971-15-3 Dipentamethylenthiuramhexasulfidový pryžový urychlovač DPTT (DPTH) C12H20N2S8

Podpora účinnosti vulkanizace pryže je důležitým standardem pro měření kvality urychlovače. Podle zpráv se charakterizace urychlovačů doma i v zahraničí provádí především ze dvou aspektů charakteristik podpory vulkanizace a fyzikálních a mechanických vlastností vulkanizované pryže. Hlavními charakteristikami podpory vulkanizace jsou rychlost vulkanizace, Mooney koksovací čas, kladná vulkanizační doba, kladná vulkanizační teplota, rovinnost vulkanizace a antivulkanizační návratnost ve fázi převulkanizace. Fyzikální a mechanické vlastnosti vulkanizovaného kaučuku se zkoumají především z hlediska tvrdosti, elasticity, tahových vlastností, třecích vlastností a vlastností tepelného stárnutí. V posledních letech však bylo provedeno mnoho výzkumů o vlivu urychlovačů na dynamické viskoelastické vlastnosti vulkanizátů.

Ve skutečnosti účinnost urychlovače závisí na fyzikálních a mechanických vlastnostech vulkanizátu, který propůjčuje, a povaha zesíťovaných vazeb ve vulkanizátu (typ a hustota) hraje rozhodující roli v jeho použití a pracovních vlastnostech. Pevnost a dynamická mechanická pevnost vulkanizovaného kaučuku nezávisí pouze na vlastnostech samotného polymerního řetězce, ale také přímo souvisí s počtem nosných řetězců sítě v celkové propojovací síti (s odkazem na spojovací řetězec mezi dvěma spojovacími body). Hustota síťování určuje počet nosných řetězců v síti. Bylo publikováno [14], že tvrdost a konstantní napětí v protažení vulkanizovaného kaučuku se zvyšují se zvyšující se hustotou síťování a pevnost v roztržení, únavová životnost, houževnatost a pevnost v tahu se začínají zvyšovat se zvyšováním hustoty síťování a poté klesají. s nárůstem hustoty síťování po dosažení určité maximální hodnoty. Hystereze a trvalé deformační charakteristiky se snižují s rostoucí hustotou síťování.

Urychlovač vulkanizace kaučuku je chemická látka, která zvyšuje rychlost vulkanizace, což je chemický proces, který zahrnuje přidávání síry do kaučuku za účelem vytvoření příčných vazeb mezi polymerními řetězci. Urychlovače urychlují tuto síťovací reakci bez výrazného zvýšení teploty potřebné pro vulkanizaci.

Existuje několik tříd urychlovačů, včetně thiomočovin, sulfenaminů, guanidinů a dithiokarbamátů. Každá třída pracuje prostřednictvím různých mechanismů na podporu procesu vulkanizace. Například:

- Thiomočoviny, jako je N-cyklohexyl-2-benzothiazolsulfonamid (CBS) a N-terc-butyl-2-benzothiazolsulfonamid (MBTS), jsou některé z nejčastěji používaných urychlovačů. Reagují se sírou za vzniku radikálů, které se mohou vložit do řetězců kaučukového polymeru, což usnadňuje zesítění.
- Sulfenaminy, jako je difenylguanidin (DPG), také reagují se sírou za vzniku aktivních látek, které se mohou podílet na procesu vulkanizace.

- Dithiokarbamáty, jejichž příkladem je tetramethylthiuramdisulfid (TMTD), se rozkládají za vzniku síry a radikálu, který se může účastnit vulkanizační reakce.

Volba urychlovače závisí na faktorech, jako je typ zpracovávané pryže, požadovaná rychlost a rozsah vulkanizace a požadavky na konečné použití pryžového produktu. Urychlovače jsou klíčové pro dosažení optimální rychlosti vytvrzování a konečných vlastností vulkanizované pryže.

Dynamická vulkanizace, známá také jako vulkanizace in situ nebo reaktivní zpracování, je proces používaný při výrobě termoplastických elastomerů (TPE). Jedná se o současnou vulkanizaci a tavení termoplastické a pryžové složky. Tento proces umožňuje vytvoření materiálu s termoplastickými i elastomerními vlastnostmi.

Během dynamické vulkanizace je kaučuk (často na bázi přírodního kaučuku nebo syntetických polymerů, jako je styren-butadienový kaučuk, SBR) kombinován s termoplastem (jako je polypropylen, PP nebo ethylen propylen dien monomer, EPDM) a vulkanizačními činidly (síra nebo ekvivalentní chemikálie). Směs se poté zpracovává ve vnitřním mixéru nebo dvoušnekovém extrudéru, kde je vystavena zvýšeným teplotám a smykovým silám.
 

Vysoký střih a teplota iniciují chemickou reakci, která zesítí pryžovou složku a současně roztaví termoplast. Tato dynamická rovnováha vede k materiálu, který vykazuje elastické chování podobné vulkanizovanému kaučuku při pokojové teplotě, ale může být zpracován a recyklován jako termoplast.

Dynamická vulkanizace je usnadněna přidáním specifických chemikálií, jako jsou peroxidy nebo katalyzátory, které podporují síťovací reakce při vyšších teplotách dosažených během zpracování. Přesné podmínky – teplota, čas a smyk – musí být pečlivě kontrolovány, aby se optimalizovaly vlastnosti materiálu a zajistilo se, že se kaučuk dostatečně zesíťuje, aniž by došlo k degradaci termoplastické matrice.

Tato technologie nabízí několik výhod oproti tradičním vulkanizačním procesům, včetně snadnějšího obrábění, rychlejších cyklů ve výrobě a schopnosti snadněji recyklovat materiál. Dynamická vulkanizace umožňuje vytvářet materiály se širokou škálou aplikací, od těsnění a hadic pro automobily až po lékařské přístroje a spotřební zboží.

Nejvýznamnější změnou je, že nevulkanizovaná pryž je termoplastická, což znamená, že při zahřátí měkne a při ochlazení ztvrdne. Vulkanizace přeměňuje pryž na termosetový materiál, což znamená, že si zachovává svůj tvar i při dosažení původní tvarovací teploty.

Vulkanizovaný kaučuk je pevnější a elastičtější než jeho nevulkanizovaný protějšek. Zesíťování mezi polymerními řetězci zvyšuje odolnost materiálu vůči tahovým silám a prodloužení.

Zesíťování zlepšuje odolnost vulkanizované pryže vůči olejům, tukům, kyselinám a zásadám, takže je vhodná pro aplikace vyžadující ochranu proti těmto látkám.

Příčné vazby snižují difúzi plynů pryží, což je výhodné pro těsnicí aplikace, kde je nezbytná plynotěsná nebo vzduchotěsná integrita.

Vulkanizovaný kaučuk vydrží vyšší teploty bez deformace nebo ztráty mechanických vlastností ve srovnání s nevulkanizovaným kaučukem.

Síťovaná síť zvyšuje odolnost pryže, takže je méně náchylná k opotřebení třením.

Vulkanizovaná pryž má zvýšenou odolnost proti povětrnostním vlivům a UV záření, což zpomaluje degradaci a prodlužuje životnost materiálu.

Vulkanizace umožňuje lepší kontrolu nad tvrdostí pryže prostřednictvím nastavení vulkanizačního systému (obsah síry, typ a množství urychlovače, doba vytvrzování a teplota).

V závislosti na stupni zesítění a složení může vulkanizovaný kaučuk vykazovat buď izolační nebo vodivé vlastnosti, takže je vhodný pro řadu elektrických aplikací.