라레이타 DAP,
내림가공제는 배합 후 생지흐름이 좋고 스폰지 선팽창이 우수하다, 가공성이 단축되고 유체성이 좋으므로 불량방지에 우수한 약품이다,
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다음검색
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