Järgmine kord, kui naudite maitsvat šokolaaditükki, mõelge korraks tagasihoidlikule silikoonkummile, mis selle võimalikuks tegi. See on õige – silikoonkumm on paljude šokolaaditüüpide oluline koostisosa. Aga kuidas seda tehakse?
Vulkaniseerimisprotsess on see, kuidas luuakse silikoonkummi. See hõlmab väävli või muude vulkaniseerivate ainete lisamist kummile, et kiirendada polümeeri ahelate ristsidumist. See annab silikoonkummile iseloomulikud omadused, nagu kõrge temperatuuritaluvus ja elektriisolatsioon.
Nii et järgmine kord, kui oma lemmikšokolaadi näksite, ärge unustage vaikselt tänada vulkaniseeritud silikoonkummi, mis selle võimalikuks tegi!
Mis on vulkaniseerimine?
Vulkaniseerimine on keemiline protsess, mille käigus seotakse vulkaniseeriva aine üksikud molekulid toorkummi pika ahelaga molekulidega, mille tulemusena suureneb oluliselt materjali tugevus ja vastupidavus. Vulkaniseeritud kummi kasutatakse mitmesugustes rakendustes, sealhulgas rehvides, voolikutes, tihendites ja tihendites.
Vulkaniseerimisprotsess
Vulkaniseerimine on keemiline protsess, mille käigus üksikud polümeeri molekulid seotakse aatomsildade kaudu teiste polümeeri molekulidega. Need aatomisillad tekivad polümeeride ahelate ja vulkaniseeriva aine vahelise reaktsiooni tulemusena. Vulkaniseeriv aine võib olla väävel, peroksiidid või metallioksiidid. Kõige tavalisem vulkaniseerija on väävel, mis reageerib polümeeridega temperatuurivahemikus 140°C kuni 200°C (280°F kuni 392°F).
Saadud ristseotud materjalil on paranenud tugevus ja vastupidavus kuumusele ja kemikaalidele. Vulkaniseeritud kummi kasutatakse rehvides, konveierilintides, voolikutes, tihendites, tihendites, kinnitustes, vibratsioonisummutites, o-rõngastes jne.
Vulkaniseeritud silikoonkummi eelised
Vulkaniseerimine on spetsiaalne protsess, mis annab silikoonkummist esemele teatud erilised omadused, muutes selle tugevamaks ja vastupidavamaks.
Peamine eelis vulkaniseeritud silikoonkumm on see, et see on tugevam kui vulkaniseerimata silikoonkumm. See tähendab, et vulkaniseeritud silikoonkummist valmistatud esemed kestavad kauem ja nende purunemise tõenäosus on väiksem.
Vulkaniseeritud silikoonkummil on ka parem kuuma- ja külmakindlus kui vulkaniseerimata silikoonkumm. See tähendab, et vulkaniseeritud silikoonkummist valmistatud esemeid kahjustavad äärmuslikud temperatuurid vähem.
Lõpuks, vulkaniseeritud silikoonkumm laguneb aja jooksul vähem kui vulkaniseeritud silikoonkumm. See tähendab, et vulkaniseeritud silikoonkummist valmistatud esemed säilitavad oma esialgse kuju ja vormi pikema aja jooksul.
Vulkaniseeritud silikoonkummi ajalugu
Silikoonkummi vulkaniseerimise saavutas esmakordselt 1937. aastal Vene keemik Xavier Brunier, kes töötas Ameerika Ühendriikides Corning Glass Worksis. Protsess patenteeriti esmakordselt 1941. aastal.
Brunier töötas klaasi selguse parandamise meetodi kallal, kui avastas, et väävli lisamine silikoonkummile parandas selle läbipaistvust ja muutis selle vastupidavamaks kuumuse ja valguse mõjul lagunemisele.
Kuigi vulkaniseerimise täpne mehhanism pole täielikult teada, on teada, et väävliaatomid moodustavad polümeeri molekulide ahelate vahel ristsidemeid, mis annab materjalile paremad füüsikalised omadused.
