합성고무[合成, synthetic rubber]

천연고무와 유사한 성상(性狀)을 지니는 합성고무상 물질 또는 고무상 탄성체가 될 수 있는 가소성 물질 전체를 가르키는 말이다.

고무 종류

설명

실리콘고무

디클로로실란을 가스분해하여 얻은 선 모양의 고무상 고분자물질이다. 유기 과산화물로 가황(加黃)할 수 있다. 분자 내에 비닐기 도입하여 가황이 쉽게 되도록 한 것이며, 내열성 ·내한성이 우수하고, 내수성·전기절연성이 좋으므로 여러 개스킷·, 전선 및 케이블 피복, 더운 유체의 도관 등 내열 및 전기절연재료로 이용된다.

스틸렌부타디엔 고무

스티렌과 부타디엔의 비율이 약 1:3이 되도록 에멀션화중합[乳化重合]

시켜서 얻은 중합체이다. 가장 일반적인 합성고무이며, GR-S, 부나-S

라고도 한다. 스티렌과 부타디엔은 석유화학공업에서 대량으로 얻을 수 있다. 성질은 천연고무와 거의 같아서 황으로 가황할 수 있다. 또 스티렌을 50% 정도 함유하는 하이스티렌고무는 특히 경도(硬度)가 높아 구두창·뒤축 등 경도가 높은 고무제품으로서의 특수 용도에 사용된다. 그리고 에멀션 그대로 고분자 가공제나 종이의 사이징 또는 접착제로 사용되는 용액 SBR도 있다

폴리클로로프렌 고무

클로로프렌의 트랜스형 중합체이다. 네오프렌 고무라고도 한다. 중합방법에는 용액중합·에멀션화중합이 있는데, 에멀션 중합이 많이 사용되며, 산화마그네슘으로 가황한다. 내열성·내후성(耐候性), 특히 내유성이 높으나 내한성은 좀 떨어진다. 탄성고무로 사용되며, 이 밖에 자동차·신발에서 금속-고무, 플라스틱-고무, 고무 상호간, 천을 입힌 고무-가죽 등의 접합제로 널리 사용된다.

니트릴 고무

부타디엔과 아크릴로니트릴을 약 2:1의 비율로 에멀션화 중합시킨 혼성중합체이다. 아크릴로니트릴부타디엔 고무라고도 한다. 탄화수소에 대한 내유성이 가장 뛰어나고 내열성·내오존성·내마멸성도 우수하다. NBR에 폴리염화비닐을 40% 이상 혼합한 고무는 난연성(難燃性내오존성이며, 소규모이지만 실용화되었다. 또 아크릴로니트릴을 26% 함유하는 이소프렌아크릴로니트릴 고무라고 하는 이소프렌-아크릴로니트릴 혼성중합체인 고무도 있는데, 이것의 내한성은 보통 NBR보다 좋다.

부틸 고무

이소부틸렌 중합체를 주성분으로 하며, 황으로 가황할 수 있도록 약 5% 이소프렌을 혼성중합시킨 것이다. 이소프렌-이소부틸렌 고무라고도 한다. 불포화결합이 적으므로 내노화성·내오존성이 우수하나, 가황 한계가 낮고 반발탄성(反撥彈性)이 적다. 또 접착성이 적은 등의 결점이 있으므로 타이어 제품에는 별로 사용되지 않으나, 기체투과율이 작다는 등의 특징이 있어 타이어 내부 튜브, 전선케이블 등에 사용된다.

부타디엔 고무

부타디엔을 중합하여 시스-1, 4구조를 가지는 중합체로 만든 것이다. 이 중합법은 1956년부터 수년간에 걸쳐 미국과 이탈리아에서 발명되었다. SBR보다 기계적으로 우수하며, 특히 반발탄성·내한성·내마멸성이 높고, 게다가 발열성이 낮으므로 타이어용으로 생산되며, 장차는 천연고무의 대체품으로서 주종을 이룰 것으로 생각된다. 그리고 트랜스-1, 4구조인 것은 골프공 등 경질제품으로서의 용도를 가지며, 또 최근에는 시스·트랜스·비닐 구조가 혼합된 고무가 치핑현상을 억제하는 타이어 재료로서 제조된다.

