Jul 05, 2021

Výhody vulkanizace síry

Zanechat vzkaz

(1) Rychlost vulkanizace a teplota vulkanizace vulkanizačního systému síry mohou kolísat v širokém teplotním rozsahu. Teplota vulkanizace může být pokojová teplota a v některých kontinuálních vulkanizačních procesech může dosáhnout 300 °C. Ve skutečné výrobě lze vhodnými úpravami splnit jakýkoli požadavek na časový poměr průtoku/vulkanizace. Ve zvláštních případech lze zkrátit skutečnou reakční dobu (celková doba vulkanizace minus doba průtoku) a křivka vulkanizačního modulu je blízko ideální křivce pravého úhlu. V jiných známých vulkanizačních systémech může být rychlost vulkanizace obvykle řízena pouze řízením teploty, což znamená, že zkrácení doby vulkanizace také zkracuje dobu průtoku a křivka vulkanizace není příliš plochá. Nakonec se mohou objevit nežádoucí plíživé křížové odkazy a modul se stále zvyšuje.

(2) Vulkanizovaný kaučuk vulkanizačního systému síry má lepší pevnostní výkon, zejména odolnost proti pružné únavové zlomenině. Vulkanizáty síry jsou obecně lepší než vulkanizáty bez síry, pokud jde o pevnost v tahu a odolnost proti růstu trhliny, a jsou také vhodné pro tvorbu únavové zlomeniny a odolnost vůči dynamickému růstu trhlin. Když je vulkanizační systém síry nahrazen jinými vulkanizačními systémy, může být ztráta únavové odolnosti proti ohybu kompenzována pouze částečně (například přidáním anti-agingových činidel, která jsou odolná vůči únavové zlomenině ohybu)

Byly navrženy některé hypotézy o mechanismu síry jako přípojné činidla. Pokud lze bod křížového propojení charakterizovat jako R1-SX-R2, pak jsou vazby X=0, 1 a 2 propojovací vazby relativně stabilní; když X=3 nebo vyšší, vazby křížového propojení mohou klouzat podél gumového molekulárního řetězce a ne zlomit, to znamená, že hustota křížového spojení zůstává nezměněna. Tento "klouzavý efekt" může vysvětlit relativně špatný výkon kompresní sady výše uvedených vulkanizátů síry. Za druhé, snižuje místní koncentraci stresu a vytváří uvolnění stresu v rozsahu molekulárních velikostí, což snižuje možnost zlomeniny a účinně zpomaluje tvorbu trhlin.

(3) Třetí výhodou vulkanizačního systému síry je necitlivost vulkanizačního systému na jiné složky gumové směsi. Pokud například existují některé reaktivní skupiny mimo gumový molekulární řetězec, jako jsou materiály, které mohou být podrobeny oxidačním reakcím (anti-agingové látky) nebo redukčním reakcím (nenasycené sloučeniny, jako jsou zplyňování), vulkanizační reakce nebude narušena. . I když existuje určité množství vody, alkalické a slabé kyseliny jsou přijatelné, samozřejmě silná kyselina způsobí rozpad sulfidové vazby a cyklizační reakci. Naproti tomu v systémech vulkanizace bez síry, jako jsou peroxidové vulkanizační systémy, bude výběr složení vzorce omezen. Toto omezení je buď naprosto přísné, nebo omezuje používání určitých přísad. Například peroxid vulkanizační systém bude narušen kyselé složky, vulkanizaci horkým vzduchem nelze použít a nelze použít aminové antioxidanty.

Síra obvykle existuje ve formě cyklických molekul (S8). Úlohou urychlovače je nejprve aktivovat síru, to znamená otevřít prstenec S8 a vytvořit meziprodukt atomu S. Meziprodukt přenáší atom síry a zbývající část připojeného urychlovače do gumového molekulárního řetězce. Skupiny zavěšených bočních řetězců dále reagují s gumovým molekulárním řetězcem a reziduum zlomeného urychlovače tvoří skutečnou křížovou vazbu. Pokud se síra používá samostatně k vulkanizaci přírodního kaučuku (bez urychlovače), musí být použito velmi vysoké množství síry, velmi vysoká teplota vulkanizace a dlouhá doba vulkanizace. Riziko přeludu je velmi velké. Jakmile je překročena optimální doba vytvrzování, fyzické vlastnosti se prudce zhorší. Vulkanizáty mají obvykle velmi tmavou barvu a mají silné kvetení. Jeho odolnost vůči stárnutí je neuspokojivá. Proto byly v praktických aplikacích ukončeny vulkanizační systémy síry bez urychlovačů.


Odeslat dotaz