971-15-3 Dipentametilēntiurama heksasulfīda gumijas paātrinātājs DPTT (DPTH) C12H20N2S8

Gumijas vulkanizācijas efektivitātes veicināšana ir svarīgs standarts akseleratora kvalitātes mērīšanai. Saskaņā ar ziņojumiem, paātrinātāju raksturojums mājās un ārvalstīs galvenokārt tiek veikts no diviem aspektiem: vulkanizācijas veicināšanas raksturlielumi un vulkanizētas gumijas fizikālās un mehāniskās īpašības. Galvenās vulkanizācijas veicināšanas īpašības ir vulkanizācijas ātrums, Mooney koksa laiks, pozitīvais vulkanizācijas laiks, pozitīva vulkanizācijas temperatūra, vulkanizācijas līdzenums un pretvulkanizācijas atdeve pārvulkanizācijas stadijā. Vulkanizētās gumijas fizikālās un mehāniskās īpašības galvenokārt tiek pētītas attiecībā uz cietību, elastību, stiepes īpašībām, berzes īpašībām un termiskās novecošanas īpašībām. Tomēr pēdējos gados ir veikts daudz pētījumu par paātrinātāju ietekmi uz vulkanizātu dinamiskajām viskoelastīgajām īpašībām.

Faktiski paātrinātāja efektivitāte ir atkarīga no tā piešķirtā vulkanizētā materiāla fizikālajām un mehāniskajām īpašībām, un vulkanizātā esošo šķērssavienojumu raksturam (tipam un blīvumam) ir izšķiroša nozīme tā pielietošanā un darbības īpašībās. Vulkanizētās gumijas izturība un dinamiskā mehāniskā izturība ir atkarīga ne tikai no pašas polimēra ķēdes īpašībām, bet arī tieši saistīta ar tīkla atbalsta ķēžu skaitu kopējā starpsavienojumu tīklā (attiecas uz savienojuma ķēdi starp diviem savienojuma punktiem). Šķērssaistīšanas blīvums nosaka atbalsta ķēžu skaitu tīklā. Ir ziņots [14], ka vulkanizētās gumijas cietība un pastāvīgais stiepes spriegums palielinās, palielinoties šķērssaistīšanas blīvumam, un plīsuma izturība, noguruma ilgums, stingrība un stiepes izturība sāk palielināties, palielinoties šķērssaistīšanas blīvumam, un pēc tam samazinās. ar šķērssavienojuma blīvuma pieaugumu pēc noteiktas maksimālās vērtības sasniegšanas. Histerēzes un paliekošās deformācijas raksturlielumi samazinās, palielinoties šķērssavienojuma blīvumam.

Gumijas vulkanizācijas paātrinātājs ir ķīmiska viela, kas palielina vulkanizācijas ātrumu, kas ir ķīmiskais process, kas ietver sēra pievienošanu gumijai, lai izveidotu šķērssaites starp polimēru ķēdēm. Paātrinātāji paātrina šo šķērssavienojuma reakciju, būtiski nepaaugstinot vulkanizācijai nepieciešamo temperatūru.

Ir vairākas paātrinātāju klases, tostarp tiourīnvielas, sulfenamīni, guanidīni un ditiokarbamāti. Katra klase darbojas, izmantojot dažādus mehānismus, lai veicinātu vulkanizācijas procesu. Piemēram:

- Tiourīnvielas, piemēram, N-cikloheksil-2-benzotiazola sulfonamīds (CBS) un N-terc-butil-2-benzotiazola sulfonamīds (MBTS), ir daži no visbiežāk izmantotajiem paātrinātājiem. Tie reaģē ar sēru, veidojot radikāļus, kas var iekļūt gumijas polimēru ķēdēs, atvieglojot šķērssavienojumu.
- Sulfenamīni, piemēram, difenilguanidīns (DPG), arī reaģē ar sēru, veidojot aktīvās vielas, kas var piedalīties vulkanizācijas procesā.

- Ditiokarbamāti, piemēram, tetrametiltiurāma disulfīds (TMTD), sadalās, iegūstot sēru un radikāli, kas var piedalīties vulkanizācijas reakcijā.

Paātrinātāja izvēle ir atkarīga no tādiem faktoriem kā apstrādājamās gumijas veids, vēlamais vulkanizācijas ātrums un apjoms, kā arī gumijas izstrādājuma galapatēriņa prasības. Paātrinātāji ir ļoti svarīgi, lai sasniegtu optimālus sacietēšanas ātrumus un vulkanizētās gumijas galīgās īpašības.

