Analytical Techniques for Measurement of Crosslink Densities of Rubber Vulcanizates

Son, Chae Eun; Choi, Sung-Seen

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자료유형: 학술저널

저자정보: Son, Chae Eun (Department of Chemistry, Sejong University) Choi, Sung-Seen (Department of Chemistry, Sejong University)

저널정보: 한국고무학회 Elastomers and composites 엘라스토머 및 콤포지트 제54권 제3호

발행연도: 2019.1

수록면: 209 - 219 (11page)

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It is important to analyze crosslink densities of rubber articles because the physical properties are dependent on the crosslink densities. In this paper, analytical techniques for the measurement of crosslink densities of rubber vulcanizates are described. The most widely used method to measure the crosslink density is a swelling method combined with the Flory-Rehner equation. Application of the interaction parameter (${\chi}$) of rubber and swelling solvent is critical because the crosslink density is absolutely dependent on the ${\chi}$ value. Methods for obtaining ${\chi}$ employ not only solubility parameters of the polymer and swelling solvent but also inverse gas chromatography (IGC). The solubilities of rubbers can be obtained using micro differential scanning calorimetry (${\mu}DSC$), intrinsic viscosity measurement, and UV-visible spectroscopy. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy has been also used for the measurement of the crosslink density using the $T_2$ relaxation time, which is determined by spin-spin relaxation in solid-state NMR. For sulfur-cured rubber vulcanizates, crosslink densities according to the crosslink types of mono-, di-, and polysulfides are measured by treating the rubber samples with a chemical probe composed of thiol and amine compounds. Measurement methods of physical crosslinking by filler, crystallization, and ionic bonding have also been introduced.

#crosslink density #swelling method #interaction parameter #NMR

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A. S. Aprem / 2005 / Recent developments in crosslinking of elastomers / Rubber Chem. Technol 78:458

M. Akiba / 1997 / Vulcanization and crosslinking in elastomers / Prog. Polym. Sci 22:475

F. Zhao / 2011 / Influence of crosslink density on mechanical properties of natural rubber vulcanizates / J. Macromol. Sci. B 50:1460

M. Nasir / 1988 / The effects of various types of crosslinks on the physical properties of natural rubber / Eur. Polym. J 24:733

M. Tosaka / 2004 / Orientation and crystallization of natural rubber network as revealed by WAXD using synchrotron radiation / Macromolecules 37:3299

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이 논문의 저자 정보

Son, Chae Eun

소속기관 Department of Chemistry, Sejong University

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 고분자공학

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최성신

소속기관 Department of Chemistry, Sejong University

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