تفاوت سیستم پخت گوگردی و پراکسایدی در پخت لاستیک

فهرست مطالب نمایش

تفاوت سیستم پخت گوگردی و پراکسایدی در پخت لاستیک

یکی از مبحث‌های بسیار مهم در شیمی تفاوت سیستم پخت گوگردی و پراکسایدی در پخت لاستیک است، برای جواب این مسئله در ابتدا باید پخت گوگردی و پراکسیدی را به صورت جداگانه بررسی کنیم تا متوجه عوامل متفاوتی مانند مواد واکنش‌دهنده پخت‌ها شویم، برای مثال در پخت گوگردی مواد افزودنی لاستیک تشکیل شده از واکنش‌دهنده خاصی مانند گوگرد، MBTS، TMTD، TMTM، MBT است اما اگر ما همین روند را در پخت پراکسایدی بررسی کنید، متوجه مواد افزودنی متفاوتی مانند پراکسیدهایی همچون هگزان خواهیم بود، برای بررسی بیشتر این موضوع در مطالعه متن ذکر شده با ما همراه باشید.

پخت گوگرد در پخت لاستیک

برای بررسی تفاوت سیستم پخت گوگردی و پراکسایدی در پخت لاستیک در ابتدا پخت گوگرد را بررسی می‌کنیم، به زبان ساده، این سیستم پخت شامل ولکانیزه کردن لاستیک در حضور یک شتاب دهنده، گوگرد، اکسید روی و یک اسید چرب است که با شکستن حلقه مولکولی گوگرد S8 شروع می شود و با تشکیل کمپلکس “گوگرد – شتاب دهنده” ادامه می یابد.

این کمپلکس در موقعیت پیوند دوگانه لاستیک با آن واکنش نشان می دهد و منجر به تشکیل کمپلکس «لاستیک – گوگرد – شتاب دهنده» می شود که به نوبه خود تجزیه شده و یک اتصال عرضی گوگرد ایجاد می کند.

کمپلکس اخیر ظاهراً در حضور گوگرد پایدار است، زیرا تا زمانی که بخش عمده ای از گوگرد آزاد مصرف نشده باشد، شبکه سازی لاستیکی شروع نمی شود.

قابل ذکر است که همین فعل و انفعالات میانی است که وجود زمانی به نام زمان پخت اولیه را توجیه می کند که ویژگی های آن به نوع شتاب دهنده بستگی دارد و در حین انجام پخت نسبت شتاب دهنده/گوگرد در حال تغییر خواهد بود.

همچنین در پخت گوگرد شکل به صورت شماتیک انواع مختلف اتصالات عرضی را نشان می دهد، برای مثال، در مورد مخلوط‌های معمولی ستی، برای فرمولی مبتنی بر NR با 2.5 قسمت گوگرد، 0.6 قسمت شتاب‌دهنده CBS و اکسید روی و اسید استئاریک، تعداد محدودی از اتصالات عرضی مونو سولفید (S1) وجود داشت، اما یک عمده بخشی از آنها از نوع دی سولفید (S2) یا پلی سولفید (SX) هستند و نوع دوم بیش از دو اتم گوگرد ندارد.

به علاوه در این نمونه سیستم‌های کائوچو تغییراتی در زنجیره اصلی لاستیک به صورت ساختارهای حلقوی و همچنین گروه های آویز ایجاد می شود. اتفاق می افتد که این گروه ها شامل گوگرد و شتاب دهنده ها هستند.

لازم به ذکر است که شتاب دهنده ها به عنوان کاتالیزور عمل نمی کنند، بلکه در واقع این مواد در واقع وارد واکنش شده و مصرف می شوند.

مقدار گوگرد نقش مهمی در خواص فیزیکی لاستیک پخته ایفا می کند، زیرا مصرف مقدار کمی گوگرد حدود 0.5 قسمت با چند قسمت یک شتاب دهنده نسبتا قوی در مخلوط منجر به ایجاد پیوندهای عرضی مونوسولفیدی با بسیار زیاد می شود.

ویژگی های فیزیکی مطلوب این نسبت همچنین مقدار گوگرد مورد نیاز برای ایجاد آن اتصالات عرضی را افزایش می دهد، اگر بیش از 6 تا 8 قسمت گوگرد در مخلوط استفاده شود،

استحکام کششی محصول کاهش می‌یابد، زیرا اگرچه مخلوط انعطاف‌پذیر است، اما از آنجایی که حد بالایی آن در نقاط مختلف به یکدیگر متصل است، تمایل به کریستال شدن دارد.

