Την επόμενη φορά που θα απολαύσετε ένα νόστιμο κομμάτι σοκολάτας, αφιερώστε λίγο χρόνο για να σκεφτείτε το ταπεινό λάστιχο σιλικόνης που το έκανε δυνατό. Αυτό είναι σωστό – το καουτσούκ σιλικόνης είναι απαραίτητο συστατικό σε πολλούς τύπους σοκολάτας. Πώς φτιάχνεται όμως;
Η διαδικασία του βουλκανισμού είναι ο τρόπος με τον οποίο δημιουργείται το καουτσούκ σιλικόνης. Αυτό περιλαμβάνει την προσθήκη θείου ή άλλων βουλκανιστικών παραγόντων στο καουτσούκ προκειμένου να επιταχυνθεί η διασύνδεση των πολυμερών αλυσίδων. Αυτό δίνει στο καουτσούκ σιλικόνης τις χαρακτηριστικές του ιδιότητες, όπως αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και ηλεκτρική μόνωση.
Την επόμενη φορά λοιπόν που θα πάρετε μια μπουκιά από την αγαπημένη σας σοκολάτα, θυμηθείτε να δώσετε ένα σιωπηλό ευχαριστώ στο βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης που το έκανε δυνατό!
Τι είναι ο βουλκανισμός;
Ο βουλκανισμός είναι μια χημική διαδικασία κατά την οποία μεμονωμένα μόρια βουλκανιστικού παράγοντα συνδέονται με τα μόρια μακράς αλυσίδας του ακατέργαστου καουτσούκ, με αποτέλεσμα μια σημαντική αύξηση της αντοχής και της ελαστικότητας του υλικού. Το βουλκανισμένο καουτσούκ χρησιμοποιείται σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των ελαστικών, των εύκαμπτων σωλήνων, των τσιμουχών και των παρεμβυσμάτων.
Η διαδικασία βουλκανισμού
Ο βουλκανισμός είναι μια χημική διαδικασία κατά την οποία μεμονωμένα μόρια πολυμερούς συνδέονται με άλλα μόρια πολυμερούς με ατομικές γέφυρες. Αυτές οι ατομικές γέφυρες σχηματίζονται ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης μεταξύ των αλυσίδων των πολυμερών και ενός παράγοντα βουλκανισμού. Ο παράγοντας βουλκανισμού μπορεί να είναι θείο, υπεροξείδια ή οξείδια μετάλλων. Ο πιο κοινός παράγοντας βουλκανισμού είναι το θείο, το οποίο αντιδρά με τα πολυμερή σε θερμοκρασίες μεταξύ 140°C και 200°C (280°F και 392°F).
Το προκύπτον διασυνδεδεμένο υλικό έχει βελτιωμένη αντοχή και αντοχή στη θερμότητα και τις χημικές ουσίες. Το βουλκανισμένο καουτσούκ χρησιμοποιείται σε ελαστικά, μεταφορικούς ιμάντες, εύκαμπτους σωλήνες, παρεμβύσματα, στεγανοποιήσεις, βάσεις, αποσβεστήρες κραδασμών, δακτυλίους ο κ.λπ.
Τα οφέλη του βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης
Ο βουλκανισμός είναι μια ειδική διαδικασία που προσδίδει στο αντικείμενο από καουτσούκ σιλικόνης ορισμένες ειδικές ιδιότητες, καθιστώντας το ισχυρότερο και πιο ανθεκτικό.
Το κύριο όφελος της βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης είναι ότι είναι ισχυρότερο από το μη βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης. Αυτό σημαίνει ότι τα αντικείμενα που κατασκευάζονται από βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης θα διαρκέσουν περισσότερο και θα είναι λιγότερο πιθανό να σπάσουν.
Το βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης έχει επίσης καλύτερη αντοχή στη θερμότητα και το κρύο από το μη βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης. Αυτό σημαίνει ότι τα αντικείμενα που κατασκευάζονται από βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης θα είναι λιγότερο πιθανό να καταστραφούν από ακραίες θερμοκρασίες.
Τέλος, το βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης είναι λιγότερο πιθανό να υποβαθμιστεί με την πάροδο του χρόνου από το μη βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης. Αυτό σημαίνει ότι τα αντικείμενα από βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης θα διατηρήσουν το αρχικό τους σχήμα και μορφή για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Η ιστορία του βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης
Ο βουλκανισμός του καουτσούκ σιλικόνης επιτεύχθηκε για πρώτη φορά το 1937 από τον Ρώσο χημικό Xavier Brunier ενώ εργαζόταν για την Corning Glass Works στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η διαδικασία κατοχυρώθηκε για πρώτη φορά το 1941.
Ο Brunier εργαζόταν σε μια μέθοδο για τη βελτίωση της διαύγειας του γυαλιού όταν ανακάλυψε ότι η προσθήκη θείου στο καουτσούκ σιλικόνης βελτίωνε τη διαύγειά του και το έκανε πιο ανθεκτικό στην υποβάθμιση από τη θερμότητα και το φως.
Ενώ ο ακριβής μηχανισμός βουλκανισμού δεν είναι πλήρως κατανοητός, είναι γνωστό ότι τα άτομα θείου σχηματίζουν διασταυρώσεις μεταξύ των αλυσίδων των μορίων πολυμερούς, γεγονός που δίνει στο υλικό τις βελτιωμένες φυσικές του ιδιότητες.
