Kāpēc sēru izmanto gumijas vulkanizācijai?
Atstāj ziņu
Sērs ir pirmā ķīmiskā viela, ko atklāja Čārlzs Gudjērs, lai vulkanizētu dabiskā kaučuka savienojumus.
Līdz 1950. gada beigām gumijas savienojumu vulkanizēšanai tika izmantots tikai sērs.
Tā nav taisnība, ka vulkanizācijai var izmantot tikai sēru
Faktiski sērs var vulkanizēt tikai nepiesātinātās gumijas (polimēru ķēdes, kas satur dubultās saites), piemēram, dabisko kaučuku, stirola butadiēna gumiju, nitrilbutadiēna gumiju utt.
Kaut arī daži organiskie peroksīdi, fenola sveķi kopumā var vulkanizēt visas gumijas (piesātinātās un nepiesātinātās).
Ir arī citi specifiski ārstniecības līdzekļi (vulkanizējošie līdzekļi), piemēram, ZnO/MgO, ko izmanto hloroprēna gumijas, epihlorhidrīnkaučuka vulkanizēšanai.
Lielākā daļa gumijas savienojumu ikdienas darbībās satur dabisko kaučuku, stirola butadiēna gumiju, butilkaučuku. Tātad sērs ir ļoti izplatīts un lielākoties zināms katram organismam.
Dinamiskās īpašības ir ļoti labas sēra vulkanizētiem savienojumiem, salīdzinot ar citiem ārstniecības līdzekļiem, piemēram, peroksīdu vai sveķu sacietēšanu. Tas ir iemesls, kāpēc sēra vulkanizācija tiek izmantota visos dinamiskos produktos, piemēram, riepās, transmisijas siksnās utt.
Lai gan ir arī citi vulkanizācijas līdzekļi (ārstējošie līdzekļi), sērs dominē tirgū galvenokārt tā uzticamības, elastības un vulkanizācijas vadāmības dēļ, neskaitot tās izcilās dinamiskās īpašības.
Sēru vien nevar izmantot vulkanizācijai. Tam nepieciešami paātrinātāji un aktivatori. Paātrinātāji ir organisks ķīmisks savienojums, kas var paātrināt vai palēnināt vulkanizācijas procesu. Parasti paātrinātāju pievienošana paātrina vulkanizāciju. Aktivatori (ZnO/Stearīnskābe) arī ir ļoti svarīgi vulkanizācijas procesā.
Ja man jautā, kāpēc vulkanizācijai var izmantot tikai sēru, nevis fosforu vai citus neorganiskus savienojumus, tad uz šo jautājumu īsti neviens nezina atbildi. Lai gan ir daudz spekulāciju vai iespējamu mehānismu, tomēr patiesais iemesls nav skaidri saprotams.
Gadījumā, ja vēlaties uzzināt vairāk par to, kas/kāpēc/kā notiek vulkanizācija. Jūtieties brīvi lasīt zemāk.
Vispirms pievērsīsimies pamatiem. Ļaujiet man būt tik vienkāršam, cik es varu.
Vispirms es jūs iepazīstināšu ar šo -
Gumija sastāv no 1000 polimēru ķēdēm, kas ir sapinušas kopā.
Tikai vizualizācijai - tas ir kā nūdeles bļodā.
Tagad pie jūsu atbildes:
Kas ir vulkanizācija?
Vulkanizācija nav nekas cits kā siltuma pielietošanas process, lai savienotu polimēru ķēdes.
Dažkārt vulkanizācijas process tiek veikts arī kopā ar izstrādājuma formas veidošanu, izmantojot kompresijas formēšanu, iesmidzināšanu utt.
To var brīvi saukt par konservēšanu vai presēšanu.
Kāpēc vulkanizācija ir svarīga?
Gumija ir amorfs materiāls, kas nozīmē, ka starp polimēru ķēdēm ir ļoti zema mijiedarbība (zema starpmolekulārā pievilcība). Tātad kopumā, pat ja jūs piešķirat ļoti mazu spēku vai pat ļoti nelielas temperatūras izmaiņas, šīs polimēru ķēdes sāk kustēties. Tas nozīmē, ka materiāls plūst vai deformējas (pastāvīgi), jo tuvumā esošās polimēru ķēžu molekulas neierobežo (zema starpmolekulārā pievilcība). Šī deformācijas vai plūsmas spēja arī nav atgriezeniska. Tas nozīmē, ka jums nav stabila materiāla. (Tas bija arī iemesls, kāpēc gumijas vasarā plūda un ziemā kļūst cietas.)
Tātad, lai apturētu polimēru ķēžu mobilitāti, šīs polimēru ķēdes ir piestiprinātas viena pie otras / savienotas viena ar otru. Tātad šo polimēru ķēžu nostiprināšanas vai savienošanas procesu sauc par vulkanizāciju/šķērssaistīšanu.
Tātad īsumā, ja jums ir nepieciešams stabils noderīgs materiāls, jums ir nepieciešams vulkanizēt vai vienkāršiem vārdiem sakot, jums ir jāizveido šķērssaite starp polimēru ķēdēm.
Tagad Kāpēc tiek izmantots sērs?
Lai izveidotu šķērssavienojumu, ķīmiskajai vielai/elementam ir jānotur divas vai vairākas polimēru ķēdes.
Čārlzs Guds nejauši atklāja, ka sērs spēj sasaistīt polimēru ķēdes. Tātad patiesībā līdz šim neviens īsti nesaprot, kāpēc to spēj izdarīt tikai sērs, kamēr citi materiāli, piemēram, fosfors vai citi neorganiskie materiāli, to nespēja.
Galvenā atšķirība starp sēra un citu materiālu izmantošanu ir tā
Sēram ir ļoti labas dinamiskās īpašības, salīdzinot ar citiem ārstnieciskajiem līdzekļiem. Tieši tāpēc sēru izmanto dinamiskiem produktiem, piemēram, riepām. Sēra trūkums ir tāds, ka tas nevar izturēt augstu temperatūru. Šeit tiek izmantoti citi ārstniecības līdzekļi, piemēram, peroksīds, fenola sveķi.
Tagad jautājums, kāpēc sērs ir labs dinamiskām īpašībām?
Tas ir saistīts ar izmantotā sēra veidu. Parasti izmanto elementāro polimēru sēru (SS6-S). Tātad pašam sēram ir ķēde un tā tālāk, pielietojot dinamisko spēku, sēra ķēde var sadalīt vai izliekt spēku.
