Kauçuk Çalışma Mekanizması
Kükürt sistemleri ve kükürt ile kürlenme(vulkanizasyon)
Kauçuk bileşimlerinde en karmaşık konulardan biridir kürlenme ve vulkanizasyon. Elastomerleri çapraz bağlamak için kullanılan yöntemler, elostomer polimer için çok önemlidir (ısı direnci, sıkıştırma seti, modül, esneklik mekanik aşınma)Dünya üzerindeki kür ve kür ajanları ile ilgili tam anlamıyla mekanizması açıklanamayan bir karmaşa içindedir. Kısaca en son gelişmiş kürleme(çapraz Bağ) metotlarından ilk başlangıç noktasından bahsedeceğiz.
1840 tarihinde Kauçuk endüstriyelinde ilk en önemli olay olan vulkanizasyonu, Charles Goodyear, çalışmalarına devam ettiği bir gün elindeki kükürtlü örneklerden birini yanlışlıkla sobanın üzerine düşürerek fark etmiştir. Kızgın sobanın üzerine düşen parçanın eriyeceğini düşünerek Kauçuk parçasını hızla almaya çalıştı. Ancak kauçuk erimemiş aksine sert ve elastik bir hal almıştı. Böylece yıllardır aradığı sorunun cevabını bulmuştu. Aradığı sorunun cevabının sobaya düşen kauçuk parçasında gizlendiğini görebilmesi aslında yıllar süren çalışmaları sırasında edindiği bilgi ve deneyimler sayesinde mümkün olmuştu.
Kauçuk polimerlerinde çapraz bağ yapma modelleri
Polimer zincirlerinde kendi içinde veya kendisine yakın polimer zinciri ile endüstriyel gereksinim şartlarında uygun aktive edici ajan ve hızlandırıcıların yaptığı kimyasal birleşmelere Çapraz bağlanma(Vulkanizasyon) denir. Elastomer uzun zincirli moleküller, moleküller polimer zinciri boyunca belirli noktalarda birleştirilerek (çapraz bağlanarak) üç boyutlu bir elastik ağa dönüştürülür. Bu çapraz bağlamanın örneği aşağıda gösterilmiştir.
Polimer zincirlerinde kendi içinde veya kendisine yakın polimer zinciri ile endüstriyel gereksinim şartlarında uygun aktive edici ajan ve hızlandırıcıların yaptığı kimyasal birleşmelere Çapraz bağlanma(Vulkanizasyon) denir. Elastomer uzun zincirli moleküller, moleküller polimer zinciri boyunca belirli noktalarda birleştirilerek (çapraz bağlanarak) üç boyutlu bir elastik ağa dönüştürülür. Bu çapraz bağlamanın örneği aşağıda gösterilmiştir.
- Vulkanizasyondan sonra bağların / polimer ağının oluşumu
Sülfür kauçukta en sık kullanılan vulkanize edici maddedir. Akrokem, belirli uygulamaları karşılamak için geniş bir sülfür çeşidi sunmaktadır:
• S8DIS Sülfür NBR,SBR,NR lateks sitemlerinde son derece ince partikül boyutunda sahip dağıla bilirliği artırmak ve keklenmeyi azaltmak için magnezyum karbonat (dolayısıyla kül içeriği) ile işlenmiş ortalama 15 mikron boyutunda dispersiyondur.
Sülfür ile kauçukta oluşturulan çapraz bağlar, özellikle esneme, yırtılma ve dinamikler gibi mükemmel elastik özelliklere sahip kauçuk ürünler üretmenin en kolay ve en düşük maliyetli yolu olduğu kanıtlanmıştır.
Tipik bir kauçuk karışımında, kürlenme hızını ve etkinliğini arttırmak için daha az miktarda hızlandırıcı ile birlikte daha yüksek bir miktar sülfür kullanır. (1.5-3.0phr)kükürt çoğunlukla S-S çapraz bağlarını 3-8 atomlu şeklinde bağlar.Halkalı yapıdaki kükürt ısıya maruz kalarak kolay bir şeklide parçalanır.
Emülsiyon Ve Lateks
1. Emülsiyon ve lateksin tanımlanması
1. Emülsiyon
Bu kelime Latince [süt] 'ten gelir ve 19. yüzyılda öğütülmüş meyveden yapılmış sütlü beyaz bir şurup olarak kullanılmıştır. Kolloidal kimyada, bir emülsiyon, sıvı içinde çözünür olmayan diğer sıvıların dağıldığı ve dağılmış parçacıkların çapının yaklaşık 0.03 ila 1.0 μ olduğu bir sıvıdır. Dispersiyon partikülleri sıvı olduğunda, bir emülsiyondur, ancak dispersiyon partikülleri katı polimerler olsa bile, genellikle polivinil asetat emülsiyonu ve akrilik emülsiyon gibi bir emülsiyon olarak kullanılır.
2. Lateks
Latince "sıvı" kelimesinden gelir ve kauçuk ağaçlarından salgılanan sıvının anlamı olarak kullanılmıştır. Lateks, kauçuk ince partiküllerin suda dağıldığı durumu belirtir. Aynı zamanda doğal kauçuktan başka sentetik kauçuğun dispersiyonu için de kullanılır ve ayrıca genel sentetik reçineye genişletilerek vinil klorür lateks olarak da adlandırılır.
Emülsiyon veya lateks topluca [dağılım] olarak adlandırılır ve ABD ve Avrupa'daki dergiler tarafından çağrılır. Bu nedenle, genellikle her bir endüstrinin geleneklerine göre çağrılır.
2. Sentetik reçine emülsiyonu
İlk olarak 1930'larda Almanya'da geliştirilen sentetik reçine emülsiyonları, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada da dahil olmak üzere dünyadaki büyük ülkelerde birbiri ardına üretildi ve şu anda Güneydoğu Asya, Afrika ve Güney Amerika dahil olmak üzere dünyanın birçok ülkesi tarafından üretiliyor.
Sentetik reçine emülsiyonları, özellikle hidrofilik gözenekli malzemelere mükemmel yapışma özelliğine sahip oldukları ve yapışma emülsiyonların ana kullanımlarından biri olduğu için, geliştirmenin başlangıcından beri yapıştırıcılar olarak kullanılmaktadır.
Temsili olan, halihazırda çeşitli emülsiyon polimer ürünleri arasında sentetik kauçuklarla büyük miktarda kullanılan ve nispeten geniş bir malzeme yelpazesine iyi yapışan ve kağıt ve ahşap gibi elyaf malzemelere mükemmel yapışan polivinil asetattır (PVAc). Kullanılan PVAc arasında ağaç işleme ve kağıt makinesi ambalajı en yaygın olanlarıdır.
Daha sonra, inşaat zemin malzemelerinin veya ahşap tuğlaların, fiber bağlayıcıların ve yalıtım camı elyaf paspasların kaplanması için büyük bir kısmı işgal etmek kullanılır.
Yapıştırıcı hariç, emülsiyon boya yüzü, tekstil ürünlerinin reçine işleme, duvar kağıdı kaplaması için bağlayıcı ve çamaşır tutkalı gibi kullanımı çok çeşitlidir.