[석유화학] 석유화학의 '합성고무'에 대해 상세히 알아보자 (Feat. 국내 제조사, Capa, 점유율)

Intro

 

우리 주변에서 흔히 접할 수 있으며, 대한민국의 경쟁력 있는 산업 중 하나인 '합성고무'에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

두 가지 이상의 원료 물질에 촉매를 가하여 중심시킨 고무, 바로 합성고무 입니다. 높은 탄성과 강성을 가진 합성 고분자 소재로서 내마모성, 반발탄성,  기계적 틍성이 우수한데요. 주로 타이어, 벨트, 호스, 신발, 장갑 등에 사용되는 고기능성 소재입니다.

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부타디엔 계통도

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합성고무는 부타디엔 생산품으로 NCC에서 생산되는 부타디엔 대부분은 합성고무를 만드는데 원료로 사용합니다. 지금부터 합성고무에는 어떤 종류와 특성이 있는지, 국내 제조사, 지역별 Capa, 점유율 등 함께 알아보며 정리해 보겠습니다.

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기초유분, 중간원료, 합성수지, 합섬원료에 대해 아직 보지 않으셨다면 아래의 링크에서 확인하실 수 있습니다.

 

★ [석유화학] 석유화학의 '기초유분'에 대해 상세히 알아보자
★ [석유화학] 석유화학의 '중간원료'에 대해 상세히 알아보자 - 1편
★ [석유화학] 석유화학의 '중간원료'에 대해 상세히 알아보자 - 2편
★ [석유화학] 석유화학의 '합성수지'에 대해 상세히 알아보자
★ [석유화학] 석유화학의 '합섬원료'에 대해 상세히 알아보자

 

에틸렌 프로필렌 디엔 고무 (EPDM, Ethylene Propylene Diene Monomer)

- 다른 합성 고무에 비해 비중이 낮고 고충진 배합이 가능하여 경제성이 뛰어남

- 에틸렌, 프로필렌, 소량의 디엔 모노머 조합으로 제조

- 현재 세계에서 가장 널리 사용되는 고무 재료 중 하나

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출처 - 금호폴리켐

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- 우수한 내후성, 내화학성 및 내열성을 가지고 있음

- 화학물질 저장 탱크 및 화학 공정 배관과 같은 용도로 사용

- 자동차 부품, 건설 부자재, 타이어, 튜브, 호스, 전선 등 사용

- 오존에도 강하고 전기 절연 특성이 좋아 전기 절연 용도로 많이 사용

- 재활용 및 재사용이 가능하여 환경 친화적인 재료

- 일반적인 등급으로는 일반용도, 고온, 내유성, FDA 준수로 4가지임

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부타디엔 고무 (BR, Butadiene Rubber)

- 부타디엔을 중합하여 제조

- 높은 cis 함량과 낮은 cis 함량의 두 가지로 생산이 가능

- 탄성이 좋으며, 내한성 및 내마모성이 우수

- 반발탄성이 우수하며 동적 성질이 좋음

- 압출 성형에 용이하며 투명한 고무임

- 타이어, 신발, 튜브, 골프공 등 고무제품의 원료, 합성수지의 내충격 개량제

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스티렌 부타디엔 고무 (SBR, Styrene Butadiene Rubber)

- 스티렌모노머와 부타디엔을 중합하여 제조 (비율에 따라 다른 특성 가짐)

- 스티렌모노머 함량이 높을 수록 SBR 경도와 강도는 증가

- 부타디엔 함량이 높을 수록 신축성과 내마모성이 향상

- 대표적인 합성고무로 천연고무에 비하여 내마모성과 내노화성, 내열성이 우수함

- 상온에서는 내열성을 잘 유지하지만, 고온 환경에서는 열안정성이 낮을 수 있음 (기타 첨가제 및 혼합물과 결합하여 사용)

- 주로 타이어에 천연고무 및 카본블랙과 함께 사용

- 고무 컨베이어 벨트, 신발 밑창 사용

- 기름 및 윤활제에 대한 내성이 뛰어나 자동차 부품, 기계 부품, 식품 가공 기계 등 오일 또는 윤활제와 접촉하는 환경에서 사용

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솔루션 스티렌 부타디엔 고무 (SSBR, Solution Styrene Butadiene Rubber)

- Li(리튬) 촉매를 사용하여 용액 중합법으로 제조한 합성고무 제품

- 뛰어난 물성과 점탄성 특성

- 친환경, 고성능 타이어 재료

- 특징으로는 연비성능(고성능 타이어, 신발, 벨트, 고무호스) 우수, 제동성능 우수, 내마모성 우수, 기계적 특성이 있음

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★ [석유화학] 'SSBR'은 무엇인가? (Feat. 용도 및 제조사)

[석유화학] 'SSBR' 은 무엇인가? (feat. 용도 및 제조사)

 

