Στη βιομηχανία καουτσούκ, ο βουλκανισμός αναφέρεται στη διαδικασία διασταύρωσης του καουτσούκ. Τα μόρια του καουτσούκ αποτελούνται από πολλά πολυμερή μακράς αλυσίδας και οι χημικοί δεσμοί μεταξύ αυτών των μορίων μακράς αλυσίδας είναι σχετικά αδύναμοι. Η διαδικασία βουλκανισμού είναι η προσθήκη παραγόντων βουλκανισμού (όπως θείο, ενώσεις που περιέχουν θείο, κ.λπ.) κάτω από ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας, πίεσης και χρόνου για να σχηματιστούν διασταυρούμενοι δεσμοί μεταξύ μοριακών αλυσίδων από καουτσούκ, μετατρέποντας έτσι τη γραμμική μοριακή δομή του καουτσούκ σε τρεις -διαστατικό δίκτυο. Δομή σχήματος. Για παράδειγμα, το φυσικό καουτσούκ έχει καλή ελαστικότητα και πλαστικότητα όταν δεν είναι βουλκανισμένο, αλλά η αντοχή και η αντοχή του στη φθορά είναι φτωχές. Μετά τον βουλκανισμό, οι φυσικές ιδιότητες του καουτσούκ βελτιώνονται σημαντικά, συμπεριλαμβανομένης της αντοχής σε εφελκυσμό, της σκληρότητας, της αντοχής στη φθορά και της αντοχής στη γήρανση.
Διαδικασία αντίδρασης θειοποίησης
Λαμβάνοντας το θείο ως παράγοντα βουλκανισμού ως παράδειγμα, το θείο θα αντιδράσει με τους διπλούς δεσμούς στη μοριακή αλυσίδα από καουτσούκ σε υψηλές θερμοκρασίες. Πρώτον, τα μόρια του θείου διασπώνται σε ενεργά άτομα θείου, τα οποία συνδυάζονται με τους διπλούς δεσμούς στις μοριακές αλυσίδες από καουτσούκ για να σχηματίσουν γέφυρες θείου (διασταυρούμενες συνδέσεις). Μερικά ενδιάμεσα προϊόντα μπορεί να παραχθούν κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, όπως ομάδες θειόλης και πολυσουλφιδικοί δεσμοί στη μοριακή αλυσίδα από καουτσούκ. Καθώς η αντίδραση προχωρά, σχηματίζονται ολοένα και περισσότεροι δεσμοί διασταύρωσης και η δομή δικτύου του καουτσούκ βελτιώνεται σταδιακά. Σε γενικές γραμμές, η διαδικασία βουλκανισμού απαιτεί ακριβή έλεγχο παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η πίεση και ο χρόνος. Η θερμοκρασία είναι συνήθως γύρω στους 140 - 180 βαθμούς C, η πίεση εξαρτάται από τον τύπο του προϊόντος από καουτσούκ και τις απαιτήσεις της διαδικασίας και ο χρόνος κυμαίνεται από λίγα λεπτά έως δεκάδες λεπτά.
Ο ρόλος και η σημασία του βουλκανισμού
Τα προϊόντα βουλκανισμένου καουτσούκ έχουν καλύτερη ελαστική ικανότητα ανάκτησης και μπορούν να επιστρέψουν γρήγορα στο αρχικό τους σχήμα αφού παραμορφωθούν με δύναμη. Ταυτόχρονα, η αντοχή και η αντοχή του στη φθορά ενισχύονται σημαντικά, επιτρέποντας στα προϊόντα από καουτσούκ να αντέχουν μεγαλύτερη τριβή και πίεση. Για παράδειγμα, τα ελαστικά αυτοκινήτων είναι προϊόντα βουλκανισμένου καουτσούκ. Κατά τη διαδικασία οδήγησης του οχήματος, τα ελαστικά πρέπει να αντέχουν το βάρος του αμαξώματος του οχήματος, την τριβή του οδοστρώματος και διάφορες σύνθετες καταπονήσεις. Τα βουλκανισμένα ελαστικά μπορούν να ικανοποιήσουν αυτές τις απαιτήσεις απόδοσης και να εξασφαλίσουν την ασφαλή οδήγηση του οχήματος. Επιπλέον, ο βουλκανισμός μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη χημική διάβρωση και τη γήρανση των προϊόντων από καουτσούκ και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής τους.
