이 노트에서는 다양한 종류의 고무, 고무의 다양한 용도, 천연 고무, 합성 고무, 고무의 가황, 천연 고무와 합성 고무의 차이점을 다루고 있습니다.
고무는 다양한 형태로 제공되는 탄성중합체(탄성 폴리머) 소재입니다. 이는 천연 고무 형태의 열대 식물뿐만 아니라 합성 고무 형태의 석유 및 천연 가스에서도 공급될 수 있습니다.
고무는 유연하고 내구성이 뛰어나 다양한 용도로 사용됩니다. 고무는 자동차, 자전거 등 자동차에 사용되는 타이어 제조에 사용되는 주요 소재입니다.
고무는 자동차 산업의 타이어와 함께 마운팅, 개스킷, 벨트, 호스 등의 기계 품목과 신발, 의류, 가구, 장난감 등의 소비재 제조에도 사용됩니다.
탄성 폴리머(elasticpolymer)의 약자인 엘라스토머는 고무의 주요 화학 성분입니다. 엘라스토머는 먼 거리까지 뻗어 있다가 원래 모양으로 돌아갈 수 있는 긴 사슬 모양의 분자입니다.
우리는 일상생활에서 고무로 둘러싸여 있습니다. 우리는 장갑, 밴드, 부츠, 심지어 지우개에서도 고무를 발견합니다. 고무는 늘어나거나 비틀어지면 원래의 모양으로 돌아올 수 있기 때문에 인기 있는 원료입니다. 이것이 엘라스토머로 분류되는 이유입니다. 고무는 자연적으로나 인공적으로 얻을 수 있는 탄성을 지닌 소재입니다.
고무는 천연고무와 합성고무 두 가지 형태가 있습니다.
천연고무
식물은 폴리머로 분류되는 천연 고무를 생성합니다.
고분자는 동일한 유형의 더 작은 분자들로 구성된 화학 물질입니다. 일부 폴리머는 자연에서 발견되지만 다른 폴리머는 실험실과 공장에서 제조됩니다.
천연 고무는 나무, 특히 Hevea 및 Ficus 종의 라텍스 수액으로 제조된 유연한 소재입니다.
천연 고무는 엘라스토머 또는 탄성 탄화수소 중합체입니다. 천연고무는 가황고무와 함께 다양한 고무 제품을 만드는 데 사용되는 고무 종류 중 하나입니다. 인디언 고무, 고무탄성 고무, 카우슈크 등은 모두 천연 고무의 이름입니다.
천연 고무의 화학식은 단량체인 2-메틸-1,3-부타디엔(이소프렌)에서 파생됩니다. 그 공식은 CH2=C(CH3)-CH=CH2입니다.
천연 고무의 중합 반응은 다음과 같습니다.
nCH2=C(CH3)-CH=CH2 → -[CH2-C(CH3)=CH-CH2]n–.
합성고무
합성 고무는 이미 1961년부터 바나듐을 촉매화하여 만들어졌습니다. 생성된 폴리머는 케이블과 와이어에 사용될 수 있습니다. 고무의 인성과 탄력성은 전기제품에 특히 유용했습니다.
합성 고무는 1970년대부터 O-링 및 제동 응용 분야에도 널리 사용되었습니다.
합성고무는 폴리엔 모노머의 고분자를 첨가하여 생산되며/이후 추가적인 고분자를 사용하여 적층됩니다.
천연고무 대신 합성고무를 사용하면 더 저렴하고 내구성이 뛰어납니다. 합성 고무의 예로는 부나 고무, 부틸 고무, 네오프렌 등이 있습니다.
합성 고무는 제조가 더 쉽기 때문에 천연 고무에 비해 선호되는 경우가 있습니다. 이는 엘리베이터 벨트, 호스, 튜브 및 내진 베어링과 같은 다른 물체와 함께 타이어에 사용됩니다. 또한 소비재 산업에서 신발, 스포츠 장비, 지우개 등을 생산하는 데 사용됩니다. 폴리이소프렌이라는 또 다른 종류의 합성 고무는 천연 고무와 동일한 특성을 가지고 있습니다.
천연고무와 합성고무의 차이점
고무의 가황
가황은 황, 촉진제, 활성화제와 함께 고무를 섭씨 140~160도에서 가열하는 화학 공정입니다. 긴 고무 분자 사이의 가교결합으로 복원력, 탄성, 점도, 인장강도, 내후성, 경도가 향상됩니다.
고무를 가황하는 방법에는 두 가지가 있습니다
압력을 받는 가황
이것은 고무를 가황하는 가장 일반적인 공정입니다. 유황으로 고무를 가열하고 섭씨 150도에서 압력을 가하는 작업이 포함됩니다. 강도와 마모에 대한 회복력을 강화하는 충전제나 강화제 역할을 하는 카본 블랙과 같은 기타 화학 물질 및 제제도 이 공정에 사용됩니다.
무제한 가황
자유 가황이라고도 알려진 무제한 가황은 고무에 뜨거운 증기를 통과시켜 가황하는 과정을 의미합니다. 이 가황 방법을 완료하는 데 약 8시간이 걸립니다. 그러나 프로세스 속도를 높이기 위해 화학 활성화제를 첨가할 수 있습니다.
결론
천연고무와 합성고무 모두 인열강도, 저온 유연성, 인장강도가 우수합니다. 천연고무는 합성고무에 비해 우수한 인장강도, 인열저항성, 냄새 최소화 등 합성고무에 비해 여러 가지 장점을 제공합니다.
그러나 다양한 합성 고무에서도 특별한 용도가 발견될 수 있습니다. 화학, 유체, 오존, 전기 및 기타 유형의 저항은 모두 합성 고무에서 찾을 수 있습니다. 합성 고무는 또한 높은 내열성, 저온 저항성 및 더 나은 열 노화 특성을 가질 수 있습니다.
천연고무와 합성고무를 결정할 때 고려해야 할 또 다른 요소는 천연고무에 장기간 사람의 피부에 노출되면 알레르기 반응을 일으킬 수 있는 천연 단백질이 포함되어 있다는 것입니다. 천연 고무와 합성 고무의 차이에도 불구하고 제조업체는 응용 분야에서 저렴한 비용과 우수한 성능을 원합니다.
