Rubber와 Solvent내용정리: Rubber swelling(솔벤트 공부 기록)

업무를 하면서 Rubber와 Solvent의 관계에 대해서 공부를 하였다. 기록을 남기고자 조금씩 적는내용이다.

 일반적으로 이분야에서 플로러 레너의 방정식(가교점의 분자량구하는 공식) 그리고 한센의 Solubility Parameter가 솔벤트 이론에서 Main으로 보여졌다. S.P값은 결국 분산E,쌍극자E,H결합E세가지의 합인데 그중 분산E가 Main Factor 였다. 이를 시장에서 판단하는 분야로는 아닐린 Point도 있었다.

일단 회사에서는 니혼자다해라는 심보로 일을 시키기에 깊게 공부를 할 수는 없지만 기본적으로 Solvent에 Rubber넣어서 용액화시키는 과정을 팽윤이라고 한다. 영어로는 Swelling이라고하는데.. 대략적으로 Solvent 분자가 Rubber 분자사슬사이에 들어가서 Rubber의 분자 사슬간의 간격을 넓이는 것을 팽윤(Swelling)이라고한다.

 여기서 다소 여러가지 어려움이 있었다. 여러 문헌을 찾아보면 Solvent 분자가 침투되는 과정을 말하는데 그 단계가 매우 혼란스러웠다.

llRubberll>>ll침투층ll>>llRubber 고체상태의 팽윤층 ll>> llGel Layerll<<액체층<llSolventll

내가하는 업무는 Gel Layer 층의 상태의 고무 용액을 만들어서 섬유원단에 고무 Coating을 하는 부분이다. 이때 사용되는 Solvent에 따라 침투 속도가 달라 고체상태의 팽윤층 >> Gel Layer로 가는 부분이 다소 까다로웠다. 이 부분을 정확하게 캐치하는 것이 연구개발의 포인트인것 같았다.

(물론 멍멍이들은 말만한다... 어려운줄은 모르고)

여기서 Solvent의 E에 따라다른 것 같은데 Swelling을 넘어서 분자간 사슬을 끊어내는 현상도 볼 수가 있다.

Solvent에 Rubber오래 두면 팽윤에 넘어 분해되는 단계로 넘어가게된다 이중간이 넘어가는 부분을   Polymer Dissolution(고분자 분해)라고한다. 이 부분이 Swelling에서 Chain disentanglement가 걸쳐있는데 Solvent분자가 Rubber 사슬들을 팽윤시키면서 엉켜있는 것을 풀어내는 것을 말한다. 요 Polymer dissolution 부분을 좀더 살펴보면 아래와 같은 부분이있다.