ரப்பர் கலவைகளின் வகைப்பாடு மற்றும் அவற்றுக்குத் தேவையான முடுக்கி மற்றும் ஒட்டுபொருட்கள்

ரப்பர் கலவைகள் என்பவை, குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவாறு பிரத்யேக இயந்திரவியல் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளை அடைவதற்காக, ஒரு அடிப்படை எலாஸ்டோமரை பதப்படுத்தும் காரணிகள், நிரப்பிகள், நிலைப்படுத்திகள் மற்றும் பிற சேர்க்கைப் பொருட்களுடன் கலந்து உருவாக்கப்படும் செய்முறைகள் ஆகும். கடினத்தன்மை, நெகிழ்வுத்தன்மை, மீள்தன்மை மற்றும் தேய்மானம், வெப்பம் அல்லது இரசாயனங்களுக்கு எதிரான எதிர்ப்புத்திறன் ஆகியவற்றின் விரும்பிய சமநிலையைப் பெறுவதற்காக, இந்த மூலப்பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுத்து இணைப்பதில்தான் ரப்பர் கலவையின் கலையும் அறிவியலும் அடங்கியுள்ளது. இந்தக் கட்டுரை, ரப்பர் கலவைகளின் வகைப்பாடுகள், வல்கனைசேஷனுக்குத் தேவைப்படும் முடுக்கிச் சேர்மங்கள் மற்றும் ரப்பரை அடி மூலக்கூறுகளுடன் பிணைக்கப் பயன்படுத்தப்படும் பசைகள் ஆகியவற்றின் ஒரு முறையான மீளாய்வை வழங்குகிறது.

ரப்பர் கலவைகளின் வகைப்பாடு

ரப்பர் கலவைகள், பயன்படுத்தப்படும் அடிப்படை பாலிமரின் அடிப்படையில் பரவலாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. முக்கிய வகைகள் பின்வருமாறு:

இயற்கை ரப்பர் (NR) கலவைகள் — ஹெவியா பிரேசிலியன்சிஸ் மரங்களின் பாலில் இருந்து பெறப்படும் NR கலவைகள், சிறந்த மீள்தன்மை, இழுவிசை வலிமை மற்றும் கிழிதல் எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன. இவை டயர்கள், கன்வேயர் பெல்ட்கள் மற்றும் அதிர்வு தனிமைப்படுத்தும் பாகங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஸ்டைரீன்-பியூட்டாடையீன் ரப்பர் (SBR) கலவைகள் — மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் செயற்கை ரப்பரான SBR, சிறந்த தேய்மானத் தடுப்புத்திறனையும் மலிவு விலையையும் வழங்குவதால், இது டயர்கள், காலணிகள் மற்றும் தொழிற்சாலை சீல்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

EPDM (எத்திலீன் புரோப்பிலீன் டையீன் மோனோமர்) சேர்மங்கள் — இந்தச் சேர்மங்கள் வானிலை மாற்றங்கள், ஓசோன் மற்றும் வெப்பம் ஆகியவற்றுக்கு மிகச்சிறந்த எதிர்ப்புத்திறனைக் கொண்டிருப்பதால், வாகன சீல்கள், கூரை மென்படலங்கள் மற்றும் வெளிப்புறப் பயன்பாடுகளுக்கு இவை விரும்பப்படுகின்றன.

நைட்ரைல் ரப்பர் (NBR) கலவைகள் — சிறந்த எண்ணெய் மற்றும் எரிபொருள் எதிர்ப்புத் திறனுக்காக அறியப்படும் NBR, குழாய்கள், கேஸ்கெட்டுகள், ஓ-ரிங்குகள் மற்றும் எரிபொருள் கையாளும் பாகங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நியோபிரீன் (CR) கலவைகள் — எண்ணெய், இரசாயனம் மற்றும் வானிலை எதிர்ப்புத் திறனின் சமச்சீரான கலவையை வழங்கும் நியோபிரீன், நீச்சல் உடைகள், தொழில்துறை கேஸ்கெட்டுகள் மற்றும் பாதுகாப்புப் பூச்சுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பியூட்டைல் ​​மற்றும் ஹாலோஜனேற்றப்பட்ட சேர்மங்கள் — இந்தப் பொருட்கள் வாயுக்களை அதிக அளவில் ஊடுருவவிடாதவை மற்றும் வேதிப்பொருட்களை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டவை. இவை காற்றைத் தேக்கி வைக்கும் பயன்பாடுகளுக்கும் அதிர்வுகளைத் தணிப்பதற்கும் மிகவும் உகந்தவை.

