Kun seuraavan kerran nautit herkullisesta suklaapalasta, mieti hetki vaatimatonta silikonikumista, joka teki sen mahdolliseksi. Aivan oikein – silikonikumi on olennainen ainesosa monessa suklaatyypissä. Mutta miten se tehdään?
Vulkanointiprosessi on se, miten silikonikumi syntyy. Tämä sisältää rikin tai muiden vulkanointiaineiden lisäämisen kumiin polymeeriketjujen silloittumisen nopeuttamiseksi. Tämä antaa silikonikumille sen tunnusomaiset ominaisuudet, kuten korkean lämpötilan kestävyyden ja sähköeristyksen.
Joten seuraavan kerran, kun syöt suosikkisuklaatasi, muista antaa hiljainen kiitos vulkanoidulle silikonikumille, joka mahdollisti sen!
Mikä on vulkanointi?
Vulkanointi on kemiallinen prosessi, jossa yksittäiset vulkanointiaineen molekyylit sitoutuvat raakakumin pitkäketjuisiin molekyyleihin, mikä lisää materiaalin lujuutta ja kimmoisuutta huomattavasti. Vulkanoitua kumia käytetään monenlaisissa sovelluksissa, mukaan lukien renkaat, letkut, tiivisteet ja tiivisteet.
Vulkanointiprosessi
Vulkanointi on kemiallinen prosessi, jossa yksittäiset polymeerimolekyylit liitetään muihin polymeerimolekyyleihin atomisiltojen avulla. Nämä atomisillat muodostuvat polymeeriketjujen ja vulkanointiaineen välisen reaktion tuloksena. Vulkanointiaine voi olla rikkiä, peroksideja tai metallioksideja. Yleisin vulkanointiaine on rikki, joka reagoi polymeerien kanssa lämpötiloissa 140°C - 200°C (280°F - 392°F).
Tuloksena oleva silloitettu materiaali on parantanut lujuutta ja lämmön- ja kemikaalienkestävyyttä. Vulkanoitua kumia käytetään renkaissa, kuljetinhihnoissa, letkuissa, tiivisteissä, tiivisteissä, kiinnikkeissä, tärinänvaimentimissa, O-renkaissa jne.
Vulkanoidun silikonikumin edut
Vulkanointi on erityinen prosessi, joka antaa silikonikumiesineelle tiettyjä erityisominaisuuksia tehden siitä vahvemman ja kestävämmän.
Tärkein etu vulkanoitu silikonikumi se on vahvempi kuin vulkanoimaton silikonikumi. Tämä tarkoittaa, että vulkanoidusta silikonikumista valmistetut esineet kestävät pidempään, ja ne eivät todennäköisesti rikkoudu.
Vulkanoidulla silikonikumilla on myös parempi lämmön- ja kylmänkesto kuin vulkanoimattomalla silikonikumilla. Tämä tarkoittaa, että vulkanoidusta silikonikumista valmistetut esineet eivät vaurioidu äärimmäisissä lämpötiloissa.
Lopuksi, vulkanoitu silikonikumi hajoaa vähemmän ajan myötä kuin vulkanoimaton silikonikumi. Tämä tarkoittaa, että vulkanoidusta silikonikumista valmistetut esineet säilyttävät alkuperäisen muotonsa ja muotonsa pidemmän aikaa.
Vulkanoidun silikonikumin historia
Venäläinen kemisti Xavier Brunier teki silikonikumin vulkanoinnin ensimmäisen kerran vuonna 1937 työskennellessään Corning Glass Worksilla Yhdysvalloissa. Menetelmä patentoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1941.
Brunier kehitteli menetelmää lasin kirkkauden parantamiseksi, kun hän huomasi, että rikin lisääminen silikonikumiin paransi sen kirkkautta ja teki siitä kestävämmän lämmön ja valon aiheuttamaa hajoamista vastaan.
Vaikka vulkanoinnin tarkkaa mekanismia ei täysin ymmärretä, tiedetään, että rikkiatomit muodostavat ristisidoksia polymeerimolekyylien ketjujen välille, mikä antaa materiaalille sen paremmat fysikaaliset ominaisuudet.
