폐타이어와 폐수지 처리 문제를 해결하기 위한 방법으로 재생 폴리에틸렌 수지와 신재HDPE를 폐타이어 분말(GWTP)과 치합형 동방향 회전 이축 압출기(Fuly Intermeshing Co-rotating Twin Screw Extruder)를 이용하여 각 조성별로 용융 훈련하여 재생 PE/폐타이어 복합체를 제조하였다. 본 연구에서는 플라스틱 수지 (재생 PE, HDPE)와 폐타이어 분말의 혼합비를 $0sim50$wt.%로 하였으며, ASTM에 의거하여 인장강도, 파단신율, 충격강도 등의 물성 변화를 확인하였다. 폐타이어 분말 함량이 증가할수록 인장강도가 감소하고 파단신율이 증가하였다. 한편 충격강도는 폐타이어 분말 함량이 30 wt.%일 때 최대이고, 함량이 증가할수록 충격 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 형태학적 고찰에서는 폐타이어 분말의 함량의 증가함에 따라 파단면이 거칠어지는 형상을 관찰하였다. 모세관점도계(Capillary Rheometer)를 이용하여 재생 PE/폐타이어 분말 복합체의 전단속도의 변화에 따른 용융전단점도의 변화와 연화점 (Ts) 등의 유변학적 성질을 분석한 결과, 폐타이어 분말 함량 증가에 따라 외부 응력에 대한 흐름 저항성을 증가시켜 용융점도가 상승하는 결과를 보였으며 측정된 전단율에서 전단 점도는 Power-law 거동을 보였다.
The recycled polyethylene composites with various ratio of ground waste tire powder were manufactured by using a fully intermeshing co-rotating twin screw extruder for the reuse of waste tire scrap. In this investigation, the ground waste tire powders (GWTP) were blended with virgin HDPE and recycled polyethylene in the weight ratio of 0 to 50 wt.%. Mechanical properties such as tensile strength, elongation at break and impact strength were measured by using ASTM standard. The experimental results for the various composite showed that the tensile strength of composites decreased with increasing GWTP ratio, while elongation at break increased with the amounts of GWTP. On the other hand, the impact strength for the three kinds of composites showed maximum at the 30 wt.% of GWTP and then decreased. Morphology of the fracture surface tends to be rough with increasing waste tire powder content. Rheological properties were investigated by measuring the shear viscosity against shear rates and softening temperatures. They showed that melt viscosity of rubber composites in this study subsequently increased with increasing GWTP content as a result of increase of flow resistance against external stress and followed a Power-law behavior.
