چرا از گوگرد برای ولکانیزه کردن لاستیک استفاده می شود؟
پیام بگذارید
گوگرد اولین ماده شیمیایی است که توسط چارلز گودیر کشف شد که ترکیبات لاستیکی طبیعی را ولکانیزه می کند.
تا اواخر سال 1950، تنها از گوگرد برای ولکانیزه کردن ترکیبات لاستیکی استفاده می شد.
این درست نیست که فقط از گوگرد می توان برای ولکانیزاسیون استفاده کرد
در واقع، گوگرد فقط می تواند لاستیک های غیر اشباع (زنجیره پلیمری حاوی پیوندهای دوگانه) مانند لاستیک طبیعی، لاستیک استایرن بوتادین، لاستیک نیتریل بوتادین و غیره را ولکانیزه کند.
در حالی که پراکسید آلی خاص، رزین فنولیک به طور کلی می تواند تمام لاستیک ها (اشباع و غیر اشباع) را ولکانیزه کند.
همچنین مواد درمانی خاص دیگری مانند ZnO/MgO وجود دارد که برای ولکانیزه کردن لاستیک کلروپرن، لاستیک اپی کلروهیدرین استفاده می شود.
بیشتر ترکیبات لاستیک در فعالیت های روزانه شامل لاستیک طبیعی، لاستیک استایرن بوتادین، لاستیک بوتیل است. بنابراین گوگرد بسیار رایج است و بیشتر برای هر بدنی شناخته شده است.
خواص دینامیکی برای ترکیبات ولکانیزه شده با گوگرد در مقایسه با سایر مواد درمانی مانند پراکسید یا درمان رزین بسیار خوب است. به همین دلیل است که ولکانیزاسیون گوگرد در تمام محصولات دینامیک مانند لاستیک ها، تسمه های انتقال و غیره استفاده می شود.
اگر چه عوامل ولکانیزاسیون دیگری (درمان کننده ها) وجود دارد، گوگرد عمدتاً به دلیل قابلیت اطمینان، انعطاف پذیری و قابلیت کنترل ولکانیزاسیون جدا از خواص دینامیکی عالی، بر بازار تسلط دارد.
گوگرد به تنهایی نمی تواند برای ولکانیزاسیون استفاده شود. به شتاب دهنده و فعال کننده نیاز دارد. شتاب دهنده ها ترکیب شیمیایی آلی هستند که می توانند فرآیند ولکانیزاسیون را تسریع یا کند کنند. به طور کلی، افزودن شتاب دهنده ها باعث تسریع ولکانیزاسیون می شود. فعال کننده ها (ZnO / اسید استئاریک) نیز برای فرآیند ولکانیزاسیون بسیار مهم هستند.
اگر از من بپرسید که چرا فقط از گوگرد و نه فسفر یا سایر ترکیبات معدنی می توان برای ولکانیزاسیون استفاده کرد، این یک سوال است که واقعاً هیچ کس پاسخ آن را نمی داند. اگرچه گمانهزنیها یا مکانیسم احتمالی زیادی وجود دارد، اما هنوز دلیل واقعی به وضوح درک نشده است.
در این صورت، می خواهید در مورد چیستی/چرا/چگونه ولکانیزاسیون بیشتر بدانید. با خیال راحت زیر را بخوانید.
بیایید ابتدا به اصول اولیه بپردازیم. بگذار تا جایی که می توانم ساده باشم.
بگذارید اول این را به شما معرفی کنم -
لاستیک از 1000 زنجیره پلیمری در هم پیچیده تشکیل شده است.
فقط برای تجسم - مانند رشته فرنگی در یک کاسه است.
حالا بریم سراغ جواب شما:
ولکانیزاسیون چیست؟
ولکانیزاسیون چیزی نیست جز فرآیند اعمال گرما برای اتصال زنجیره های پلیمری.
گاهی اوقات فرآیند ولکانیزاسیون همراه با شکل گیری محصول، با کمک قالب گیری فشرده، قالب گیری تزریقی و غیره انجام می شود.
میتوان آن را بهطور آزاد پخت یا پرس نامید.
چرا ولکانیزاسیون مهم است؟
لاستیک یک ماده آمورف است که به این معنی است که برهمکنش بسیار کمی بین زنجیره های پلیمری وجود دارد (جاذب بین مولکولی کم). بنابراین به طور کلی، حتی اگر نیروی بسیار کم یا حتی تغییر بسیار جزئی در دما بدهید، این زنجیره های پلیمری شروع به حرکت می کنند. این بدان معناست که ماده جریان یا تغییر شکل میدهد (دائمی) زیرا هیچ محدودیتی توسط مولکولهای زنجیرههای پلیمری نزدیک وجود ندارد (جاذب بین مولکولی کم). این تغییر شکل یا قابلیت جریان نیز قابل برگشت نیست. این به این معنی است که شما یک ماده پایدار ندارید. (این نیز دلیلی بود که لاستیک ها در تابستان جاری می شوند و در زمستان سخت می شوند.)
بنابراین برای جلوگیری از تحرک زنجیره های پلیمری، این زنجیره های پلیمری به یکدیگر ثابت می شوند / به یکدیگر متصل می شوند. بنابراین این فرآیند تثبیت یا اتصال زنجیرههای پلیمری به یکدیگر، ولکانیزاسیون/ اتصال متقابل نامیده میشود.
بنابراین به طور خلاصه، اگر به یک ماده مفید پایدار نیاز دارید، باید ولکانیزه کنید یا به عبارت ساده، باید یک پیوند متقاطع بین زنجیره های پلیمری ایجاد کنید.
حالا چرا از گوگرد استفاده میشه؟؟
برای ایجاد یک پیوند متقابل، یک ماده شیمیایی/عنصر باید دو یا چند زنجیره پلیمری را نگه دارد.
چارلز گود سال به طور تصادفی کشف کرد که گوگرد قادر به اتصال عرضی زنجیره های پلیمری است. بنابراین در واقع تا کنون، هیچ کس واقعاً درک نکرده است که چرا تنها گوگرد می تواند این کار را انجام دهد در حالی که مواد دیگری مانند فسفر یا سایر مواد معدنی قادر به انجام آن نیستند.
تفاوت اصلی بین استفاده از گوگرد و سایر مواد در این است
گوگرد دارای خواص دینامیکی بسیار خوبی در مقایسه با سایر مواد درمانی است. عیب گوگرد این است که نمی تواند دمای بالا را تحمل کند. اینجاست که سایر داروهای درمانی مانند پراکسید، رزین فنولیک وارد عمل می شوند.
حال این سوال مطرح می شود که چرا گوگرد برای خواص دینامیکی خوب است؟
خوب، این به نوع گوگرد استفاده شده مربوط می شود. معمولاً از گوگرد پلیمری عنصری (SS{1}}S) استفاده میشود. بنابراین گوگرد خود دارای یک زنجیره است و به همین ترتیب با اعمال نیروی دینامیکی، می توان نیرو را توسط زنجیره گوگردی توزیع یا خم کرد.
