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재활용 실리카를 포함하는 실리콘 복합체 개발

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상        태 수행중
지원기관 나노에스 주식회사
연구기간 2024.12.19 - 2025.12.31

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추진배경 및 필요성

실리콘고무 조성물은 유기실리콘 (organopolysiloxane), 충전제 및 경화제로 구성된다. 일반적으로 충전제로는 카본블랙, 실리카 등이 사용되고 있지만 이러한 물질은 값이 비싸기 때문에 실리콘고무 조성물의 생산원가를 낮추기 위해서는 보다 저렴한 충전제의 개발이 필요하다.

 

카본블랙, 실리카 등의 보강 충전제를 전혀 사용하지 않고 값이 싼 실리카를 재활용하여 충전제로 사용함으로써 고충전의 실리콘고무 조성물을 저렴하게 제조하는 것이 가능하다. 재활용 실리카는 혼합이 용이하므로 유기실리콘 폴리머와 실온에서 혼합할 때 열을 가할 필요가 없을 뿐만 아니라 반보강성 충전제이기 때문에 적당한 기계적 특성을 가진 최종 조성물을 제공할 수 있는 장점이 있다.


2

 

과업의 동향

실리콘고무 조성물은 선형고분자량 실리콘폴리머 하나 이상의 충전제 및 가교제 또는 가황제로 불리는 경화제와 같은 세 가지의 주요 성분으로 구성된다. 실리콘고무 조성물은 조성물이 경화되지 않은 상태의 점도에 따라서 고점조성 고무(HCR) 또는 액체 실리콘고무(LSR)로 분류되는 열가황(HTV) 실리콘고무와 실온가황(RTV) 실리콘고무의 두 가지 형태로 존재한다.

HTV 실리콘고무 조성물은 기재를 성형하기 위하여 선형고분자량 실리콘폴리머를 충전제 및 기타 첨가제에 혼합하여 제조된다. 기재는 경화제, 충전제, 안료, 가소제 및 접착 촉진제와 같은 첨가제와 배합하고 프레스 가황공정을 거쳐 사출성형, 이송 성형 또는 압출한 다음 가교된다.

HCR를 제조하기 위해 가장 널리 사용되는 선형고분자량 실리콘폴리머는 고점도 폴리실록산이다. 선형고분자량 실리콘폴리머는 25에서 1,000,000 mPa.s 이상의 점도를 갖는다. 고점도의 폴리실록산 검상 폴리머의 윌리엄스 가소도는 30 이상이다. 폴리실록산 검상 폴리머는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필 및 t-부틸기와 같은 알킬기 및 알케닐기와 같은 불포화기에 결합된 실록산 주사슬(-Si-O-)을 포함한다.


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총 연구비 : 50,000,000 원