Vulcanization is an important procedure for elastomers processing. The effects of vulcanization system on the interfacial interaction and mechanical properties of magneto-rheological elastomers (MREs) based on natural rubber (NR) have not been researched, even though, there were many researches focusing on the natural rubber based MREs. In this work, sulfur and dicumyl peroxide (DCP) acted as curing agents preparing MREs based on NR. Scanning electron microscopy was used to characterize the interfacial adhesion of carbonyl iron particles (CIPs) in the matrix. Crosslink density provided evidence that the MREs with DCP system had higher crosslink density than that of MREs with sulfur system. The tensile strength of MREs with DCP system increased, while that of MREs with sulfur system decreased, when 30 vol% of CIPs filled into NR. Finally, the magneto-induced dynamic mechanical properties were tested using a modified dynamic thermo-mechanical analysis under magnetic fields.

엘라스토머 가공에서 가황반응은 매우 중요한 공정이다. 천연고무(NR)를 사용한 자기유변탄성체(MRE)에 관한 연구들은 많이 수행되어 왔지만 엘라스토머 경화 시스템이 천연고무계 MRE의 계면접착 및 기계적 특성에 미치는 영향에 대해서는 연구가 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 경화제로 황과 디큐밀퍼옥사이드(DCP)를 사용하여 이들이 NR계 MRE의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. MRE 매트릭스에 분산된 카보닐 철 입자(CIP)와 매트릭스의 계면 접착력은 주사전자현미경을 사용하여 분석하였다. 결과에 따르면 경화제로 황을 사용할 경우보다 DCP를 사용할 경우 MRE의 가교도가 높았다. 또한 CIP가 30 vol% 배합되었을 때 DCP 경화 시스템의 경우는 인장강도가 증가하였지만, 황 경화 시스템의 경우는 감소하였다. 개선된 DMA 장치를 사용하여 자기장이 인가된 상태에서 MRE의 자기유변 특성이 조사되었다.

Keywords: magneto-rheological elastomer, natural rubber, vulcanization system, mechanical properties, interfacial adhesion