고무장갑이 오래되면 끈적거리고 쉽게 찢어지는 현상은 공기 중의 오존이나 산소, 자외선에 의해 고무 고분자의 이중 결합이 끊어지며 산화 분해되기 때문임을 설명해 주세요.

Question

고무장갑이 오래되면 끈적거리고 쉽게 찢어지는 현상은 공기 중의 오존이나 산소, 자외선에 의해 고무 고분자의 이중 결합이 끊어지며 산화 분해되기 때문임을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

고무장갑이 오래되면 끈적거리고 쉽게 찢어지는 것은 천연고무의 주성분인 폴리이소프렌 고분자가 공기 중의 산소, 오존, 자외선에 의해 산화 분해되기 때문입니다. 고무는 탄소 간의 이중 결합을 가진 긴 고분자 사슬들이 서로 얽혀 있어 특유의 유연성과 탄성을 유지합니다. 그러나 고무장갑이 외부 환경에 지속적으로 노출되면 에너지가 강한 자외선이 이 탄소 이중 결합을 자극하여 반응성이 높은 상태로 만듭니다.

​이때 공기 중의 산소나 강력한 산화력을 지닌 오존이 고무의 이중 결합 부위를 공격하는 산화 반응이 일어납니다. 특히 오존은 이중 결합에 직접 작용하여 결합을 완전히 끊어내는 오존 분해 현상을 유발합니다. 이로 인해 거대하고 길었던 고무 고분자 사슬들이 분자량이 매우 작은 짧은 사슬 조각들로 토막 나게 됩니다.

​그 결과, 분자 간의 결합력이 약해지면서 고무 본연의 탄성을 잃고 가벼운 자극에도 쉽게 찢어지는 상태로 변합니다. 동시에 사슬이 끊어지는 과정에서 친수성을 띠는 하이드록시기나 카르복시기 등의 작은 분자들이 생성되는데, 이들이 고무 표면으로 배어 나오면서 점성을 띠게 되어 손에 축축하고 끈적거리며 묻어나는 현상이 발생하게 됩니다.