이소프렌 고무

이소프렌을 중합하여 얻은 천연고무의 성분인 1, 4-폴리이소프렌을 말하며, 합성천연고무라고도 하는 스테레오고무이다. 전에는 트랜스 및 시스의 1, 2, 3, 4 구조가 혼합된 고무밖에 합성하지 못했으나, 치글러 촉매 등을 사용하는 스테레오고무 합성법이 1954년 미국에서 완성되었다. 천연고무보다 백색인 것을 얻을 수 있는 이점이 있다.

에틸렌프로필렌 고무

에틸렌 60~70%, 프로필렌 30~40% 비율로 혼성중합시킨 무작위공중합체이다. 이중결합이 함유되어 있지 않아 내열성·내오존성은 우수하지만 황으로 가황할 수 없으므로, 3성분으로서 디엔화합물을 넣어 삼원공중합시키면 고리 모양으로 가황할 수 있는 것이 된다. 이것을 EPDM이라 하며, 내후성 ·유전성(誘電性) 등 여러 성질이 우수하나 제3성분인 디엔단위체 값이 비싼 편이다. 전선·케이블의 피복, 컨베이어 벨트 등의 제조에 이용된다.

다황화물계 고무

알칼리성 폴리설파이드와 적당한 알칼할라이드의 축합중합으로 제조된 선 모양 중합체이다. 티오콜(Thiokol)이라고도 한다. 원료로는 여러 다황화나트륨과 유기 이염화물이 이용되며, 이에 따라 성질이 약간 다른 다황화고무들을 제조할 수 있다. 다황화고무는 다른 중합체가 그물 모양을 형성함으로써 가황되는 데 대하여 분자 끝의 메르캅탄기―SH에 의한 선모양 성장반응으로 숙성된다. 내유성 ·내용매성 등이 우수하며, 기체가 거의 통과하지 못하고, 또 내노화성·내오존성도 좋으나 나쁜 냄새가 나며, 내열성·내마멸성·인장강도 등이 좋지 않다. 따라서, 가솔린 호스·유류탱크·격막·개스킷 등의 제조에 주로 사용된다. 액상 다황화고무는 상온에서 숙성시켜 질기고 내용매성인 고무를 만들 수 있으며, 여러 기기의 내장 등에 사용된다.

우레탄고무

수지와 마찬가지로 폴리에스테르나 폴리에테르의 글리콜과 디이소시아네이트를 반응시켜 제조한다. 폴리에스테르글리콜로는 에틸렌·프로필렌·부틸렌 등의 글리콜을 아디프산 등과 반응시켜 제조하며, 분자량은 1,000~2,000이다. 폴리에테르글리콜로는 폴리옥시에틸렌· 폴리옥시프로필렌·폴리옥시테트라히드로푸란 등의 글리콜이 사용되며, 디이소시아네이트로는 톨루엔디이소시아네이트·4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 등이 사용된다. 탄성·내유성·내용매성이 우수하여 타이어의 표면, 소형의 공업용 바퀴, 구두 뒤축 표면 등의 제조에 많이 사용된다. 합성시에 이산화탄소를 발생시켜 거품고무로 만드는 일도 많다.

아크릴 고무

아크릴산에틸과 아크릴산부틸 등의 아크릴산에스테르를 중합시켜 제조하는데, 가공성을 좋게 하기 위해서 아크릴산-2-클로로에틸·아크릴로니트릴 등과 혼성중합시키는 것이 보통이다. 폴리아민과 황으로 가황한다. 내열성·내유성은 좋으나 물·수증기에 약하며, 아크릴로니트릴과 혼성중합체는 그 양이 많아질수록 내유성은 좋아지나 저온에서의 특성이 나빠지므로 대개 12% 정도 함유시킨다.

플루오로고무

플루오린을 함유하는 합성고무의 총칭. 많은 종류가 있으나 플루오린화아크릴레이트계·플루오린화비닐리덴계·플루오린화폴리에스테르계 등이 대표적인 것이다. 내열성이 매우 좋으나 값이 비싸기 때문에 내열성이 요구되는 특수한 용도에만 사용된다. 또 플루오로고무에는 테트라플루오로에틸렌과 트리플루오로니트로소메탄의 혼성중합체가 있는데, 이것은 니트로소 고무라고 하며, 내용제성·내유성·내한성이 매우 좋다.