Diferența dintre cauciucul vulcanizat și cel nevulcanizat

Diferența principală - cauciuc vulcanizat vs. nevulcanizat

Vulcanizarea este un proces chimic care îmbunătățește proprietățile majorității elastomerilor, inclusiv produsele din cauciuc natural și sintetic. Este considerată cea mai revoluționată invenție din industria polimerilor. Vulcanizarea a fost descoperită pentru prima dată de Charles Goodyear. Cu toate acestea, Thomas Hancock a fost primul care a patentat o metodă comercială de vulcanizare. Cauciucurile care nu sunt supuse procesului de vulcanizare se numesc cauciuc nevulcanizat. Principala diferență dintre cauciucul vulcanizat și cel nevulcanizat este aceea carcasa vulcanizată se retrage în forma originală chiar și după aplicarea unei solicitări mecanice mari.

Acest articol oferă o prezentare generală,

1. Ce este cauciuc vulcanizat?
     - Definiție, proprietăți, proces de vulcanizare

2. Ce este cauciucul nevulcanizat?
     - Definiție, proprietăți, structură

3. Care este diferența dintre cauciucul vulcanizat și cel nevulcanizat? 

Ce este cauciuc vulcanizat

Cauciucul care a suferit procesul de vulcanizare se numește cauciuc vulcanizat. În timpul procesului de vulcanizare, se formează legături chimice între lanțurile polimerice independente ale unui cauciuc particular, rezultând o rețea moleculară în matricea polimerică. Aceste noi legături chimice sunt deseori numite legături încrucișate. Lanțurile de atomi de sulf, atomi de sulf unici, atomi de carbon-carbon sau ioni metalici polivalenți pot forma aceste legături încrucișate. Cauciucul vulcanizat devine rigid și lipicios datorită formării acestei rețele moleculare. Cel mai important, cauciucurile vulcanizate se retrag la forma lor inițială, după eliberarea solicitărilor mecanice mari. Astfel, procesul de vulcanizare reduce cantitatea de deformare permanentă și mărește forțele retroactive. Cu alte cuvinte, procesul de vulcanizare scade plasticitatea, crescând în același timp elasticitatea.

Există patru tipuri de sisteme de vulcanizare (sisteme de vulcanizare);

- sistem de sulf,

- peroxid,

- uretan,

- oxizi de metal.

Sistemul de sulf este cel mai frecvent utilizat sistem de întărire pe scară largă din lume. Este un sistem lent de vulcanizare care necesită o cantitate mare de sulf, temperaturi ridicate și perioade lungi de încălzire. Parametrii cei mai critici ai procesului de vulcanizare includ timpul scurs înainte de începerea acestuia (timpul de ardere), viteza de vulcanizare și gradul de vulcanizare. Pentru determinarea acestor parametri poate fi folosit un instrument numit reometru. 

Sistemul de vulcanizare a sulfului

Ce este cauciucul nevulcanizat

Cauciucul care nu a suferit procesul de vulcanizare se numește cauciuc nevulcanizat. Cauciucul nevulcanizat nu este puternic și poate suferi ușor deformări permanente atunci când se aplică o solicitare mecanică mare. Cauciucurile vulcanizate sunt de obicei lipicioase.

Precursori naturali și sintetici ai poliizoprenului

Diferența dintre cauciucul vulcanizat și cel nevulcanizat

Definiție

Cauciuc vulcanizat: Cauciucul vulcanizat este cauciucul care a suferit procesul de vulcanizare.

Cauciuc nevulcanizat: Cauciucul nevulcanizat este cauciucul care nu a suferit procesul de vulcanizare.

Structura cauciucului

Cauciuc vulcanizat: Gumul vulcanizat are un sistem intermolecular cu lanțuri polimerice foarte reticulate.

Cauciuc nevulcanizat: Cauciucul nevulcanizat are numai lanțuri de polimeri, nu are legături încrucișate sau rețele intermoleculare.

Proces

Cauciuc vulcanizat: Procesul se realizează prin încălzirea cauciucului, amestecat cu un agent de vulcanizare într-o matriță sub presiune.

Cauciuc nevulcanizat: Un astfel de proces nu este necesar.

Deformarea la o stres mecanică mare

Cauciuc vulcanizat: Cauciucul vulcanizat se retrage cu forța în forma sa inițială fără a impune deformări odată ce presiunea mecanică este eliberată.

Cauciuc nevulcanizat: Cauciucul nevulcanizat impune deformarea atunci când suferă solicitări mecanice mari.

Compoziția chimică a polimerului inițial

Cauciuc vulcanizat: Compoziția chimică este modificată prin adăugarea de agenți de întărire.

Cauciuc nevulcanizat: Nu există o astfel de modificare în compoziția chimică.

Referințe:
Eirich, F. R. (2012). Știința și tehnologia cauciucului. Elsevier.
Mark, J.E., Erman, B., & Eirich, F. R. (2013). Știința și tehnologia cauciucului (ed. 4). Academic Press.
 
Datorită fotografiei:
"Vulcanizarea sulfului" de Cjp24 - lucrare proprie (CC0) prin Wikimedia Commons 
"NatVsSynPolyisoprene" de către Smokefoot - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons