Hollow glass microsphere (HGM) is an inorganic filler. Although it is used in rubber composites as a lightweight filler, it reduces the mechanical properties of the rubber composites. Therefore, various researches for improving the mechanical properties of HGM-rubber composites have been suggested and carried out. One of the methods is the use of silane coupling agents. A silane coupling agent has two functional groups with different reactivity, and can form chemical bonds between the organic material and the inorganic filler. Various types of the coupling agent exist depending on the functional groups. In this study, the surface of HGM was modified with various silane coupling agents. The surface modified HGMs were then investigated with FTIR and SEM. Additionally, rheological, mechanical, and morphological properties of the rubber composite with surface modified HGM were investigated. We found that the surface modified HGM showed better mechanical properties and compatibility with the rubber composite. Hence, it was concluded that the interfacial properties of the HGM-rubber composite were increased as a result of the compatibility and dispersibility of the system.

유리중공구체(hollow glass microsphere, HGM)는 중공을 가지는 무기 충전제로 고무 복합체에 적용될 경우 경량화라는 장점이 있지만 기계적 특성을 저하시킨다는 단점이 있다. 따라서 고무와의 결합을 향상시키기 위해 유리중공구체의 계면 특성을 향상시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구 중 본 연구에서는 다양한 종류의 실란 커플링제로 유리중공구체의 표면을 개질시키는 방법에 대해서 살펴보았다. 실란 커플링제(silane coupling agent)는 2개 이상의 다른 반응기를 가져 유기질 재료와 무기질 충전제간 화학적 결합을 형성하는 재료이며, 분자 내 기능성기에 따라 다양한 종류가 존재한다. 표면 개질 특성을 FTIR 및 SEM을 통해 살펴보았다. 그리고 개질된 유리중공구체를 이용하여 고무복합체를 제조하여 유변학적, 기계적 및 형태학적 특성을 평가하였다. 그 결과, 표면 개질된 유리중공구체가 들어간 고무 복합체의 기계적 물성 및 고무와의 상용성이 우수하게 나타났으며, 이는 계면 특성이 증대되어 고무와의 상용성 및 분산성을 향상시킨 것으로 판단된다.

Keywords: hollow glass microsphere, silane coupling agent, surface modification, rubber composites