1844년 6월 15일, 찰스 굿이어 (Charles Goodyear, 1800 ~ 1860)가 경화 고무에 대한 특허 취득
찰스 굿이어 (Charles Goodyear, 1800년 12월 29일 ~ 1860년 7월 1일)는 미국의 독학 화학자이자 발명가이다.
코네티컷주의 뉴헤이븐에서 출생하였다. 고무 제조에 대한 여러 가지 연구와 발명으로 오늘날의 고무 공업에 크게 이바지하였다. 일명 ‘고무의 아버지’다.
1836년에는 질산에 의한 생고무 표면 처리 방법을 발명하였다. 이 방법은 고무 표면의 점착성 때문에 일어나는 불편을 없애 주었으며, 1844년에 특허를 얻었다. 1852년 에보나이트를 발명하였으며 그의 이름을 기념한 타이어 (tire)가 있다.
찰스 굿이어가 1839년에 공업적으로 고무에다 유황을 가해 반응시키는 가황법을 발견함으로써 더욱더 탄력이 높은 것을 제조하는 기술을 개발한 이래 고무의 이용이 증가하기 시작하였다.
가황 (加黃, Vulcanization)은 고무나 중합체에 황 또는 다른 첨가제를 넣어서 가교결합을 형성하게 하는 일이다. 가황을 하면 고무의 탄성이 좋아진다. 찰스 굿이어가 고무에 황을 떨어트려서 처음 발견한 것과 여전히 황을 이용한 방법이 널리 쓰여서 황을 사용하지 않는 경우도 가황이라고 한다. 가황을 너무 많이 하면 에보나이트가 되어서 탄성이 오히려 떨어진다.
- 생고무의 가황
생고무는 그대로는 사용하기가 나쁘지만, 이것에다 유황을 반응시켜서 가황하면 대단히 탄력이 강한 고무로 만들 수가 있다.
고무 공장에서는 생고무를 로울로써 적당히 반죽하되 여기에 유황 · 가황촉진제 · 안정제 · 카본 블랙 등을 가해서 균일하게 반죽한다.
이렇게 배합된 생고무를 틀에 넣어서 150℃ 안팎으로 가열하면 고무 분자와 유황 분자가 반응해서 탄력이 강한 고무 제품이 만들어진다.
가황된 고무는 유황분자가 고무분자와 고무분자 사이에 다리를 걸치는 모양으로 결합되어 있다. 이와 같은 가교가 있기 때문에 잡아당겨져도 고무분자가 서로 미끄러지기 어렵게 되어 있어서 강한 탄력을 나타낸다. 또 카본블랙도 강력히 고무분자와 부착하고 있고, 더구나 카본 블랙끼리 약한 결합을 하고 있어서 고무의 강도를 크게 하고 있다.
카본 블랙을 첨가한다는 착안은 원주민들이 불에 쬐면서 굳힌 고무가 라텍스를 약품으로 응고시킨 것보다 더욱 강하다는 점에 주목해서, 이것은 불에 쬘 때의 그을음에 원인이 있는 것이라고 생각한 데서 연유한다.
오랜 역사 동안에 사람들이 이유를 모르면서 행해 온 것에 중요한 과학적 의미가 있었다는 하나의 예라고 할 수 있다.
크리스천라이프 편집부