در طول کشش کاهش می یابد. افزایش مقدار گوگرد به حدود 40 قسمت، ساختار آبنیت سختی را ایجاد می کند که استحکام کششی بسیار بالایی دارد (حدود 10000 پوند در اینچ). مربع یا 70 مگا پاسکال) اما افزایش بسیار کمی در طول خواهد داشت (کمتر از 10%) اد معتقد است که بیشتر درابونیت به صورت حلقه‌هایی در زنجیره لاستیکی مصرف می‌شود.

پخت پراکسید در پخت لاستیک

در ادامه بررسی تفاوت سیستم پخت گوگردی و پراکسایدی در پخت لاستیک ما به تحلیل پخت پراکسایدی خواهیم پرداخت، پراکسید های آلی زیادی وجود دارند که می توانند در سیستم پخت پراکسیدی استفاده شوند؛ از مهمترین این پراکسیدها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

واکنش پراکسید کیورینگ با اثر حرارت بر روی پراکسید (که از این به بعد آن را به صورت R-O-O-R نشان می دهیم) شروع می شود و آن را به دو رادیکال آزاد تقسیم می کند.
هیدروژن (که خود دارای یک الکترون است) ترکیب شده و یک رادیکال پلیمری تولید می کند؛ قابل ذکر است که فرآیند پیوند متقابل زمانی تکمیل می شود که این رادیکال های پلیمری که عمر بسیار کوتاهی (نیم عمر کوتاه) دارند با یکدیگر جفت شوند و پیوند کربن – کربن را تشکیل دهند.

سیستم پراکسید کیورینگ تقریباً برای همه لاستیک ها به جز بوتیل قابل استفاده است زیرا زنجیره های این پلیمر را می شکند. مشخص شده است که کارایی اتصال عرضی پراکسید به طور قابل توجهی به نوع پلیمر و نوع پراکسید بستگی دارد.

در مقایسه با سیستم پخت گوگرد که برای الاستومر های غیر اشباع استفاده می شود، کیورینگ پراکسید مقاومت حرارتی بهتر و مقاومت فشاری بهتری را ارائه می دهد، اما مقاومت پارگی و ازدیاد طول آنها کمتر است.

پخت گوگردی بهتر است یا پخت پراکسایدی ؟

تمامی خواص قطعات لاستیکی تولید شده به کمک فناوری پخت گوگرد و پراکسیدی با یکدیگر متفاوت است و بر اساس نیاز کاربر باید روش پخت مناسب انتخاب شود، در ادامه این دو فرآیند پخت را با جزئیات بیشتری با هم مقایسه خواهیم کرد.

در واقع می‌توان گفت بر اساس نوع لاستیک پایه و سایر مواد افزودنی در فرمولاسیون قطعات تولیدی و همچنین خواص مورد انتظار، سیستم پخت مناسب و درصد عوامل پخت آن تعیین می‌شود.

تایج عمل آوری با گوگرد و پراکسیدی برای هر تایر منحصر به فرد است و هیچ نسخه جهانی برای همه لاستیک‌ها وجود ندارد؛ همچنین نمی‌توان گوگرد را در همه لاستیک‌ها درمان کرد، پیوندهای دوگانه کربن – کربن برای شروع فرآیند سولفوریزاسیون مورد نیاز است؛ به عنوان مثال، در مورد لاستیک EPDM که از هر دو نوع کیورینگ گوگردی و پراکسیدی استفاده می‌شود، می‌توان گفت:

مهم ترین مزایای پخت پراکسیدی:

مقاومت شیمیایی و حرارتی بالاتر (دمای سرویس تا 150 درجه سانتی گراد برای پخت پراکسید و تا 120 درجه سانتی گراد برای پخت گوگرد)
مانا فشار پایین تر

مهم ترین فواید پخت گوگرد:

استحکام مکانیکی بالاتر
مقاومت پارگی بالاتر
امکان استفاده از پرکننده‌های مختلف با درصد بالا

دانلود مقاله به صورت PDF

سوالات متداول

آیا واردات و فروش عمده هم دارید؟

بله! شرکت بسپارمارکت در زمینه واردات، تامین و توزیع عمده مواد اولیه صنایع مختلف از جمله صنایع پلیمری، شیمیایی، رنگ و رزین، شوینده و غذایی فعالیت می کند.