การวัลคาไนซ์ด้วยเปอร์ออกไซด์เทียบกับการวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถัน
กระบวนการวัลคาไนซ์ยางแบบดั้งเดิมใช้กำมะถันเพื่อสร้างพันธะข้ามแบบโพลีซัลไฟด์ ในขณะที่การวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถันมีต้นทุนต่ำและให้ความยืดหยุ่นที่ดี แต่การวัลคาไนซ์ด้วยเปอร์ออกไซด์สร้างพันธะข้ามแบบคาร์บอน-คาร์บอน ซึ่งให้ความทนต่อความร้อนที่เหนือกว่า ค่าการคืนตัวหลังการบีบอัดที่ต่ำกว่า และประสิทธิภาพการทนต่อการเสื่อมสภาพที่ดีกว่า สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิเกิน 125°C หรือที่ต้องการความทนทานต่อการแก่ตัวจากความร้อนในระยะยาว การวัลคาไนซ์ด้วยเปอร์ออกไซด์ถือเป็นมาตรฐานของอุตสาหกรรม
| คุณสมบัติ | การวัลคาไนซ์ด้วยเปอร์ออกไซด์ | การวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถัน |
|---|---|---|
| ประเภทพันธะไขว้ | C–C (แข็งแรง, มั่นคง) | โพลีซัลไฟด์ (ความแข็งแรงต่ำกว่า) |
| ความทนต่อความร้อน | ยอดเยี่ยม (>150°C แบบต่อเนื่อง) | ปานกลาง (<125°C) |
| การเสียรูปถาวรจากการบีบอัด | ต่ำ (<20%) | สูง (20–40%) |
| ประสิทธิภาพในการทนต่อการแก่ตัว | ยอดเยี่ยม | ปานกลาง (การกลับคืนของกำมะถัน) |
| ต้นทุน | สูง (เปอร์ออกไซด์ + สารช่วย) | ต่ำ |
ประเภทเปอร์ออกไซด์หลักสำหรับยาง
1. ไดคูมิลเปอร์ออกไซด์ (Perodox DCP)
เปอร์ออกไซด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการสร้างพันธะข้ามในยาง เหมาะสำหรับ EPDM, ยางธรรมชาติ (NR), SBR และ NBR
- ปริมาณการใช้ทั่วไป: 0.5–2.5 phr (ยาง); บวกกับสารช่วย 0.5–2.0 phr (เช่น TAC, TAIC)
- ความปลอดภัยต่อปรากฏการณ์ Scorch: ปานกลาง; ใช้ในสูตรผสมที่มีอุณหภูมิการแปรรูป <120°C
2. 2,5-ไดเมทิล-2,5-ได(เทอร์ต-บิวทิลเพอร์ออกซี)เฮกเซน (Perodox 101)
ความปลอดภัยต่อปรากฏการณ์ scorch ที่ยอดเยี่ยม ทำให้เป็นตัวเลือกที่นิยมที่สุดสำหรับการฉีดขึ้นรูปและการอัดรีดโปรไฟล์ยางที่ซับซ้อน ซึ่งสูตรผสมต้องเผชิญกับแรงเฉือนและอุณหภูมิสูง
- ปริมาณการใช้ทั่วไป: 0.3–2.0 phr + สารเสริม
- การใช้งาน: ซีลหน้าต่าง EPDM, ปลอกท่อ, ปะเก็นยางซิลิโคน
3. tert-Butyl Perbenzoate (Perodox 117)
อุณหภูมิการสลายตัวต่ำ เหมาะสำหรับสารประกอบยางที่ไวต่อความร้อน หรือเมื่อใช้สารช่วยเสริมที่มีกิจกรรมสูง
4. 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-3-hexyne (Perodox 14)
ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการสร้างเครือข่ายข้ามของยางซิลิโคนและฟลูโอโรอีลาสโตเมอร์ ส่วนเว้น –C≡C– ให้ความยืดหยุ่นที่เป็นเอกลักษณ์ในเครือข่ายข้าม ซึ่งส่งผลให้ค่าการคืนตัวหลังการบีบอัดต่ำ และมีความทนทานต่อการแก่ตัวจากความร้อนที่ยอดเยี่ยม
