폐타이어 고무분말 재활용을 위한 화학적 탈황과 기계적 물성 평가
Chemical Devulcanization for the Recycling of Rubber Powder of Waste Tires and Mechanical Properties
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초록
세계적으로 폐타이어를 포함한 가황고무제품의 재활용 문제가 심각하게 대두되고 있다. 특히 자동차 수요량이 증대됨에 따라 발 생하는 폐타이어는 매립이나 소각 시 가교결합 된 황 성분에 의해 2차 환경오염을 일으킨다. 또한 재생고무로 이용 시 가교 결합된 황에 의해 원료 고무와의 결합을 방해하여 적절한 물성을 가지지 못한다. 따라서 폐타이어 고무분말 재활용을 위해서 탈황 처리와 관련된 기술개발이 활발하게 이루어져 왔다. 탈황 처리 공정을 거쳐 재생된 폐타이어는 원료 고무와 혼합된 후 가황공정을 통하여 용도에 맞는 제품으로 제조 할 수 있다. 본 연구에서는 화학적 탈황법을 이용해 폐타이어를 탈황하여 탈황 정도를 분석하였다. 2-butanol 용액을 이용하여 온도, 탈황처리시간 등의 변수에 따른 탈황 효과를 살펴보았다. 고무시료를 유기용매에 팽윤한 후100, 150, 200oC에서 1~5hr 동안 탈황처리 하였다. 그 후 평행팽윤법을 이용해서 수평균분자량과 가교밀도를 계산하여 정량적으로탈황도를 분석하였다. 또한 Hot press를 이용하여 인장시편을 제조한 후 기계적 물성도 평가하였다.
Abstract
Recycling of vulcanized rubber products is a serious problem in the world. A quantity of generated waste tires becomes much more and more because of increasing demands on automobiles, resulted in the cause of serious secondary pollution by sulfur component that is crosslinked to incineration or landfill. In addition, crosslinked surfur is used to interfere with the binding of the raw material rubber. In this study, we analyzed the degree of devulcanization by the chemical devulcanization. Devul- canization ratio of the samples were systematically analysed by variables such as time and temperature. In addition, the effect of swelling method as a pre-treatment process was also measured. A rubber specimen was deepened in a organic 2-buthanol solu- tions during various times of 1 ~ 5 hrs at 100, 150, 200oC respectively, then to calculate the crosslink density and the number average molecular weight by using a parallel expansion process, which showed devulcanization degree of analyzed samples quantitatively. Also, the mechanical properties were measured with the samples prepared by using a hot press.
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