சிலிக்கான் மற்றும் ஃப்ளூரோஎலாஸ்டோமர் கலவைகள் — இந்தச் சிறப்பு கலவைகள் கடுமையான வெப்பநிலை மற்றும் வீரியமான இரசாயனங்களைத் தாங்கி, மருத்துவ சாதனங்கள், விண்வெளி மற்றும் வாகனப் பயன்பாடுகளுக்கு உதவுகின்றன.

அடிப்படை பாலிமரைத் தவிர, ரப்பர் கலவைகளில் நிரப்பிகள் (வலுவூட்டலுக்கான கார்பன் பிளாக் அல்லது சிலிக்கா), வல்கனைசிங் முகவர்கள் (கந்தகம் அல்லது பெராக்சைடுகள்), பிளாஸ்டிசைசர்கள் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத் தடுப்பான்கள் ஆகியவை அடங்கியுள்ளன.

வல்கனைசேஷன் முடுக்கிகள்

வல்கனைசேஷன் என்பது ரப்பர் பெருமூலக்கூறுகளுக்கு இடையே குறுக்குப் பிணைப்புகளை உருவாக்கி ஒரு முப்பரிமாண வலையமைப்பை உருவாக்கும் செயல்முறையாகும். முடுக்கிச் சேர்ப்பிகள் என்பவை வல்கனைசேஷன் வேகத்தை அதிகரிக்கச் சேர்க்கப்படும் வேதிப்பொருட்கள் ஆகும். இவை, தேவைப்படும் கந்தகத்தின் அளவைக் குறைப்பதோடு, குறைந்த வெப்பநிலையிலும் இச்செயல்முறையை அதிக செயல்திறனுடன் நடைபெறவும் அனுமதிக்கின்றன.

முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முடுக்கிகள்

முடுக்கிகள் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. தயாசோல்கள் மற்றும் சல்ஃபெனமைடுகள் போன்ற முதன்மை முடுக்கிகள், வல்கனைசேஷன் வீதத்தை நேரடியாக அதிகரிக்கின்றன, மேலும் இவை பொதுவாக 0.5 முதல் 1.5 phr (நூறு ரப்பரில் ஒரு பங்கு) என்ற அளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குவானிடின்கள், தியூரம்கள் மற்றும் டைதியோகார்பமேட்டுகள் உள்ளிட்ட இரண்டாம் வகை முடுக்கிகள் (பூஸ்டர்கள் அல்லது அல்ட்ரா-ஆக்சிலரேட்டர்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன) முதன்மை முடுக்கிகளைச் செயல்படுத்தி, பதப்படுத்தும் வேகத்தை மேலும் அதிகரிக்கின்றன.

இரசாயன வகுப்பின்படி வகைப்பாடு (ASTM D4818)

ASTM D4818 தரநிலையானது வல்கனைசேஷன் முடுக்கிகளின் ஒரு முறையான வகைப்பாட்டை வழங்குகிறது:

வகை 1 — சல்ஃபெனமைடுகள்: இவை இன்று ரப்பர் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படும் முதன்மையான கந்தக வல்கனைசேஷன் முடுக்கிகள் ஆகும். இவை பதப்படுத்தும் வெப்பநிலைகளில் தாமதமான செயல்பாட்டை (தீக்காயப் பாதுகாப்பு) வழங்குகின்றன. இதன் மூலம், கலத்தல் மற்றும் பிதுக்குதலின் போது முன்கூட்டியே குறுக்குப் பிணைப்பு ஏற்படுவதைத் தடுக்கின்றன. அதே சமயம், கலவை வல்கனைசேஷன் வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன் விரைவான பதப்படுத்துதலை ஊக்குவிக்கின்றன. சிபிஎஸ் (N-சைக்ளோஹெக்ஸில்-2-பென்சோதியாசோல்சல்ஃபெனமைடு) மற்றும் டிபிபிஎஸ் ஆகியவை பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.

வகை 2 — தயாசோல்கள்: MBT (2-மெர்கேப்டோபென்சோதயாசோல்) மற்றும் MBTS (டைபென்சோதயாசில் டைசல்பைடு) போன்ற தயாசோல் வழிப்பொருட்கள், தனியாகவோ அல்லது பிற முடுக்கிகளுடன் இணைந்தோ பயன்படுத்தப்படும் பல்துறை முடுக்கிகளாகும். அவை மிதமான பதப்படுத்தும் வேகத்தையும் நல்ல தீக்காயப் பாதுகாப்பையும் வழங்குகின்றன.

வகுப்பு 3 — குவானிடின்கள்: DPG (டைஃபினைல் குவானிடின்) போன்ற இந்தச் சேர்மங்கள், மெதுவான வல்கனைசேஷன் வீதத்தைக் கொண்டிருப்பதால், தடிமனான பகுதிகளைக் கொண்ட பொருட்களைத் தவிர, முதன்மை முடுக்கிகளாக அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தயாசோல்களுடன் இணைந்து இரண்டாம் நிலை முடுக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​இவை வேகமான மற்றும் உயர் மட்ட வல்கனைசேஷனை உருவாக்குவதில் அதிக முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன.

