تصور کنید که لاستیک طبیعی خام، بدون درمان، نرم به عنوان گل مدل سازی، چسبنده در هنگام گرم شدن، شکننده در هنگام سرد، و مستعد به پوشیدن و پاره شدن است.و ماده مقاوم شیمیایی ضروری برای صنعت مدرناین مقاله اصول ولکاناسیون لاستیک را بررسی می کند، عوامل اصلی تأثیرگذار آن،و انتخاب عوامل ولکاناسیون برای لاستیک های مصنوعی مختلف، پشتوانه تجزیه و تحلیل مبتنی بر داده.

ولکاناسیون اساساً یک فرآیند پیوند متقابل است که پیوندهای شیمیایی را بین زنجیره های مولکولی ایلاستومرها (مانند لاستیک طبیعی یا مصنوعی) وارد می کند.ایجاد یک ساختار شبکه سه بعدیاین شبکه به طور چشمگیری خواص مکانیکی لاستیک و ثبات شیمیایی را افزایش می دهد و آن را از یک ماده انعطاف پذیر و قابل تجزیه به یک محصول صنعتی بسیار کاربردی تبدیل می کند.ولکاناسیون بهبود می یابد:

• قدرت کششی و سختی:شبکه متقاطع باعث محدود شدن حرکت مولکول های لاستیک می شود و باعث مقاومت بیشتر در برابر تغییر شکل تحت فشار می شود و در نتیجه قدرت کشش و سختی را افزایش می دهد.
• مدولوس انعطاف پذیر و انعطاف پذیری:لاستیک ولکان شده شکل خود را به طور کارآمدتر بازیابی می کند، یک ویژگی حیاتی برای کاربردهایی که نیاز به تغییر شکل مکرر دارند.
• مقاومت در برابر فرسایش:ساختار تقویت شده در برابر سایش و پارگی مقاومت می کند و طول عمر مواد را افزایش می دهد.
• مقاومت در برابر گرما و مواد شیمیایی:لاستیک ولکان شده در برابر دماهای بالاتر و مواد شیمیایی خوردنی مقاومت می کند و کاربرد های صنعتی آن را گسترش می دهد.

رایج ترین روش ولکاناسیون از گوگرد به عنوان عامل پیوند متقابل استفاده می کند. در معرض گرما، مولکول های گوگرد با اتم های کربن اشباع نشده در زنجیره های پلیمر لاستیک واکنش نشان می دهند و پل های گوگرد (-S، -S) را تشکیل می دهند.₂- -S_nاین پل ها مانند "نیوت" های مولکولی عمل می کنند و زنجیره ها را در یک شبکه سه بعدی پایدار قفل می کنند.

با این حال، ولکاناسیون به سادگی گرم کردن لاستیک با گوگرد نیست. تسریع کننده ها، فعال کننده ها و عوامل ضد پیری اغلب برای بهینه سازی فرآیند اضافه می شوند.شتاب دهنده ها دمای مورد نیاز را کاهش می دهند و زمان خشک شدن را کوتاه می کنندفعال کننده ها کارایی شتاب دهنده را افزایش می دهند و عوامل ضد پیری تخریب لاستیک را به تاخیر می اندازند.

لاستیک های مصنوعی مختلف به دلیل تغییرات در ساختار شیمیایی خود، نیاز به عوامل خاص ولکاناسیون دارند. در زیر دو مثال وجود دارد:

نئوپرن، پلیمریزه شده از کلروپرین، در مقاومت در برابر روغن، اوزون و مواد شیمیایی برجسته است. زنجیره های مولکولی حاوی کلورین آن با اکسید های فلزی (به عنوان مثال،اکسید منیزیم یا اکسید روی) به جای گوگرد، چون کلر باعث مهار پیوند متقابل مبتنی بر گوگرد می شود.

• عوامل ولکانيزاسيون:اکسید منیزیم (MgO) ، اکسید روی (ZnO)
• مکانیزم:اکسید فلزی با اتم های کلر پیوند می یابد تا پیوندهای متقابل ایجاد کند.
• مزایا:محکم شدن سريعتر، چگالي ارتباط متقابل بالاتري، عملکرد برتر.

NBR، یک کوپولیمر از بوتادین و اکریلونیتریل، مقاومت استثنایی در برابر روغن و سایش را ارائه می دهد. پیوندهای غیر اشباع شده کربن-کربن آن اجازه می دهد که سولفر ولکاناسیون شود.

• عامل ولکانيزاسيون:گوگرد (S)
• مکانیزم:سولفر پل هایی بین اتم های کربن بی اشباع می سازد.
• مزایا:هزینه موثر، تکنولوژی بالغ، نتایج قابل اعتماد.

پارامترهای کلیدی: درجه حرارت، زمان، فشار و نسبت های شیمیایی باید به دقت کنترل شوند.محیط های صنعتی از آزمایش تجربی برای تعیین شرایط ایده آل برای هر نوع لاستیک و کاربرد استفاده می کنند.

• لاستیک:مقاومت بالا در برابر سایش و دوام ایمنی را تضمین می کند.
• مهر و موم:مقاومت شیمیایی و فشرده سازی عالی برای حلقه های O و گاسکت ها
• لوله:مقاومت در برابر مایعات تحت فشار و مواد خوردنی
• خنک کننده های ارتعاش:شوک ماشین آلات و وسایل نقلیه را جذب می کند.

ولکاناسیون همچنان در مرکز تکنولوژی لاستیک قرار دارد. نوآوری در عوامل سازگار با محیط زیست، سیستم های مقاوم سازی هوشمند،و لاستومرهای پیشرفته وعده می دهند تا نقش لاستیک را در صنایع از هوافضا تا پزشکی زیستی گسترش دهند..