Το βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης έχει γίνει από τότε ένα σημαντικό υλικό με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων ιατρικών συσκευών, ηλεκτρικών μονωτών, στεγανοποιητικών και παρεμβυσμάτων αυτοκινήτου και εργαλείων μαγειρέματος.
Το μέλλον του βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης
Με την αβεβαιότητα του μέλλοντος, πολλές εταιρείες αναζητούν έναν πιο φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο για να βουλκανίσουν το καουτσούκ σιλικόνης. Το μέλλον του βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης μπορεί να είναι άγνωστο, αλλά υπάρχουν πολλές επιλογές που διερευνώνται για να γίνει η διαδικασία πιο βιώσιμη.
Οι διάφοροι τύποι βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης
Το καουτσούκ σιλικόνης μπορεί να βουλκανιστεί με δύο τρόπους: βουλκανισμό προσθήκης και βουλκανισμό συμπύκνωσης. Η διαφορά μεταξύ των δύο τύπων είναι ο μηχανισμός θεραπείας. Προκειμένου το καουτσούκ σιλικόνης να βουλκανιστεί ή να σκληρυνθεί, πρέπει να περάσει από μια διαδικασία που ονομάζεται βουλκανισμός. Αυτή είναι μια χημική διαδικασία κατά την οποία μεμονωμένα μόρια από καουτσούκ σιλικόνης συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα τρισδιάστατο δίκτυο. Αυτό το δίκτυο δίνει στο σκληρυμένο υλικό τις μοναδικές του ιδιότητες, όπως αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και ευελιξία.
Υπάρχουν δύο τύποι βουλκανισμού σιλικόνης: βουλκανισμός προσθήκης και βουλκανισμός συμπύκνωσης. Η διαφορά μεταξύ των δύο είναι ο μηχανισμός θεραπείας.
Προσθήκη βουλκανισμού είναι η πιο κοινή μέθοδος σκλήρυνσης του καουτσούκ σιλικόνης. Σε αυτή τη μέθοδο, ένα υπεροξείδιο ή ένα οργανικό αλογονίδιο χρησιμοποιείται ως παράγοντας σκλήρυνσης. Όταν αυτοί οι παράγοντες έρχονται σε επαφή με καουτσούκ σιλικόνης, διασπώνται σε ρίζες που αντιδρούν με τη ραχοκοκαλιά πυριτίου-οξυγόνου των πολυμερών αλυσίδων. Αυτό σχηματίζει σταυροδεσμούς μεταξύ των αλυσίδων και οδηγεί στο σχηματισμό ενός τρισδιάστατου δικτύου.
Η άλλη μέθοδος σκλήρυνσης του καουτσούκ σιλικόνης είναι ο βουλκανισμός με συμπύκνωση. Σε αυτή τη μέθοδο, αντί να χρησιμοποιηθεί ένας παράγοντας σκλήρυνσης υπεροξειδίου ή αλογονιδίου, χρησιμοποιείται μια ένωση σιλανίου. Όταν αυτή η ένωση έρχεται σε επαφή με καουτσούκ σιλικόνης, υφίσταται υδρόλυση για να σχηματίσει δεσμούς σιλοξάνης μεταξύ των αλυσίδων. Αυτό οδηγεί επίσης στο σχηματισμό ενός τρισδιάστατου δικτύου και έχει ως αποτέλεσμα ένα σκληρυμένο υλικό με μοναδικές ιδιότητες.
Οι εφαρμογές του βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης
Το βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης χρησιμοποιείται σε μεγάλη ποικιλία εφαρμογών, όπως:
-Αυτοκίνητο: τσιμούχες, παρεμβύσματα, εύκαμπτοι σωλήνες, ενεργοποιητές
-Ηλεκτρικά: μόνωση, φλάντζες
-Ιατρικά: σωλήνες σιλικόνης, σφραγίδες
-Αεροδιαστημική: τσιμούχες, παρεμβύσματα, μόνωση
-Συσκευές: τσιμούχες
Οι προκλήσεις του βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης
Το καουτσούκ σιλικόνης είναι ένας τύπος συνθετικού καουτσούκ που κατασκευάζεται από ένα μείγμα σιλικόνης και άλλων υλικών. Το βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης είναι ένας τύπος καουτσούκ σιλικόνης που έχει υποστεί επεξεργασία με χημικά ή θερμότητα για να αυξήσει την αντοχή και την αντοχή του.
Μία από τις προκλήσεις του βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης είναι ότι μπορεί να είναι δύσκολο να δουλέψει μαζί του. Αυτό συμβαίνει επειδή το βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης είναι πιο σκληρό και λιγότερο εύκαμπτο από το μη βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να είναι δύσκολο να κοπεί, να καλουπωθεί ή να διαμορφωθεί το βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης χωρίς τη χρήση ειδικών εργαλείων ή τεχνικών.
Μια άλλη πρόκληση του βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης είναι ότι δεν είναι τόσο συμβατό με ορισμένες κόλλες και στεγανωτικά όπως το μη βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να είναι πιο δύσκολο να κολλήσετε δύο κομμάτια βουλκανισμένου καουτσούκ σιλικόνης χρησιμοποιώντας κόλλες ή στεγανωτικά.