வகுப்பு 4 — டைதியோகார்பமேட்டுகள்: இவை தியூரம்களை விட வேகமான வல்கனைசேஷன் வேகத்தைக் கொண்ட அதிவேக முடுக்கிகள் ஆகும். துத்தநாக டைஎத்தில்டைதியோகார்பமேட் (ZDEC) மற்றும் துத்தநாக டைபியூட்டைல்டைதியோகார்பமேட் (ZDBC) ஆகியவை பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகள் ஆகும், இவை சாதாரண கந்தக அளவுகளுடன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வகுப்பு 5 — தியூரம்கள் (டைசல்பைடுகள்): TMTD (டெட்ராமெத்தில்தியூரம் டைசல்பைடு) போன்ற தியூரம் டைசல்பைடுகளை, தனிம கந்தகம் இல்லாமலேயே வல்கனைசேஷனுக்குப் பயன்படுத்தலாம். இதன் மூலம், மீள்வு இல்லாத, குறைந்த அமுக்க நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட, மற்றும் நல்ல முதிர்வுப் பண்புகளைக் கொண்ட சேர்மங்கள் உருவாகின்றன. இயல்பான கந்தக அளவுகளில், இவை அதி-முடுக்கிகளாகச் செயல்படுகின்றன.

செயல்படுத்துபவர்கள்

செயலூக்கிகள் என்பவை முடுக்கிகளுடன் இணைந்து செயல்படும் அத்தியாவசியமான துணை முகவர்கள் ஆகும். மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் செயலூக்கி அமைப்பானது, ஸ்டீரிக் அமிலத்துடன் இணைக்கப்பட்ட துத்தநாக ஆக்சைடு ஆகும். துத்தநாக ஆக்சைடு வெப்பச் சிதறலை மேம்படுத்துகிறது, வார்க்கப்பட்ட பொருளின் சுருக்கத்தைக் குறைக்கிறது, மற்றும் அச்சின் தூய்மையைப் பராமரிக்கிறது.

ரப்பர் பிணைப்பிற்கான பசைகள்

அதிர்வு தனிப்பான்கள், பிணைக்கப்பட்ட புஷிங்குகள் மற்றும் கட்டமைப்பு அமைப்புகள் போன்ற பொறியியல் கூறுகளில், ரப்பரை உலோகம், துணி வகைகள் மற்றும் பிற அடி மூலக்கூறுகளுடன் பிணைப்பதற்கு, ஒட்டுபொருள்களும் பிணைப்பு ஊக்குவிப்பான்களும் இன்றியமையாதவை.

ரப்பர்-உலோகப் பிணைப்பு அமைப்புகள்

பிணைப்பு அமைப்புகள், அவற்றில் மேலோங்கியுள்ள ஒட்டுதல் பொறிமுறையின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன:

வேதியியல் பிணைப்பு (பிசின் வழி இணை-வல்கனைசேஷன்): கட்டமைப்பு மற்றும் பளு தாங்கும் பயன்பாடுகளுக்கு இதுவே மிகவும் நம்பகமான முறையாகும். உலோக மேற்பரப்பு சுத்தம் செய்யப்பட்டு, பிரைமர் பூசப்படுகிறது. பின்னர், வல்கனைசேஷனின் போது எலாஸ்டோமருடன் வினைபுரியும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு மூடு பிசினால் பூசப்படுகிறது. பிரைமர் (எ.கா., கெம்லாக் 205) உலோக அடி மூலக்கூறுடனான ஒட்டுதலை மேம்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் மூடு பூச்சு ரப்பர் கலவையுடன் பிணைக்கிறது. இறுகும் போது, ​​ரப்பர் உள்ளுக்குள் குறுக்குப் பிணைப்புகளை உருவாக்குவதோடு, ஒரே நேரத்தில் பிசின் இடைமுகத்தில் வேதியியல் பிணைப்புகளையும் உருவாக்குகிறது.

இயந்திரப் பிணைப்பு (வடிவியல் பிணைப்பு): இந்த முறை, உலோகப் பாகத்தில் உள்ள பள்ளங்கள், வெட்டுப்பகுதிகள் அல்லது துளைகள் வழியாகப் பொருளை இயற்பியல் ரீதியாகப் பிடித்து வைப்பதைச் சார்ந்துள்ளது. வார்ப்பின் போது உலராத ரப்பர் இந்த அமைப்புகளுக்குள் பாய்ந்து, உலர்ந்த பிறகு அந்த இடத்தில் நிலைத்துக்கொள்கிறது. இதற்கு எந்தப் பசை அமைப்பும் தேவையில்லை, ஆனால் வேதியியல் பிணைப்புடன் ஒப்பிடும்போது இதன் பிணைப்பு வலிமை மிதமானதாகவே இருக்கும்.

