연구개발
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연구분야
재료
재료
- 고무기초이론
이론
고무의 정의 (KS M 6641)
상온에서 약한 외력을 가하면 변형되었다가 외력이 제거되면 원형으로 복귀하는 성질을 가지는 물질이며, 한번 가황된 제품은 열 및 압력을 적용하여 영구적인 형태로 재 성형 불가능한 것으로 정의된다.
가황 고무
외력을 가하면 변형되었다가 외력을 제거하면 원 상태로 되돌아가는 탄성물질.
원료 고무에 황 또는 기타의 가교제를 가하여 고무 분자간의 강한 결합을 일으키는 고분자.원재료에 따른 고무의 종류
천연 고무 (NATURAL RUBBER)
헤비아 브라질리엔시스 고무나무의 수지에
‘Tapping’이라는 상처를 내어 수액을 채취하여
응고시켜 제작.1800년부터 아마존강에서 채취
→ 가공 방법 : 원심 분리법, 증발법고무 나무 수액 채취
파라 고무 나무
천연 고무 (NATURAL RUBBER)
합성 고무(SYNTHETIC RUBBER)
석유의 부산물로 얻어지며 대량으로 생산됨.
종류 : SBR, EPDM, ECO, FKM 등
TAPPING
고무의 종류
고무의 종류 종류 주요내용 천연 고무
(NATURAL RUBBER)- 헤비아 브라질리엔시스 고무나무에 ‘Tapping’ 이라는 상처를 내어 수액을 채취하여
응고시켜 제작
- 1800년부터 아마존강에서 채취
→ 가공 방법 : 원심 분리법, 증발법
합성 고무
(SYNTHETIC RUBBER)- 석유의 부산물로 얻어지며 대량으로 생산됨
- 종류 : SBR, EPDM, ECO, FKM 등고무의 종류와 화학구조 종류 약어
(ASTM D 1418)화학구조 용도 니트릴고무 NBR 
Bearing seal, Encoder seal,
Shock absorber seal수소첨가 니트릴고무 HNBR Power steering seal 불소고무 FKM Engine seal,
Valve stem seal아크릴고무 ACM 
Transmission seal,
O/D-Ring에틸렌-프로필렌고무 EPDM 
O-RING, Gasket
Brake用 CUP, Seal piston실리콘고무 VMQ 
O-Ring, Gasket 불소 실리콘 고무 FVMQ 
O-Ring, Gasket 클로로프렌 고무 CR 
Seal, Boot 스티렌-부타디엔고무 SBR 
Diaphragm 우레탄고무 AU 
Seal - Rubber
NR
NR(Natural rubber)는 이소프렌의 단중합체인 폴리이소프렌이며,
1,4번째 탄소원자가 이중결합의 동일한 쪽에 위치하고 있는 시스 1,4배열이다.
우수한 기계적 특성과 내굴곡성의 장점을 가지고 있으나
열이나 오존 등 내환경성이 취약하며, 산이나 오일류에도 약한 단점이 있다. 적용제품 : Engine Mount, Trailing Arm Bush 등
EPDM
EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer Rubber) 은 넓은 경도
범위에서 인장강도가 양호하며, 내오존성, 내후성, 내약품성, 전기절연성이
아주 우수하다.
저온유연성, 고온성능, 내오존성이 큰 장점이다.
과산화물 가황물은 150℃까지 내열성 및 압축 줄음율이 아주 좋다. 적용제품 : Brake用 DIAPHRAGM, CUP, SEAL
연료전지자동차用 Gasket, Capacitor用 SEAL 등
FKM
FKM(Fluorocarbon Rubber)는 불소화도가 높은 고분자로 내열성,
내오존성, 내후성, 난연성과 산화성 약품에 대한 저항성을 가지고 있다.
결합에너지가 큰 불활성결합구조인 C-F결합때문에 현재 실용화되어 있는
고무재료 중에서는 내열성, 내화학성이 가장 뛰어난 재료이다.
200℃까지 고무탄성을 유지하고, 단기간 용도로는 300℃까지 가능하다.
삼원공중합체인 고분자가 이원 공중합체보다 내화학성 및 내유성이 더
양호하며 고기능 재료로 활용되고 있다. 적용제품 : Engine seal, Valve stem seal, O-Ring, Gasket 등
NBR
NBR (acrylonitrile-butadiene rubber)은 부타디엔과 아크릴로니크릴로
이뤄진 공중합 고분자이다. 아크릴로니트릴의 함량이 높을수록 기름과
연료유에 대한 저항성 높아지나 고무의 탄성과 영구 압축줄음율은
저하 된다.