Dinamiskā vulkanizācija, kas pazīstama arī kā in situ vulkanizācija vai reaktīvā apstrāde, ir process, ko izmanto termoplastisko elastomēru (TPE) ražošanā. Tas ietver vienlaicīgu termoplastisko un gumijas komponentu vulkanizāciju un kausēšanu. Šis process ļauj veidot materiālu ar termoplastiskām un elastomēriskām īpašībām.

Dinamiskās vulkanizācijas laikā gumija (bieži vien uz dabīgā kaučuka vai sintētiskiem polimēriem, piemēram, stirola-butadiēna kaučuka, SBR) tiek kombinēta ar termoplastisku (piemēram, polipropilēna, PP vai etilēnpropilēna diēna monomēru, EPDM) un vulkanizatoriem (sēru vai līdzvērtīgu). ķimikālijas). Pēc tam maisījumu apstrādā iekšējā maisītājā vai divu skrūvju ekstrūderī, kur tas tiek pakļauts paaugstinātai temperatūrai un bīdes spēkiem.
 

Augsta bīde un temperatūra ierosina ķīmisku reakciju, kas saista gumijas komponentu, vienlaikus izkausējot termoplastu. Šis dinamiskais līdzsvars rada materiālu, kam istabas temperatūrā piemīt līdzīga elastība kā vulkanizētai gumijai, taču to var apstrādāt un pārstrādāt kā termoplastisku materiālu.

Dinamiskā vulkanizācija tiek atvieglota, pievienojot specifiskas ķīmiskas vielas, piemēram, peroksīdus vai katalizatorus, kas veicina šķērssavienojumu reakcijas apstrādes laikā sasniegtā augstākā temperatūrā. Precīzi apstākļi - temperatūra, laiks un bīde - ir rūpīgi jākontrolē, lai optimizētu materiāla īpašības, nodrošinot gumijas pietiekamu šķērssavienojumu, nesabojājot termoplastisko matricu.

Šī tehnoloģija piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajiem vulkanizācijas procesiem, tostarp vieglāku apstrādi, ātrāku cikla laiku ražošanā un iespēju vieglāk pārstrādāt materiālu. Dinamiskā vulkanizācija ļauj radīt materiālus ar plašu pielietojumu klāstu, sākot no automobiļu blīvēm un šļūtenēm līdz medicīnas ierīcēm un patēriņa precēm.

Būtiskākā izmaiņa ir tā, ka nevulkanizēta gumija ir termoplastiska, kas nozīmē, ka tā karsējot kļūst mīkstāka un atdzesēta sacietē. Vulkanizācija pārvērš gumiju par termoreaktīvu materiālu, kas nozīmē, ka tā saglabā savu formu pat tad, kad tiek sasniegta sākotnējā formēšanas temperatūra.

Vulkanizēta gumija ir stiprāka un elastīgāka nekā tās nevulkanizētā gumija. Šķērssavienojums starp polimēru ķēdēm uzlabo materiāla izturību pret stiepes spēkiem un pagarinājumu.

Šķērssaistīšana uzlabo vulkanizētas gumijas izturību pret eļļām, taukiem, skābēm un sārmiem, padarot to piemērotu lietojumiem, kuriem nepieciešama aizsardzība pret šīm vielām.

Šķērssaites samazina gāzu difūziju caur gumiju, kas ir izdevīgi blīvēšanai, kur nepieciešama gāzes vai gaisa necaurlaidība.

Vulkanizēta gumija var izturēt augstāku temperatūru, nedeformējoties vai nezaudējot savas mehāniskās īpašības, salīdzinot ar nevulkanizēto gumiju.

Šķērssaistīšanas tīkls palielina gumijas izturību, padarot to mazāk pakļautu nodilumam berzes dēļ.

Vulkanizētajai gumijai ir uzlabota izturība pret laikapstākļiem un UV starojumu, kas palēnina noārdīšanos un pagarina materiāla kalpošanas laiku.

Vulkanizācija ļauj labāk kontrolēt gumijas cietību, pielāgojot vulkanizācijas sistēmu (sēra saturu, paātrinātāja veidu un daudzumu, cietēšanas laiku un temperatūru).

Atkarībā no šķērssavienojuma pakāpes un sastāva vulkanizētajai gumijai var būt vai nu izolācijas, vai vadošas īpašības, padarot to piemērotu dažādiem elektriskiem lietojumiem.