Tại sao lưu huỳnh được sử dụng để lưu hóa cao su?
Để lại lời nhắn
Lưu huỳnh là hóa chất đầu tiên được Charles Goodyear phát hiện để lưu hóa các hợp chất cao su tự nhiên.
Cho đến cuối năm 1950, chỉ có lưu huỳnh được sử dụng để lưu hóa các hợp chất cao su.
Không phải chỉ có lưu huỳnh mới được sử dụng để lưu hóa
Trên thực tế, lưu huỳnh chỉ có thể lưu hóa các loại cao su chưa no (chuỗi polymer có chứa liên kết đôi) như Cao su thiên nhiên, cao su Styren Butadien, cao su Nitrile Butadien, v.v.
Trong khi một số peroxide hữu cơ, nhựa Phenolic nói chung có thể lưu hóa tất cả các loại cao su (bão hòa và không bão hòa).
Ngoài ra còn có các chất đóng rắn đặc hiệu khác (chất lưu hóa) như ZnO/MgO được dùng để lưu hóa cao su Chloroprene, cao su Epichlorohydrin.
Hầu hết các hợp chất cao su trong sinh hoạt hàng ngày đều có chứa Cao su tự nhiên, Cao su Styren Butadien, Cao su Butyl. Vì vậy, lưu huỳnh rất phổ biến và hầu hết mọi người đều biết.
Các đặc tính động học rất tốt đối với các hợp chất lưu hóa bằng lưu huỳnh khi so sánh với các chất đóng rắn khác như peroxide hoặc đóng rắn bằng nhựa. Đây là lý do tại sao quá trình lưu hóa bằng lưu huỳnh được sử dụng trong tất cả các sản phẩm năng động như lốp xe, dây đai truyền động, v.v.
Mặc dù có các tác nhân lưu hóa (chất chữa bệnh) khác, nhưng lưu huỳnh chiếm ưu thế trên thị trường chủ yếu nhờ độ tin cậy, tính linh hoạt và khả năng kiểm soát của quá trình lưu hóa ngoài các đặc tính động tuyệt vời của nó.
Lưu huỳnh một mình không thể được sử dụng để lưu hóa. Nó yêu cầu máy gia tốc và kích hoạt. Máy gia tốc là hợp chất hóa học hữu cơ có thể tăng tốc hoặc làm chậm quá trình lưu hóa. Nói chung, việc bổ sung các máy gia tốc sẽ đẩy nhanh quá trình lưu hóa. Chất kích hoạt (ZnO/axit Stearic) cũng rất quan trọng đối với quá trình Lưu hóa.
Nếu bạn hỏi tôi tại sao chỉ dùng lưu huỳnh mà không sử dụng phốt pho hay các hợp chất vô cơ khác để lưu hóa thì đây là một câu hỏi thực sự không ai biết câu trả lời. Mặc dù có rất nhiều suy đoán hoặc cơ chế có thể xảy ra, nhưng lý do thực sự vẫn chưa được hiểu rõ ràng.
Trong trường hợp, bạn muốn biết thêm về quá trình lưu hóa là gì/tại sao/như thế nào. Hãy đọc dưới đây.
Trước tiên hãy đến với những điều cơ bản. Hãy để tôi được đơn giản như tôi có thể.
Hãy để tôi giới thiệu với bạn điều này đầu tiên -
Cao su được tạo thành từ 1000 chuỗi polyme quấn vào nhau.
Chỉ để hình dung - nó giống như mì trong bát.
Bây giờ đi đến câu trả lời của bạn:
Lưu hóa là gì?
Lưu hóa không gì khác ngoài quá trình sử dụng nhiệt để liên kết các chuỗi polyme.
Đôi khi quá trình lưu hóa cũng được thực hiện cùng với việc tạo hình sản phẩm, với sự trợ giúp của Đúc nén, Đúc phun, v.v.
Nó có thể được gọi một cách lỏng lẻo là bảo dưỡng hoặc ép.
Tại sao lưu hóa lại quan trọng.?
Cao su là một vật liệu vô định hình có nghĩa là có rất ít tương tác giữa các chuỗi polyme (lực hút giữa các phân tử thấp). Vì vậy, nói chung, ngay cả khi bạn tác dụng một lực rất nhỏ hoặc thậm chí là một sự thay đổi rất nhỏ về nhiệt độ, các chuỗi polyme này bắt đầu chuyển động. Điều đó có nghĩa là vật liệu chảy hoặc biến dạng (vĩnh viễn) vì không bị hạn chế bởi các phân tử lân cận của chuỗi polyme (lực hút liên phân tử thấp). Khả năng biến dạng hoặc chảy này cũng không thể đảo ngược. Điều này có nghĩa là bạn không có vật liệu ổn định. (Đây cũng là lý do tại sao cao su chảy vào mùa hè và trở nên cứng vào mùa đông.)
Vì vậy, để ngăn chặn tính di động của các chuỗi polymer, các chuỗi polymer này được cố định với nhau/liên kết với nhau. Vì vậy, quá trình cố định hoặc liên kết các chuỗi polymer với nhau này được gọi là Lưu hóa/liên kết ngang.
Vì vậy, tóm lại, nếu bạn cần một vật liệu hữu ích ổn định, bạn cần lưu hóa hay nói một cách đơn giản, bạn cần tạo liên kết ngang giữa các chuỗi polymer.
Bây giờ Tại sao Lưu huỳnh được sử dụng??
Để tạo liên kết chéo, một hóa chất/nguyên tố phải giữ hai hoặc nhiều chuỗi polyme.
Charles Good year đã tình cờ phát hiện lưu huỳnh có khả năng liên kết chéo các chuỗi polyme. Vì vậy, thực sự cho đến nay, không ai thực sự hiểu tại sao chỉ có lưu huỳnh làm được điều này trong khi các vật liệu khác như phốt pho hay các vật liệu vô cơ khác không làm được.
Sự khác biệt cơ bản giữa việc sử dụng Lưu huỳnh và các vật liệu khác là
Lưu huỳnh có đặc tính động rất tốt khi so sánh với các chất xử lý khác. Đó là lý do tại sao lưu huỳnh được sử dụng cho các sản phẩm động như lốp xe. Nhược điểm của lưu huỳnh là không chịu được nhiệt độ cao. Đó là lúc các chất chữa bệnh khác như peroxide, nhựa phenolic phát huy tác dụng.
Bây giờ, câu hỏi tại sao lưu huỳnh tốt cho các đặc tính động?.
Chà, nó phải được thực hiện với loại lưu huỳnh được sử dụng. Nói chung, lưu huỳnh polyme nguyên tố được sử dụng (SS6-S). Vì vậy, bản thân lưu huỳnh có một chuỗi và cứ thế tác dụng lực động, lực có thể được phân phối hoặc uốn cong bởi chuỗi lưu huỳnh.
