Hvorfor brukes svovel til vulkanisering av gummi?
Legg igjen en beskjed
Svovel er det første kjemikaliet oppdaget av Charles Goodyear for å vulkanisere naturlige gummiblandinger.
Fram til slutten av 1950 ble bare svovel brukt til å vulkanisere gummiblandinger.
Det er ikke sant at bare svovel kan brukes til vulkanisering
Faktisk kan svovel bare vulkanisere umettede gummier (polymerkjede som inneholder dobbeltbindinger) som naturgummi, styrenbutadiengummi, nitrilbutadiengummi, etc.
Mens visse organiske peroksider, fenolharpiks generelt kan vulkanisere alle gummiene (mettet og umettet).
Det finnes også andre spesifikke kurativer (vulkaniseringsmidler) som ZnO/MgO som brukes til å vulkanisere Kloroprengummi, Epiklorhydrin gummi.
De fleste gummiblandingene i daglige aktiviteter inneholder naturgummi, styrenbutadiengummi, butylgummi. Så svovel er veldig vanlig og mest kjent for alle kropper.
Dynamiske egenskaper er veldig gode for svovelvulkaniserte forbindelser sammenlignet med andre herdemidler som peroksid eller harpiksherding. Dette er grunnen til at svovelvulkanisering brukes i alle dynamiske produkter som dekk, girremmer, etc.
Selv om det finnes andre vulkaniseringsmidler (kurativer), dominerer svovel markedet hovedsakelig på grunn av dets pålitelighet, fleksibilitet og kontrollerbarhet av vulkanisering bortsett fra dets utmerkede dynamiske egenskaper.
Svovel alene kan ikke brukes til vulkanisering. Det krever akseleratorer og aktivatorer. Akseleratorer er den organiske kjemiske forbindelsen som kan akselerere eller bremse vulkaniseringsprosessen. Vanligvis akselererer tilsetning av akseleratorer vulkaniseringen. Aktivatorer (ZnO/stearinsyre) er også svært viktig for vulkaniseringsprosessen.
Hvis du spør meg hvorfor bare svovel og ikke fosfor eller andre uorganiske forbindelser kan brukes til vulkanisering, så er dette et spørsmål som egentlig ingen vet svaret på. Selv om det er mange spekulasjoner eller sannsynlige mekanismer, er den sanne grunnen fortsatt ikke klart forstått.
I tilfelle vil du vite mer om hva/hvorfor/hvordan vulkanisering er. Les gjerne nedenfor.
La oss komme til det grunnleggende først. La meg være så enkel som jeg kan.
La oss introdusere deg dette først -
Gummi består av 1000-vis av polymerkjeder som er viklet sammen.
Bare for å visualisere - det er som en nudler i en bolle.
Gå nå til svaret ditt:
Hva er vulkanisering?
Vulkanisering er ikke annet enn prosessen med å påføre varme for å koble sammen polymerkjedene.
Noen ganger gjøres vulkaniseringsprosessen også sammen med produktformdannelse, ved hjelp av kompresjonsstøping, sprøytestøping, etc.
Det kan løst kalles herding eller pressing.
Hvorfor er vulkanisering viktig.?
Gummi er et amorft materiale som betyr at det er svært lav interaksjon mellom polymerkjedene (lav intermolekylær tiltrekning). Så generelt, selv om du gir veldig liten kraft eller til og med en veldig liten endring i temperaturen, begynner disse polymerkjedene å bevege seg. Det betyr at materialet flyter eller deformeres (permanent) siden det ikke er noen begrensning av nærliggende molekyler av polymerkjeder (lav intermolekylær tiltrekning). Denne deformasjonen eller flyteevnen er heller ikke reversibel. Dette betyr at du ikke har et stabilt materiale.(Dette var også grunnen til at gummier rant om sommeren og ble harde om vinteren.)
Så for å stoppe mobiliteten til polymerkjeder, er disse polymerkjedene festet til hverandre / knyttet til hverandre. Så denne prosessen med å fikse eller koble sammen polymerkjedene kalles vulkanisering/tverrbinding.
Så kort sagt, hvis du trenger et stabilt nyttig materiale, må du vulkanisere eller i enkle ord må du lage en tverrkobling mellom polymerkjedene.
Nå hvorfor brukes svovel??
For å lage en tverrbinding, bør et kjemikalie/element holde de to eller flere polymerkjedene.
Charles Good year har ved et uhell oppdaget at svovel var i stand til å kryssbinde polymerkjedene. Så faktisk til nå er det ingen som virkelig forstår hvorfor svovel bare kan gjøre dette mens andre materialer som fosfor eller andre uorganiske materialer ikke var i stand til å gjøre det.
Den viktigste forskjellen mellom å bruke svovel og andre materialer er det
Svovel har svært gode dynamiske egenskaper sammenlignet med andre kurativer. Det er grunnen til at svovel brukes til dynamiske produkter som dekk. Ulempen med svovel er at det ikke tåler høy temperatur. Det er der de andre kurativene som peroksid, fenolharpiks kommer inn for å spille.
Nå, spørsmålet hvorfor svovel er bra for dynamiske egenskaper?.
Vel, det har å gjøre med typen svovel som brukes. Vanligvis brukes elementært polymert svovel (SS6-S). Så svovel i seg selv har en kjede og så videre ved å påføre den dynamiske kraften, kraften kan fordeles eller bøyes av svovelkjeden.
