Защо сярата се използва за вулканизация на каучук?
Остави съобщение
Сярата е първият химикал, открит от Чарлз Гудиър за вулканизиране на естествени каучукови съединения.
До края на 1950 г. само сяра се използва за вулканизиране на каучукови смеси.
Не е вярно, че само сярата може да се използва за вулканизация
Всъщност сярата може да вулканизира само ненаситени каучуци (полимерна верига, съдържаща двойни връзки) като естествен каучук, стирен бутадиен каучук, нитрил бутадиен каучук и др.
Докато определен органичен пероксид, фенолната смола като цяло може да вулканизира всички каучуци (наситени и ненаситени).
Има и други специфични втвърдители (вулканизиращи агенти) като ZnO/MgO, който се използва за вулканизиране на хлоропренов каучук, епихлорохидринов каучук.
Повечето от каучуковите смеси в ежедневните дейности съдържат естествен каучук, стирен бутадиен каучук, бутилов каучук. Така че сярата е много разпространена и най-вече позната на всяко тяло.
Динамичните свойства са много добри за вулканизираните със сяра съединения в сравнение с други втвърдители като пероксид или смола. Това е причината сярната вулканизация да се използва във всички динамични продукти като гуми, трансмисионни ремъци и др.
Въпреки че има други вулканизиращи агенти (лекарства), сярата доминира на пазара главно поради своята надеждност, гъвкавост и контролируемост на вулканизацията, освен отличните си динамични свойства.
Само сярата не може да се използва за вулканизация. Изисква ускорители и активатори. Ускорителите са органични химически съединения, които могат да ускорят или забавят процеса на вулканизация. Като цяло добавянето на ускорители ускорява вулканизацията. Активаторите (ZnO/стеаринова киселина) също са много важни за процеса на вулканизация.
Ако ме попитате защо само сяра, а не фосфор или други неорганични съединения могат да се използват за вулканизация, тогава това е един въпрос, на който наистина никой не знае отговора. Въпреки че има много спекулации или вероятен механизъм, истинската причина все още не е ясно разбрана.
В случай, че искате да знаете повече за това какво/защо/как е вулканизацията. Чувствайте се свободни да прочетете по-долу.
Нека първо да преминем към основите. Нека бъда толкова прост, колкото мога.
Нека първо ви представя това -
Каучукът се състои от 1000 полимерни вериги, заплетени заедно.
Само за визуализация - това е като юфка в купа.
Сега преминаваме към вашия отговор:
Какво е вулканизация?
Вулканизацията не е нищо друго освен процес на прилагане на топлина за свързване на полимерните вериги.
Понякога процесът на вулканизация също се извършва заедно с формирането на формата на продукта с помощта на пресоване, леене под налягане и др.
Може да се нарече свободно втвърдяване или пресоване.
Защо вулканизацията е важна?
Каучукът е аморфен материал, което означава, че има много слабо взаимодействие между полимерните вериги (слабо междумолекулно привличане). Като цяло, дори ако приложите много малка сила или дори много лека промяна в температурата, тези полимерни вериги започват да се движат. Това означава, че материалът тече или се деформира (постоянно), тъй като няма ограничение от близките молекули на полимерни вериги (слабо междумолекулно привличане). Тази способност за деформация или течливост също не е обратима. Това означава, че нямате стабилен материал. (Това е и причината, поради която гумите текат през лятото и стават твърди през зимата.)
Така че, за да се спре мобилността на полимерните вериги, тези полимерни вериги са фиксирани една към друга /свързани една с друга. Така че този процес на фиксиране или свързване заедно на полимерните вериги се нарича вулканизация/омрежване.
Накратко, ако имате нужда от стабилен полезен материал, трябва да вулканизирате или с прости думи, трябва да създадете напречна връзка между полимерните вериги.
Сега защо се използва сяра??
За да се създаде омрежване, химикал/елемент трябва да държи двете или повече полимерни вериги.
Чарлз Гуд Год случайно е открил, че сярата може да омрежва полимерните вериги. Така че всъщност досега никой наистина не разбира защо само сярата може да направи това, докато други материали като фосфор или други неорганични материали не могат да го направят.
Основната разлика между използването на сяра и други материали е, че
Сярата има много добри динамични свойства в сравнение с други лечебни средства. Това е причината, поради която сярата се използва за динамични продукти като гуми. Недостатъкът на сярата е, че не издържа на висока температура. Това е мястото, където другите лечебни средства като пероксид, фенолна смола влизат в действие.
Сега въпросът защо сярата е добра за динамични свойства?.
Е, това е свързано с вида на използваната сяра. Обикновено се използва елементарна полимерна сяра (SS6-S). Самата сяра има верига и така нататък, прилагайки динамичната сила, силата може да бъде разпределена или огъната от сярната верига.