NBR은 다른 탄성체에 비해 우수한 기계적 성질 및 마모특성을
가지고 있어 유공압장비, 자동차, 선박, 항공연료시스템, 연료계
호스, 유압 Seal재료에 광범위 하게 사용된다. 적용제품 : Bearing seal, Shock absorber seal, Hose 등
HNBR
수소 첨가 아크릴로니트릴-부타디엔고무(HNBR)는 NBR에 선택적이고 조절된
수소 첨가 반응을 시켜 제조된다. 수소첨가의 정도는 촉매 양과 반응 조건의
변화에 따라 달라진다.
HNBR은 매우 좋은 기계적 물성, 오존 및 환경 노화 저항성, 고온의 공기 및
수분에 대한 저항성이 우수하다. 적용제품 : Power steering seal, 자동차 및 가전제품의 냉매用 O-ring
ACM
ACM(Polyacrylate Rubber)은 우수한 내열성, 내유성, 내오존성이 큰 장점인
재료이다.
아크릴 에스테르 단량체와 가교점 단량체로 이루어진 포화 공중합체로서,
원료고무 종류, 가교점 단량체, 배합방법에 따라 주요 물성을 달라진다. 적용제품 : T/M用 OIL-SEAL, O/D링
SBR
SBR(Stylene-Butadiene Rubber)은 스티렌과 부타디엔의
공중합체이다.
SBR 가황물의 탄성과 저온특성은 천연고무 가황물보다 열세이지만
내열성은 더 좋다. 주요사용 온도는 -50℃ ~ 100℃이다.
내오존성이 낮지만 오존노화방지제의 사용으로 개선가능하다.
SBR가황물은 비석유계 자동차 브레이크 유체, 실리콘오일 및 그리스,
글리콜, 물 등에 저항을 가진다. 적용제품 : T/M用 OIL-SEAL, O/D링
VMQ
VMQ(Silicone Rubber)는 실리카로 강화된 가교폴리머로 내후성,
내열성, 저온성 및 전기적 특성이 우수하여 －50 ~200℃의 범위에서
사용할 수 있다. 또한 기존의 유기고무에 비해 유동성이 우수하여
가공이 용이하며 안료,첨가제를 이용하여 착색이 용이한 재료이다.
또한 탄소수소 함유량이 적기 때문에 쉽게 연소하기 않으며, 대기 중의 산소,
오존, 자외선 등 장기간 노출에도 물성변화가 거의 없다. 적용제품 : O-Ring, Engine Seal, Gasket 등
CR
CR(Chloroprene Rubber)는 주사슬이 대부분 완전한 트랜스-1,4구조를
가지고 있기 때문에 구조규칙성이 높다.
오존균열, 열노화, 화학적 공격에 대한 저항성이 우수하며 실리콘오일 및
그리스에 대해 양호한 저항성을 가지고 있다.
고무 사용온도는 -40℃ ~ 100℃ 범위에서 사용이 가능하다. 적용제품 : O-Ring, Engine Seal, Gasket 등
ECO
ECO(Epichlorohydrin Rubber)는 클로로메틸 측쇄를 가진 지방족
폴리에테르의 포화된 고분자이다. 에피클로로히드린 고무의 종류는
세가지이다.
- CO : 에피클로로히드린 호모폴리머
- ECO : 에피클로로히드린과 에틸렌옥사이드의 공중합체
- GECO : 에피클로로히드린, 에틸렌옥사이드 및 불포화 단량체의 삼원
공중합체
ECO고무는 내열성, 내유성, 내오존성, 난연성의 장점이 있다. 적용제품 : HOSE, FDP
- Plastic
탄소, 수소, 질소 및 유기 또는 무기 원소로 구성된 거대 분자량
물질 즉, 고분자 물질을 말하며 최종 사용 상태는 고체이나 제조
공정과정 중 열과 압력을 받아 유동을 일으킬 수 있는 상태로
변하여 원하는 형태로 단독 혹은 복합으로 성형될 수 있는 물질을
말한다.