สารช่วย: ปัจจัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการบ่มด้วยเปอร์ออกไซด์
การบ่มด้วยเปอร์ออกไซด์จำเป็นต้องใช้สารช่วยเพื่อให้ได้ความหนาแน่นของพันธะข้ามสูงและคุณสมบัติทางกลที่ดี สารช่วยคือโมโนเมอร์ที่มีฟังก์ชันหลายตำแหน่ง ซึ่งจับเรดิคัลของพอลิเมอร์และสร้างพันธะข้ามเพิ่มเติม
| สารช่วยเสริม | ประเภทสารเคมี | เหมาะที่สุดสำหรับ |
|---|---|---|
| TAIC | ไตรอัลลิล ไอโซไซยานูเรต | EPDM, ใช้งานทั่วไป |
| TAC | Triallyl cyanurate | EPDM ประสิทธิภาพสูง |
| TMA | ไตรเมทิลโอลโพรเพน ไตรเมทาคริเลต | NBR, CR, ความแข็งสูง |
| HVA-2 | N,N’–m-เฟนิลีน ดิมาเลอิมิด | EPDM, สารประกอบทนความร้อน |
คำถามที่พบบ่อย
Q: ต้องใช้สารช่วยเสมอเมื่อใช้การบ่มด้วยเปอร์ออกไซด์หรือไม่?
A: ใช่ สำหรับสารประกอบยางส่วนใหญ่ หากไม่มีสารช่วย ความหนาแน่นของเครือข่ายจะต่ำ และคุณสมบัติทางกลจะแย่ ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือฟลูออโรอีลาสโตเมอร์พิเศษบางชนิด ที่เปอร์ออกไซด์เพียงอย่างเดียวก็ให้เครือข่ายที่เพียงพอ
Q: สามารถใช้การบ่มด้วยเปอร์ออกไซด์ในยางธรรมชาติ (NR) สำหรับยางรถยนต์ได้หรือไม่?
A: การบ่มด้วยเปอร์ออกไซด์มักไม่ใช้สำหรับพื้นยาง (ซัลเฟอร์ให้ความต้านทานความล้าที่ดีกว่า) อย่างไรก็ตาม การบ่มด้วยเปอร์ออกไซด์ถูกใช้สำหรับชั้นในของยาง ผนังข้าง และตัวยึดเครื่องยนต์ ซึ่งความทนต่อความร้อนเป็นปัจจัยสำคัญ
Q: ฉันควรเลือกสารช่วยเสริมที่เหมาะสมสำหรับสูตร EPDM ของฉันอย่างไร?
A: TAIC เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับ EPDM สำหรับความต้องการประสิทธิภาพสูง (ค่าการคืนตัวหลังการบีบอัดต่ำ ความแข็งสูง) ให้ใช้ TAC สำหรับการใช้งานที่คำนึงถึงต้นทุน HVA-2 เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพ แนะนำให้ทำการคัดกรอง MDR ในห้องปฏิบัติการ
Do Sender Rubber Vulcanization Solutions
บริษัท Shandong Do Sender Chemicals Co., Ltd. จัดจำหน่ายผลิตภัณฑ์เพอร์ออกไซด์อินทรีย์ Perodox® ครบวงจรสำหรับการวัลคาไนซ์ยาง พร้อมทั้งสนับสนุนทางเทคนิคในการเลือกสารเสริมและประเมินความปลอดภัยจากการเผาไหม้ (scorch) ตามมาตรฐาน MDR ผลิตภัณฑ์ของเราเป็นไปตามมาตรฐาน REACH, ISO 9001 และ ASTM
ติดต่อทีมเทคนิคของเราเพื่อรับแพ็กเกจเปอร์ออกไซด์ + สารช่วยเสริมที่ปรับแต่งตามความต้องการ สำหรับสูตรผสม EPDM, ซิลิโคน หรือ ฟลูโอโรอีลาสโตเมอร์ ของคุณ