У гумовій промисловості вулканізація відноситься до процесу зшивання гуми. Молекули каучуку складаються з багатьох довголанцюгових полімерів, і хімічні зв’язки між цими довголанцюговими молекулами відносно слабкі. Процес вулканізації полягає у додаванні вулканізуючих агентів (таких як сірка, сірковмісні сполуки тощо) за певних умов температури, тиску та часу для утворення зшитого зв’язку між молекулярними ланцюгами каучуку, таким чином перетворюючи лінійну молекулярну структуру каучуку в три -розмірна мережа. Структура форми. Наприклад, натуральний каучук має хорошу еластичність і пластичність, якщо він не вулканізований, але його міцність і зносостійкість погані. Після вулканізації фізичні властивості гуми значно покращуються, включаючи міцність на розрив, твердість, зносостійкість і стійкість до старіння.
Процес реакції сульфування
Беручи сірку як вулканізуючий агент як приклад, сірка реагує з подвійними зв’язками в молекулярному ланцюзі каучуку при високих температурах. Спочатку молекули сірки розпадаються на активні атоми сірки, які з’єднуються з подвійними зв’язками в молекулярних ланцюгах каучуку, утворюючи сірчані містки (поперечні зв’язки). Під час реакції можуть утворюватися деякі проміжні продукти, такі як тіольні групи та полісульфідні зв’язки в молекулярному ланцюзі каучуку. У міру того, як реакція протікає, утворюється все більше і більше зшиваючих зв’язків, і мережева структура каучуку поступово покращується. Взагалі кажучи, процес вулканізації вимагає точного контролю таких параметрів, як температура, тиск і час. Температура зазвичай становить близько 140 - 180 градусів C, тиск залежить від типу гумового виробу та вимог процесу, а час коливається від кількох хвилин до десятків хвилин.
Роль і значення вулканізації
Вироби з вулканізованої гуми мають кращу здатність відновлювати еластичність і можуть швидко повертатися до початкової форми після деформації силою. У той же час його міцність і зносостійкість значно підвищуються, що дозволяє гумовим виробам витримувати більші тертя і тиск. Наприклад, автомобільні шини - це вироби з вулканізованої гуми. Під час руху транспортного засобу шини повинні витримувати вагу кузова транспортного засобу, тертя об дорожнє покриття та різні складні навантаження. Вулканізовані шини відповідають цим вимогам до продуктивності та забезпечують безпечне водіння автомобіля. Крім того, вулканізація може покращити стійкість до хімічної корозії та старіння гумових виробів і подовжити термін їх служби.