நேரடிப் பிணைப்பு (வினைபுரியும் பசையற்ற பிணைப்பு): பிரத்யேகமாக உருவாக்கப்பட்ட ரப்பர் கலவைகள், தனியான பிரைமர் அல்லது மேல் பசை இல்லாமல், வல்கனைசேஷன் செயல்பாட்டின் போது உலோக மேற்பரப்புடன் நேரடியாகப் பிணைக்கப்படுகின்றன. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ், இந்த ரப்பர் உலோக ஆக்சைடு படலத்துடன் வினைபுரிகிறது.

ஒட்டுதல் ஊக்குவிப்பாளர்கள்

உலோக வலுவூட்டல்களுடனான பிணைப்பை மேம்படுத்துவதற்காக, ஒட்டுதல் ஊக்குவிப்பான்கள் நேரடியாக ரப்பர் கலவைகளில் சேர்க்கப்படுகின்றன. முக்கிய வகைகள் பின்வருமாறு:

கோபால்ட் சேர்மங்கள்: டயர்கள், கன்வேயர் பெல்ட்கள் மற்றும் குழாய்களில், ரப்பருக்கும் எஃகு வடத்திற்கும் இடையிலான ஒட்டுதலை மேம்படுத்துவதற்காக, கோபால்ட் நாப்தனேட் மற்றும் கோபால்ட் ஸ்டியரேட் போன்ற கோபால்ட் உப்புகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கோபால்ட் சேர்மங்கள் நிலை மற்றும் இயக்க ஒட்டுதல் பண்புகள் இரண்டையும் மேம்படுத்துகின்றன.

ரெசோர்சினோல்-ஃபார்மால்டிஹைட் ரெசின் அமைப்புகள்: நீரேற்றப்பட்ட சிலிக்காவுடன் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் இந்த அமைப்புகள், மெத்திலீன் ஏற்பி-வழங்கி வேதியியல் மூலம் ஒட்டுதலை ஊக்குவிக்கின்றன.

சிலேன் இணைப்பு முகவர்கள்: Si-69 போன்ற சிலேன்கள், ரப்பருக்கும் கனிமப் பொருட்களுக்கும் இடையில் ஒட்டுதலை ஊக்குவிக்கும் மற்றும் இணைப்பு முகவர்களாகச் செயல்படுகின்றன.

மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஃபீனாலிக் ரெசின்கள்: இந்த ரெசின்கள், பெரும்பாலும் ஹெக்ஸாமெத்திலீன்டெட்ராமைன் (HMMM) போன்ற மெத்திலீன் வழங்கிகளுடன் இணைக்கப்பட்டு, ஜவுளிக் கயிறு-ரப்பர் கலவைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

முடிவு

ரப்பர் கலவைகள் அவற்றின் அடிப்படை எலாஸ்டோமரின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஒவ்வொரு வகையும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்குத் தனித்துவமான செயல்திறன் பண்புகளை வழங்குகிறது. வல்கனைசேஷன் முடுக்கிகள் — ASTM D4818 தரநிலையின்படி சல்ஃபெனமைடுகள், தயாசோல்கள், குவானிடின்கள், டைதியோகார்பமேட்டுகள் மற்றும் தியூராம்கள் என வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன — பதப்படுத்தும் வேகம், தீக்காயப் பாதுகாப்பு மற்றும் இறுதி வல்கனைசேட் பண்புகளைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு அவசியமானவை. பிரைமர்-கவர் கோட் அமைப்புகள், கோபால்ட் சேர்மங்கள், ரெசோர்சினோல்-ஃபார்மால்டிஹைட் ரெசின்கள் மற்றும் சிலேன் இணைப்பு முகவர்கள் உள்ளிட்ட ஒட்டுபொருட்கள் மற்றும் ஒட்டுதல் ஊக்குவிப்பிகள், ரப்பருக்கும் உலோகம் அல்லது ஜவுளி அடி மூலக்கூறுகளுக்கும் இடையில் நீடித்த பிணைப்பை ஏற்படுத்துகின்றன. அடிப்படை பாலிமர், முடுக்கி அமைப்பு மற்றும் ஒட்டுபொருள் வேதியியல் ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைந்த தேர்வு, தானியங்கி, விண்வெளி மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கான உயர் செயல்திறன் கொண்ட ரப்பர் பாகங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு அடிப்படையானது.