Vulkaniseeritud silikoonkummist on sellest ajast alates saanud oluline materjal, millel on lai valik rakendusi, sealhulgas meditsiiniseadmed, elektriisolaatorid, autode tihendid ja tihendid ning toiduvalmistamisvahendid.
Vulkaniseeritud silikoonkummi tulevik
Tuleviku ebakindluse tõttu otsivad paljud ettevõtted keskkonnasõbralikumat viisi silikoonkummi vulkaniseerimiseks. Vulkaniseeritud silikoonkummi tulevik võib olla teadmata, kuid protsessi jätkusuutlikumaks muutmiseks uuritakse palju võimalusi.
Erinevat tüüpi vulkaniseeritud silikoonkummi
Silikoonkummi saab vulkaniseerida kahel viisil: lisavulkaniseerimine ja kondensatsioonvulkaniseerimine. Nende kahe tüübi erinevus seisneb ravimehhanismis. Silikoonkummi vulkaniseerimiseks või kõvenemiseks peab see läbima protsessi, mida nimetatakse vulkaniseerimiseks. See on keemiline protsess, mille käigus silikoonkummi üksikud molekulid ühendatakse omavahel, moodustades kolmemõõtmelise võrgu. See võrk annab kõvastunud materjalile selle ainulaadsed omadused, nagu kõrge temperatuuritaluvus ja paindlikkus.
Silikoonvulkaniseerimist on kahte tüüpi: liitvulkaniseerimine ja kondensatsioonvulkaniseerimine. Nende kahe erinevus seisneb ravimehhanismis.
Lisavulkaniseerimine on kõige levinum meetod silikoonkummi kõvendamiseks. Selle meetodi puhul kasutatakse kõvendina peroksiidi või orgaanilist halogeniidi. Kui need ained puutuvad kokku silikoonkummiga, lagunevad need radikaalideks, mis reageerivad polümeeri ahelate räni-hapniku karkassiga. See moodustab ahelate vahel ristsidemeid ja viib kolmemõõtmelise võrgu moodustumiseni.
Teine silikoonkummi kõvendamise meetod on kondensatsioonvulkaniseerimine. Selle meetodi puhul kasutatakse peroksiidi või halogeniidi kõvendi asemel silaaniühendit. Kui see ühend puutub kokku silikoonkummiga, läbib see hüdrolüüsi, moodustades ahelate vahel siloksaansidemeid. See viib ka kolmemõõtmelise võrgustiku moodustumiseni ja tulemuseks on unikaalsete omadustega kõvenenud materjal.
Vulkaniseeritud silikoonkummi rakendused
Vulkaniseeritud silikoonkummi kasutatakse mitmesugustes rakendustes, sealhulgas:
-Autotööstus: tihendid, tihendid, voolikud, ajamid
-Elekter: isolatsioon, tihendid
-Meditsiiniline: silikoontorud, tihendid
-Aerospace: tihendid, tihendid, isolatsioon
-Seadmed: tihendid
Vulkaniseeritud silikoonkummi väljakutsed
Silikoonkumm on sünteetilise kummi tüüp, mis on valmistatud silikooni ja muude materjalide segust. Vulkaniseeritud silikoonkumm on teatud tüüpi silikoonkummi, mida on tugevuse ja vastupidavuse suurendamiseks töödeldud kemikaalide või kuumusega.
Vulkaniseeritud silikoonkummi üks väljakutseid on see, et sellega võib olla raske töötada. Seda seetõttu, et vulkaniseeritud silikoonkumm on kõvem ja vähem painduv kui vulkaniseerimata silikoonkumm. Seetõttu võib vulkaniseeritud silikoonkummi lõikamine, vormimine või vormimine ilma spetsiaalseid tööriistu või tehnikaid kasutamata olla keeruline.
Vulkaniseeritud silikoonkummi teine väljakutse on see, et see ei ühildu nii mõnegi liimi ja hermeetikuga kui vulkaniseeritud silikoonkummi. See tähendab, et kahe vulkaniseeritud silikoonkummi tüki ühendamine liimide või hermeetikute abil võib olla keerulisem.
