ยางวัลคาไนซ์คืออะไร?

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

สารสังเคราะห์หรือสารธรรมชาติที่มีคุณสมบัติยืดหยุ่น มีลักษณะเป็นฉนวนไฟฟ้า และต้านทานน้ำ เรียกว่ายาง การวัลคาไนซ์ของสารดังกล่าวโดยปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบทางเคมีบางอย่างหรือภายใต้อิทธิพลของรังสีไอออไนซ์ทำให้เกิดยาง

ยางมาได้อย่างไร

ประวัติความเป็นมาของยางในประเทศยางยุโรปเริ่มขึ้นเมื่อโคลัมบัสในปี 1493 นำสมบัติล้ำค่าจากทวีปใหม่ ในหมู่พวกเขามีลูกบอลเด้งอย่างน่าอัศจรรย์ซึ่งทำโดยชาวพื้นเมืองในท้องถิ่นจากน้ำนมน้ำนมของต้นเฮเวียร์ ชาวอินเดียเรียกน้ำผลไม้นี้ว่า "kauchu" (จาก "kau" - ต้นไม้, "chu" - น้ำตา, ร้องไห้) และใช้ในพิธีกรรม ชื่อติดอยู่ที่ราชสำนักสเปน อย่างไรก็ตาม ในยุโรป การมีอยู่ของวัสดุที่ไม่ธรรมดาได้ถูกลืมไปจนกระทั่งศตวรรษที่ 18

ความสนใจเรื่องยางโดยทั่วไปเกิดขึ้นหลังจากนักเดินเรือชาวฝรั่งเศส Ch. Condamine ในปี 1738 นำเสนอต่อนักวิทยาศาสตร์จาก Paris Academyวิทยาศาสตร์วัสดุยืดหยุ่นตัวอย่างผลิตภัณฑ์จากมันคำอธิบายและวิธีการสกัด Sh. Condamine นำสิ่งเหล่านี้จากการเดินทางไปอเมริกาใต้ ที่นั่น ชาวพื้นเมืองทำของใช้ในบ้านต่างๆ จากเรซินของต้นไม้ชนิดพิเศษ วัสดุนี้เรียกว่า "ยาง" จาก lat. เรซิน - "เรซิน" ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาการค้นหาวิธีการใช้สารนี้จึงเริ่มต้นขึ้น

ยางคืออะไร

อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างชื่อ resina กับแนวคิดที่เรารับรู้เนื้อหานี้ในปัจจุบัน ท้ายที่สุด เรซินจากต้นไม้เป็นเพียงวัตถุดิบสำหรับยางพารา

การวัลคาไนซ์ของยางทำให้สามารถปรับปรุงคุณภาพได้อย่างมาก ทำให้มีความยืดหยุ่น แข็งแรง และทนทานมากขึ้น เป็นกระบวนการที่ทำให้ได้ยางหลายชนิดสำหรับวัตถุประสงค์ทางเทคนิค เทคโนโลยี และภายในประเทศ

มูลค่ายาง

วันนี้ยางได้รับการใช้อย่างแพร่หลายที่สุดในการผลิตยาง อุตสาหกรรมสมัยใหม่ผลิตยางรถยนต์ การบิน ยางรถจักรยานประเภทต่างๆ ใช้ในการผลิตซีลต่างๆ สำหรับชิ้นส่วนที่ถอดออกได้ในอุปกรณ์ไฮดรอลิก นิวแมติกและสูญญากาศ

ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการวัลคาไนซ์ของยางที่มีกำมะถันและองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ใช้สำหรับเป็นฉนวนไฟฟ้า ในการผลิตเครื่องมือและอุปกรณ์ทางการแพทย์และห้องปฏิบัติการ นอกจากนี้ ยางชนิดต่างๆ ยังใช้สำหรับการผลิตสายพานลำเลียงที่ทำงานภายใต้ภาระหนัก สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนสำหรับหม้อไอน้ำและท่อกาวชนิดต่างๆ และผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กที่มีความแข็งแรงสูงผนังบาง การสังเคราะห์ยางเทียมทำให้สามารถสร้างเชื้อเพลิงจรวดแข็งบางชนิดได้ โดยที่วัสดุนี้ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิง

