vulcanization 또는 vulcanisation (British)는 화학 물질과 (보통) 열을 사용하여 고무를 강화하는 과정입니다. 원래 Vulcanization은 천연 라텍스 고무를 열 및 황으로 처리하는 것을 설명했습니다. 이것은 가장 일반적인 유형의 가황으로 남아 있지만, 공정은 합성 고무에도 적용되며 다른 화학 물질을 포함 할 수 있습니다.
역사
많은 식물들이 고무 나무 ( hevea brasiliensis 을 포함하여 라텍스를 생산합니다. ), 바나나, 유유 및 민들레. 라텍스에는 탄성 및 방수 기능 인 중합체 폴리 이소프렌이 포함되어 있습니다. 고고 학적 연구는 공과 방수 섬유 및 용기에 고무를 사용한 메소 아메리카 인들이.
Charles Marie de la Condamine은 1736 년 프랑스의 Académie Royale Des Sciences에 미국 고무 샘플을 발표했습니다. 1770 년에 Joseph Priestley는 종이에서 펜슬 자국을 문지르는 것을 관찰하여“고무”라는 용어로 이어졌습니다. 고무는 많은 용도를 발견했지만 시간 온도의 영향으로 어려움을 겪었습니다. 차가운 고무는 고무를 굳히고 부러 뜨 렸습니다. 열이 끈적 끈적하게 만들었습니다.
1839 년 Charles Goodyear는 고무를 황과 결합하고 혼합물을 가열하면 재료를 강화했습니다. Goodyear는 1844 년에 미국에서 발견 된 결과를 특허를 받았으며, Thomas Hancock은 1843 년 영국에서 프로세스를 특허를 받았습니다. Hancock의 친구 인 William Brockendon은 로마의 불과 위조의 로마 신인 Vulcan과 관련하여“vulcanisation”이라는 용어를 만들었습니다. 단어의 미국 철자는“vulcanization”이되었습니다.
vulcanization의 작동 방식
불칸 화는 중합체 가닥을 가교하여 고무를 강화하거나 치료한다. Goodyear의 과정에서 열은 에너지를 공급하여 황 브리지에 의해 폴리 이소프렌 분자에 탄소 원자를 연결합니다. 분자들 사이의 사슬을 형성하는 황 원자의 수는 가황 고무의 최종 특성에 영향을 미친다. 예를 들어, 짧은 고무 가교도는 내열성이 높은 고무를 생성합니다. 가교의 긴 사슬은 더 유연하지만 내열성이 낮습니다.
원래 과정에서 vulcanization a 유황입니다. 다른 화합물은 합성 고무 실리콘 및 클로로프렌 (네오프렌)에 대한 불칸 화제로서 작용한다.
가장 일반적인 5 가지 유형의 불칸 화제는 다음과 같습니다.
- 황 또는 황 화합물
- 금속 산화물 (MGO, ZnO, 때때로 PB 3 o 4 )
- 과산화물
- 아세 톡시 실란
- 우레탄
천연 고무의 가황은 열이 필요하지만 모든 공정에서 필수적인 요소는 아닙니다. 예를 들어, 실리콘 불카 화는 실온에서 발생합니다. 일부 프로세스는 열 대신 방사선을 사용합니다.
현대의 가황은 종종 가속기라는 화학 물질을 포함합니다. 예를 들어, 에틸렌 티오 우레아 (ETU)는 폴리 클로로 프렌 고무를 경화하는 데 사용하는 가속기입니다. Carbon Black은 천연 고무의 가속기이며 추가는 완제품의 특성을 향상시킵니다.
가황의 효과
불카 화는 고무의 화학적 조성을 변화시켜 물질의 화학적, 물리적 및 기계적 특성을 바꿉니다. 다음은 다음과 같습니다.
- 수축 :가교가 폴리머 체인을 서로 더 가깝게 끌어 당기면서도가 고무를 줄입니다.
- 돌이킬 수없는 :가황의 영향은 영구적이며 열이나 화학 공정을 사용하여 취소 할 수 없습니다.
- 모양을 유지합니다 :가황은 고무를 축소하는 동안 물체의 모양이 바뀌지 않습니다.
- 점도 증가
- 경도 증가
- 변형 감소
가황 고무의 사용
오늘날 대부분의 고무는 가황을 띠고 있습니다. 가황 고무는 차량 타이어, 신발 발바닥, 지우개, 장난감, 신발 발바닥, 젖은 슈트, 호스 및 벨트에 사용됩니다.
참조
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