카본블랙 분산도 정량 측정기

C. 카본 블랙 분산도 정량 측정 목적 ;

고무 폴리머 소재에 사용된 카본 블랙(CB) 및 기타 필러의 고르게 분산 가공된 분산도는 고무의 특성 및 가공성에 중요한 요소 입니다. 카본 블랙 혼합 가공 후, 전기 전도도를 측정하여 카본블랙의 분산도를 정량화하여 측정 할 수 있습니다. 카본 블랙(CB) 및 기타 필러의 분산성은 고무의 특성 및 가공성에 상당한 영향을 미침으로 CB 카본의 분산도를 관리하는 것이 중요 합니다. 그러나 일반적으로는 육안 검사로만 평가하므로 결과가 객관적이지 않습니다

전기 전도도를 측정하여 분산을 쉽게 정량화할 수 있는 시스템인 ELICALMETER를 개발하여, 정량적인 측정 분석이 가능하여, 제조 공정에서 품질관리를 실현 할 수 있습니다.

이 접근 방식은 러버와 카본블랙의 혼합 중, 미분화 및 분산으로 인해 입자가 떨어져 움직일 때 발생하는 고무 폴리머 소재에서 카본 블랙(CB)의 전도도 감소를 측정하여 ,CB 카본의 유사 전도 특성을 활용하여 측정 합니다. (국립공과대학 쿠루메대학 지원)

위 그림은 CB 카본블랙의 분산의 차이가 전도도에 미치는 영향을 보여 줍니다. 고무 중합체에 혼합된 준 전도성 CB의 분산 정도는 고무 매트릭스의 전기 전도도에 영향을 미칩니다. 위 왼쪽 이미지 ; 카본블랙 분산도가 좋아서 전도성 경로가 형성되지 않아 전기가 흐르기 어렵고 전류측정이 낮고 편차가 최소화 됩니다. 위 오른쪽 이미지 ; 카본블랙 분산도가 나빠서 전도성 경로가 형성되어 전기가 더 잘 흐르게 됩니다.

위 CB 카본블랙 분산은 러버 반죽 혼합 5분 작업을 한 것이고, 분산이 좋은 고무이고 CB 카본 분산이 좋습니다. 결과적으로 테스트 결과 전류(세로축)가 낮고 결과의 편차가 최소화됨을 보여줍니다

위 카본 블랙은 반죽 혼합 2분 작업을 한 것이고, 분산이 불량한 고무이고, CB 카본블랙 분산이 불량합니다. 결과적으로 테스트 결과 전류(세로축)가 높으며 편차가 매우 크고, 결과가 매우 다양합니다.

기본적으로 CB(카본블랙)은 전도성이 비교적 좋은 물질 입니다.

카본 블랙이 고무· 폴리머에 혼입된 경우 전도성은 아래 요인에 따라 달라집니다

| 요인 | 영향

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| 카본블랙 함량 | 많을수록 전도 ↑

| 분산도 | 잘 분산될수록 오히려 전도 ↓

| 응집체(agglomerate) | 클수록 전도 ↑

| Percolation network | 연결되면 급격히 전도 ↑

Percolation Network (PN) : 전도 경로 네트워크

의미: 전도성 입자들이 임계점(percolation threshold)을 넘어서 형성한 연속적 전기 전도 구조