이러한 고분자를 이해하는 한 가지 방법은 주어진 어떤
저분자가 그 분자량이 커질 때 그 상태가 어떻게 되느냐 하는 것을
관찰하는 것인데 일예로 탄화수소는 메탄이나 에탄처럼 탄소와
수소의 수가 적을 때 즉 분자량이 작을 때는 기체 상태이나
탄소수가 증가할수록 액체 상태로, 더욱 증가하면 고체 상태로
점차 변한다. 탄소 숫자가 그 이상 증가하면 차츰 플라스틱 성질을
띠게 되는데 실제 생활에 사용될 수 있는 플라스틱의 성질이
시작되는 탄소의 숫자(n)은 약 1000정도이다.Plastic 구분 재료명
(IUPAC 명명법)화학구조 용도 열가소성수지 PTFE
(PolyTetraFuoroEthylene)
Seal Ring ETFE
(EthyleneTetraFluoro
Ethylene)
Seal Ring PEEK
(PolyEtherEtherKetone)
Seal Ring, Thrust Washer PA66
(PolyAmide 66)
Thrust Washer,
Accumulator,
VIS Valve열경화성수지 Phenol 
Thrust Washer PAI
(Polyamide imide)
Seal Ring PA66
PA는 가장 생산량이 많은 대표적인 엔지니어링 플라스틱이다.
아미드 결합(-NHCO-)에 의해 고분자화된 장쇄상 고분자의 총칭으로
나일론이라고 칭하며 나일론 66은 헥사메틸렌디아민과 아디핀산을 탈수
중축합 하여 얻어진다. 가공성이 매우 우수하여 다른 재료와의 복합재료화가
가능하며 그에 따라 다양한 물성을 나타낼 수 있다.
그러나 수분 흡수율이 높아 전기저항성 및 치수 안정성이 떨어진다. 적용제품 : Engine Mount, Trailing Arm Bush 등
PTFE
PTFE는 내열성 ·내한성·내약품성 · 저마찰 특성·비점착성·전기적 성질 등이
뛰어나다.
수요로서는, 그 뛰어난 특성상, 여러 가지의 특성을 동시에 필요로 하는 경우
(내열성 + 전기 특성, 내약품성+ 내열성, 비점착성 + 내열성등 )에 주로
사용되어 구체적으로는, 화학공업이나 반도체 산업의 내약품 · 내용제성을
필요로 하는 용도 등을 들 수 있다. 적용제품 : SealRing
ETFE
ETFE는 테트라 플루오르에틸렌과 에틸렌의 공중합체에 의해 얻어진 재료이다.
ETFE는 완전히 불화되지는 않았지만 내화학성이 우수하며 연속 사용
온도는 150°C이다. 불소수지 중 강도가 가장 높으며 사출이 가능하다. 적용제품 : SealRing
PEEK
PEEK (Poly Ether Ether Keton)은 oxy-1,4-phenylene-oxy-1,4-
phenylene-carbonyl-1,4 phenylene 구조의 반복 구성단위를 가진 선형
방향족 폴리머이며 현재 사용중인 재료 중에서 가장 성능이 뛰어난 재료이다.
높은 내열성 (녹는점 330℃)과 상대물에 대한 탁월한 내마모성, 내화학성을
가지고 있으며 컴파운딩에 의한 폭넓은 특성을 부여된다. 적용제품 : Thrust Washer, SealRing 등
PAI
PAI는 내열성이 우수하지만 사출성이 나쁜 PI의 가공성을 개선한 재료로써
매우 높은 인장강도 및 충격강도를 가지고 있다. 또한 높은 열경화성
수지로써의 특징을 가지고 있으므로 일반적인 모든 물성항목이 우수하며
한단계 위에 속하는 내열성 수지 원료라고 말할 수 있다. 고온에서 기계적
강도의 유지율이 높으며 정밀 성형성이 양호하기 때문에 섭동 부품으로 주로
사용된다. 적용제품 : Thrust Washer, SealRing 등
PPS
엔지니어링 플라스틱 중에서 가장 역사가 오래된 재료이며. 유리와 고무 등
각종 충전재료와 범용하는 경우가 많으며, 페놀과 포름알데하이드로 제조되는
열경화성 수지이다. 페놀수지는 내열성, 내약품성, 치수안정성이 뛰어나고
특성과 가격의 밸런스가 좋다. 또한 각종 충진제와 융화가 잘되므로 다양한
물성을 나타낸다. 결점으로는 알칼리에 약하고 착색이 자유롭지 못하다. 적용제품 : LPA PISTON