의료, 안전, 위생을 책임지는 합성고무 NBR

 

안녕하세요, 한화토탈 포스트 지기입니다. 2021년 새해가 이제 막 열흘 남짓 지났는데요. 새해 결심 다들 잘 지키고 계신가요? 새해 결심으로 운동을 시작하신 분들이라면 아마도 요가매트를 필수로 하나씩 갖고 계실 텐데요. 요가매트를 고를 때 NBR 소재에 대해 들어보셨을 겁니다. 오늘은 바로, 우리 일상에서 접하는 석유화학 소재 중 NBR이라는 합성고무에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

01

홈트부터 병원까지! 생활 속 쉽게 접할 수 있는 NBR

 

 

 

NBR(Acrylonitrile-Butadiene Rubber)은 아크릴로니트릴과 부타디엔으로 만든 합성고무인데요, 우리 일상 속에서 흔히 접할 수 있는 소재입니다. NBR은 오일이나 기름에도 잘 상하지 않는 내유성과 잘 닳지 않는 내마모성이 우수한 특징을 갖고 있습니다.
 
기름에 강하고, 잘 닳지 않는 합성고무인 NBR은 위생과 안전이 중요한 의료용 장갑에 쓰이기 최적화된 소재입니다. 특히 지난해 늦겨울부터 시작된 코로나19 확산 사태가 지금까지도 이어지면서 NBR은 의료용 장갑 용도로 수요가 폭증했답니다.
 
NBR은 앞서 말했다시피 운동용 요가매트로도 쓰이는데요. NBR 요가매트는 복원력이뛰어난 NBR 소재의 특징 덕에 쿠션감이 좋습니다. 이외에도 NBR은 가공성이 뛰어나 오일용 고무호스, 롤러, 고무패킹, 발포 단열재 등 여러 형태의 물건에 사용된답니다.

 

02

합성고무를 만드는 기초유분, 부타디엔(Butadiene)

 

 

 

합성고무의 원료가 되는 단량체, 모노머(Monomer)는 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)과 부타디엔(Butadiene) 인데요. 이중 부타디엔(Butadiene)은 합성고무의 제조에 쓰이는 주요 단량체로, 상온에서 독특한 냄새가 있는 기체입니다. 석유화학 공장에서 생산되는 대표적인 기초유분으로, 한화토탈에서도 생산하고 있죠!

부타디엔(Butadiene)은 나프타(Naphtha)를 분해할 때 부수적으로 만들어지는 부생물 중 탄소원자 4개를 가진 C4유분으로부터 추출하거나, 부탄(Butane)을 탈수소 반응을 시켜 탄소 이중결합을 만드는 화학 공정을 통해 만들 수 있습니다.

 

03

부타디엔 유화중합반응으로 만들어지는 합성고무

 

 

합성고무는 2차 세계대전 중 자연고무의 대용품을 찾던 중 만들어졌는데요. 합성고무를 만드는 공정은 우선 라텍스(Latex)를 만드는 작업부터 시작합니다. 이때 사용하는 단일체(모노머, Monomer)에 따라 부타디엔만 사용한 BR이 될지, 아크릴로니트릴을 첨가한 NBR이 될 지 정해집니다.

합성고무는 유화중합 방식을 통해 만들어지는데요. NBR은 부타디엔과 아크릴로니트릴 모노머를 유화제, 중합개시제, 전해질, 분자량조절제등을 물과 함께 넣고, 25~50℃ 혹은 5~10℃의 저온에서 일정시간 섞어 유화중합 반응을 유도합니다.

반응을 한 모노머는 액체 속에서 고무입자로 반응하면서 라텍스(Latex)가 만들어지는데요. 반응이 되지 않은 모노머는 다시 액체로 분리하고, 고무입자는 건조 후 NBR 소재 제품으로 만듭니다. 이후 의료용 장갑, 요가매트 등 사용하고자 하는 상품으로 가공 공정을 거쳐 완제품이 됩니다.

 

04

코로나19로 수요가 급증한 NBR의 미래

 

 

코로나19로 급변화를 맞은 석유화학시장에서 NBR은 현재 가장 주목받고 있는 물질인데요. 코로나19 확산 사태가 진정된 후, NBR은 지금처럼 시장의 이목을 계속 끌 수 있을까요? 한 보고서에 따르면, NBR 수요는 여전히 높은 수준일거라고 하는데요. 코로나 이후 전세계적으로 위생에 대한 개념이 상향평준화 되면서 신흥국의 의료용 장갑 수요가 꾸준히 증가할거라고 예측되기 때문입니다. 또, 최근 NBR은 리튬이온 배터리의 소재 물질로도 사용될 가능성이 높은 것으로 알려져 시장의 관심을 받고 있다고 합니다.
 
 
오늘은 의료용 라텍스 장갑의 원료로 쓰이는 NBR 소재와 합성고무의 공정에 대해 알아봤습니다. 의료용 장갑 소재로 쓰이는 NBR은 석유화학 기술이 없다면 만들기 힘든 소재인데요. 석유화학은 우리의 일상을 편리하게 할 뿐만 아니라 위생과 안전을 지키는 핵심적인 역할을 하고 있답니다.

 

 

---

 

종합 케미칼 & 에너지 리더,

한화토탈에 대해 더 알고 싶다면?