Kumiteollisuudessa vulkanointi tarkoittaa kumin silloitusprosessia. Kumimolekyylit koostuvat monista pitkäketjuisista polymeereistä, ja näiden pitkäketjuisten molekyylien väliset kemialliset sidokset ovat suhteellisen heikkoja. Vulkanointiprosessissa lisätään vulkanointiaineita (kuten rikkiä, rikkiä sisältäviä yhdisteitä jne.) tietyissä lämpötila-, paine- ja aikaolosuhteissa silloitettujen sidosten muodostamiseksi kumin molekyyliketjujen välille, jolloin lineaarinen kumin molekyylirakenne muuttuu kolmeksi. -ulotteinen verkko. Muotorakenne. Esimerkiksi luonnonkumilla on hyvä elastisuus ja plastisuus, kun sitä ei ole vulkanoitu, mutta sen lujuus ja kulutuskestävyys ovat huonoja. Vulkanoinnin jälkeen kumin fysikaaliset ominaisuudet paranevat merkittävästi, mukaan lukien vetolujuus, kovuus, kulutuskestävyys ja ikääntymisenkestävyys.
Sulfurointireaktioprosessi
Kun rikki otetaan vulkanointiaineena esimerkkinä, rikki reagoi kumin molekyyliketjussa olevien kaksoissidosten kanssa korkeissa lämpötiloissa. Ensin rikkimolekyylit hajoavat aktiivisiksi rikkiatomeiksi, jotka yhdistyvät kumin molekyyliketjuissa olevien kaksoissidosten kanssa muodostaen rikkisiltoja (ristisidoksia). Reaktion aikana saattaa syntyä joitain välituotteita, kuten tioliryhmiä ja polysulfidisidoksia kumin molekyyliketjussa. Reaktion edetessä muodostuu yhä enemmän silloittavia sidoksia ja kumin verkkorakenne paranee vähitellen. Yleisesti ottaen vulkanointiprosessi vaatii tarkkaa parametrien, kuten lämpötilan, paineen ja ajan, hallintaa. Lämpötila on yleensä noin 140 - 180 astetta C, paine riippuu kumituotteen tyypistä ja prosessivaatimuksista, ja aika vaihtelee muutamasta minuutista kymmeniin minuutteihin.
Vulkanoinnin rooli ja merkitys
Vulkanoiduilla kumituotteilla on parempi elastinen palautumiskyky ja ne voivat palata nopeasti alkuperäiseen muotoonsa, kun niitä on muutettu voimalla. Samalla sen lujuus ja kulutuskestävyys paranevat huomattavasti, jolloin kumituotteet kestävät suurempaa kitkaa ja painetta. Esimerkiksi autojen renkaat ovat vulkanoituja kumituotteita. Ajoneuvon ajon aikana renkaiden on kestettävä ajoneuvon korin paino, tienpinnan kitka ja erilaisia monimutkaisia rasituksia. Vulkanoidut renkaat voivat täyttää nämä suorituskykyvaatimukset ja varmistaa ajoneuvon turvallisen ajon. Lisäksi vulkanointi voi parantaa kumituotteiden kemiallista korroosionkestävyyttä ja ikääntymisenkestävyyttä ja pidentää niiden käyttöikää.