스티렌 부타디엔 라텍스 (SB Latex, Styrene Butadiene Latex)

- SBR에서 라텍스를 뽑아낸 것

- 우유 빛의 액상형태의 합성 라텍스

- 접착력과 광택이 우수해 인쇄 품질 개선을 위한 종이 코팅용 접착제로 주로 사용

- 장갑, 라텍스 폼, 카페트, 토목 및 건축에 사용

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아크릴로니트릴 부타디엔 라텍스 (NB Latex, Acrylonitrile Butadiene Latex)

- NBR에서 라텍스를 뽑아낸 것

- 우유 빛의 액상형태의 합성 라텍스

- 니트릴 장갑의 원료(44~46%)로 사용

- 인장강도, 내유성 등이 우수해 의료용 및 실험용 장갑 소재 등 합침 고무제품에 사용

- 내구성, 내마모성, 색상발현성이 우수함

- 휘발성유기화합물(VOC)이 없어 친환경성이 탁월해 천연라텍스를 대체함

- 신종 코로나 바이러스 감염증 외 기타 등으로 인해 보건용 장갑에 주로 사용됨

- 국내 금호석유화학 세계 시장 점유율 1위

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아크릴로니트릴 부타디엔 고무 (NBR, Acrylonitrile Butadiene Rubber)

- 아크릴로니트릴(Butadiene)과 불화탄소로 구성된 고무

- 다른 종류의 고무와 비교하여 우수한 내마모성, 내유성, 내기름성, 내열성 등의 물리적 및 화학적 특성 가짐

- 자동차 부품, 기계 부품, 산업용 시스템, 식품 가공 기계, 석유화학 제품, 오일 시장, 연료 시스템 등 다양한 분야에서 사용

- 일반적으로 높은 화학 내성을 가지고 있지만, 특정 화학물질에 대해서는 저항성이 낮음

- 유연하고 내구성이 뛰어나 가장 흔히 사용되는 고무 중 하나

- 다른 유형의 고무와 혼합하여 원하는 물리적 특성 얻을 수 있고, 여러 고무 제품으로 활용

- 의료용 장갑, 요가매트, 오일용 고무호스 등 사용

- NBR, SBR은 아시아 지역이 주로 생산의 중심지이며, 대표적으로 국내 2곳 외 Zeon Corp, Nantex, Zibo Qilong Chemical 있음

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석유화학제품 계통도

- 기초유분 (노란색) : 에틸렌(Ethylene), 프로필렌(PP), 부타디엔(BD), 벤젠(BZ), 톨루엔(Toluene), 자일렌(Xylene)

- 중간원료 (보라색) : 염화에틸렌(EDC), 염화비닐(VCM), 프로필렌옥사이드(PO), 메틸메타크릴레이트(MMA), 노말파라핀(Normal Paraffin), 스티렌모노머(SM), 사이클로헥세인(C-Hexane), 오쏘자일렌(O-X), 메타자일렌(M-X), 파라자일렌(P-X), 에틸렌옥사이드(EO), 디니트로톨루엔(DNT)

- 합성수지(주황색) : 선형/저/고밀도 폴리에틸렌(LDPE, L-LDPE, HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 발포폴리스티렌(EPS), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC)

- 합섬원료(파랑색) : 아크릴로니트릴(AN), 에틸렌글리콜(EG), 카프로락탐, 고순도이소프탈산(PIA), 테레프탈산(TPA), 디메틸 테레프탈레이트(DMT)

- 합성고무(붉은색) : 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(EPDM), 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 솔루션 스티렌 부타디엔 고무(SSBR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 스티렌 부타디엔 라텍스(SB-Latex), 아크릴로니트릴 부타디엔 라텍스(NB-Latex)

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END

 

우리 주변에서 흔히 접할 수 있으며, 대한민국의 경쟁력 있는 산업 중 하나인 '합성고무'에 대해 자세히 알아보았습니다.

 

대부분 부타디엔의 계통 생산품으로 주로 타이어, 벨트, 호스, 신발, 장갑 등에 사용되는 고기능성 소재라는 것을 확인 했습니다.

 

합성고무에는 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(EPDM), 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 솔루션 스티렌 부타디엔 고무(SSBR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 스티렌 부타디엔 라텍스(SB-Latex), 아크릴로니트릴 부타디엔 라텍스(NB-Latex)  종류가 있었고 우리 생활의 많은 부분에서 사용되고 있다는 것도 알게 되었습니다.

 

합성고무에 대해 어떤 종류, 용도, 특성이 있는지 조금이나마 이해와 도움이 되셨기를 바랍니다.

 

 

 

 

※ 본 내용들은 다양한 사이트에서 내용을 발췌하여 개인 공부용으로 정리했으며, 합성고무와 관련된 표(제조사, capa(단위 : 1KT), 점유율)는 석유화학편람 및 기타 자료를 참고하여 직접 작성하였습니다.