ยางวัลคาไนซ์คืออะไรและทำอย่างไร

กระบวนการวัลคาไนซ์นั้นเกี่ยวข้องกับการผสมยาง กำมะถัน และสารอื่นๆ ในสัดส่วนที่ต้องการ พวกเขาจะได้รับการรักษาความร้อน เมื่อยางถูกทำให้ร้อนด้วยสารกำมะถัน โมเลกุลของสารนี้จะเกาะติดกันด้วยพันธะกำมะถัน กลุ่มของพวกเขาบางกลุ่มสร้างตารางสามมิติสามมิติเดียว

ยางประกอบด้วยโพลิไอโซพรีนไฮโดรคาร์บอน (C5H8)n จำนวนมาก โปรตีน กรดอะมิโน กรดไขมัน เกลือของโลหะบางชนิด และสิ่งเจือปนอื่นๆ

ในโมเลกุลของยางธรรมชาติ สามารถมีอยู่ได้ถึง 40,000 หน่วยพื้นฐาน มันไม่ละลายในน้ำ แต่มันถูกแยกออกอย่างสมบูรณ์ในตัวทำละลายอินทรีย์ อย่างไรก็ตาม หากยางสามารถละลายในน้ำมันเบนซินได้เกือบหมด ยางในยางก็จะบวมขึ้นเท่านั้น

การวัลคาไนซ์ของวัสดุนี้ช่วยลดคุณสมบัติของพลาสติกของยาง ปรับปรุงระดับการบวมและการละลายของมันเมื่อสัมผัสโดยตรงกับตัวทำละลายอินทรีย์

กระบวนการวัลคาไนซ์ของยางทำให้วัสดุมีคุณสมบัติคงทนมากขึ้น ยางที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีนี้สามารถคงความยืดหยุ่นได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ในเวลาเดียวกัน กระบวนการรบกวนในรูปของการเติมกำมะถันที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดความแข็งของวัสดุและสูญเสียความสามารถในการยืดหยุ่น ผลที่ได้คือสารที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงซึ่งเรียกว่าอีโบไนต์ ก่อนการถือกำเนิดของพลาสติกสมัยใหม่ อีโบไนต์ถือเป็นวัสดุฉนวนที่ดีที่สุดชนิดหนึ่ง

วิธีทางเลือก

ถึงอย่างนั้นวิทยาศาสตร์ก็ไม่หยุดนิ่ง ทุกวันนี้รู้จักสารวัลคาไนซ์อื่น ๆ แต่กำมะถันยังคงมีความสำคัญสูงสุด เพื่อเร่งการวัลคาไนซ์ของยางจึงใช้ 2-mercaptobenzothiazole และอนุพันธ์บางส่วน เทคนิคทางเลือกรวมถึงการแผ่รังสีไอออไนซ์โดยใช้สารอินทรีย์เปอร์ออกไซด์บางชนิด

โดยปกติในการวัลคาไนซ์ทุกประเภท จะใช้ส่วนผสมของยางและสารเติมแต่งต่างๆ เป็นวัตถุดิบ ทำให้ยางมีคุณสมบัติตามที่ต้องการหรือปรับปรุงคุณภาพ การเพิ่มสารตัวเติม เช่น คาร์บอนแบล็คและชอล์กช่วยลดต้นทุนของวัสดุที่เป็นผล

ผลจากกระบวนการทางเทคโนโลยีทำให้ผลิตภัณฑ์ยางวัลคาไนซ์มีความแข็งแรงสูงและยืดหยุ่นได้ดี นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์หลายชนิดจึงถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตยาง

อนาคตสำหรับการพัฒนาต่อไป

ต้องขอบคุณการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตยางสังเคราะห์ การผลิตยางจึงไม่ขึ้นอยู่กับวัสดุธรรมชาติอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีสมัยใหม่ไม่ได้เข้ามาแทนที่ศักยภาพของทรัพยากรธรรมชาติ จนถึงปัจจุบันการแบ่งปันการใช้ยางธรรมชาติเพื่ออุตสาหกรรมประมาณ 30%

คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของทรัพยากรธรรมชาติทำให้ยางไม่สามารถถูกแทนที่ได้ จำเป็นในการผลิตผลิตภัณฑ์ยางขนาดใหญ่ เช่น ในการผลิตยางรถยนต์สำหรับอุปกรณ์พิเศษ ผู้ผลิตยางรถยนต์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลกใช้ส่วนผสมของยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ในเทคโนโลยีของตน นั่นคือเหตุผลที่เปอร์เซ็นต์ที่ใหญ่ที่สุดของการใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติตกอยู่ที่ภาคยางของอุตสาหกรรม