첨가제에 따른 변성 스티렌계 열가소성 엘라스토머의 마찰에 의한 표면 파괴 거동 연구

Abstract

본 연구에서는 실리카, 산화아연, 아연이온이 코팅된 실리카가 carboxylic acid로 변성된 스티렌계 열가소성 엘라스토머(m-TPS) film의 마찰시 표면 파괴에 미치는 영향을 관찰하였다. 일반 실리카를 첨가한 m-TPS film은 실리카 입자간의 강한 filler-filler interaction에 의한 낮은 분산성 때문에 기계적 강도, 내마모성과 마찰시 표면 파괴가 저하되는 것으로 나타났다. 산화아연 또는 아연이온이 코팅된 실리카를 첨가한 m-TPS는 zinc ion과 carboxylic acid group 간의 ionic cluster 형성을 통하여 기계적 강도, 내마모성과 마찰 시 표면 파괴가 개선되었다. Zinc ion과 carboxylic acid group 간의 ionic cluster 형성은 <TEX>$1550{\sim}1650cm^{-1}$</TEX>의 zinc carboxylate group stretch 피크의 FT-IR 분석 결과로 확인하였다. In this work, we observed the effect of silica, zinc oxide, zinc ion coated silica on carboxylic acid modified styrenic thermoplastic elastomer (m-TPS) film for friction-induced surface fracture. m-TPS film added general silica showed poor mechanical properties, anti-abrasion and friction-induced surface fracture, caused by strong filler-filler interaction of silica. In case of m-TPS films added zinc oxide or zinc ion coated silica, mechanical properties, anti-abrasion and friction-induced surface fracture were improved due to forming ionic cluster between carboxylic acid group of m-TPS and zinc ion. Ionic cluster were confirmed by FT-IR analysis that observed zinc carboxylated group stretch peak at <TEX>$1550{\sim}1650cm^{-1}$</TEX>.