Vulkanoidusta silikonikumista on sittemmin tullut tärkeä materiaali, jolla on monenlaisia sovelluksia, mukaan lukien lääketieteelliset laitteet, sähköeristeet, autojen tiivisteet ja tiivisteet sekä ruoanlaittovälineet.
Vulkanoidun silikonikumin tulevaisuus
Tulevaisuuden epävarmuuden vuoksi monet yritykset etsivät ympäristöystävällisempää tapaa vulkanoida silikonikumia. Vulkanoidun silikonikumin tulevaisuus voi olla tuntematon, mutta monia vaihtoehtoja tutkitaan prosessin tekemiseksi kestävämmäksi.
Erilaisia vulkanoituja silikonikumia
Silikonikumi voidaan vulkanoida kahdella tavalla: lisävulkanointi ja kondensaatiovulkanointi. Ero näiden kahden tyypin välillä on parannusmekanismi. Jotta silikonikumi vulkanoituu tai kovettuu, sen on käytävä läpi vulkanointiprosessi. Tämä on kemiallinen prosessi, jossa yksittäiset silikonikumin molekyylit liitetään yhteen muodostaen kolmiulotteisen verkon. Tämä verkosto antaa kovettuneelle materiaalille sen ainutlaatuiset ominaisuudet, kuten korkean lämpötilan kestävyyden ja joustavuuden.
Silikonivulkanointia on kahta tyyppiä: lisävulkanointi ja kondensaatiovulkanointi. Ero näiden kahden välillä on parannusmekanismi.
Lisävulkanointi on yleisin menetelmä silikonikumin kovettamiseksi. Tässä menetelmässä kovetusaineena käytetään peroksidia tai orgaanista halogenidia. Kun nämä aineet joutuvat kosketuksiin silikonikumin kanssa, ne hajoavat radikaaleiksi, jotka reagoivat polymeeriketjujen pii-happirungon kanssa. Tämä muodostaa ristisidoksia ketjujen välille ja johtaa kolmiulotteisen verkon muodostumiseen.
Toinen silikonikumin kovetusmenetelmä on kondensaatiovulkanointi. Tässä menetelmässä peroksidi- tai halogenidikovetusaineen sijaan käytetään silaaniyhdistettä. Kun tämä yhdiste joutuu kosketuksiin silikonikumin kanssa, se hydrolysoituu muodostaen siloksaanisidoksia ketjujen väliin. Tämä johtaa myös kolmiulotteisen verkoston muodostumiseen ja johtaa kovettuneeseen materiaaliin, jolla on ainutlaatuiset ominaisuudet.
Vulkanoidun silikonikumin sovellukset
Vulkanoitua silikonikumia käytetään monenlaisissa sovelluksissa, mukaan lukien:
-Autoteollisuus: tiivisteet, tiivisteet, letkut, toimilaitteet
-Sähkö: eristys, tiivisteet
-Lääketieteellinen: silikoniputket, tiivisteet
-Aerospace: tiivisteet, tiivisteet, eristys
- Kodinkoneet: tiivisteet
Vulkanoidun silikonikumin haasteet
Silikonikumi on eräänlainen synteettinen kumi, joka on valmistettu silikonin ja muiden materiaalien sekoituksesta. Vulkanoitu silikonikumi on eräänlainen silikonikumi, jota on käsitelty kemikaaleilla tai lämmöllä sen lujuuden ja kestävyyden lisäämiseksi.
Yksi vulkanoidun silikonikumin haasteista on, että sen kanssa voi olla vaikea työskennellä. Tämä johtuu siitä, että vulkanoitu silikonikumi on kovempaa ja vähemmän joustavaa kuin vulkanoimaton silikonikumi. Tämän seurauksena voi olla vaikeaa leikata, muovata tai muotoilla vulkanoitua silikonikumia ilman erikoistyökaluja tai tekniikoita.
Toinen vulkanoidun silikonikumin haaste on, että se ei ole yhtä yhteensopiva joidenkin liimojen ja tiivistysaineiden kanssa kuin vulkanoimaton silikonikumi. Tämä tarkoittaa, että voi olla vaikeampaa liittää kaksi vulkanoitua silikonikumista toisiinsa liimojen tai tiivistysaineiden avulla.
