Vad är vulkanisering av gummi?
De allra vanligaste typerna av gummi och gummiprodukter som genomgår vulkanisering är däck till fordon, industriella packningar och tätningar, slangar för allt från hydraulik till livsmedelsanläggningar, samt diverse komponenter i exempelvis vibrationsdämpare och transportband. Processen bidrar till att förbättra gummits elastiska egenskaper och öka dess motståndskraft mot bland annat temperaturväxlingar, nötning och kemisk påverkan. Vi tar reda på mer om detta spännande ämne i artikeln nedan.
Vad innebär vulkanisering när det kommer till gummi?
Vulkanisering är en kemisk process som omvandlar rått eller ej färdigbehandlat gummi till ett elastiskt, formstabilt och slitstarkt material. Ordet ”vulkanisering” härstammar från den romerska eldguden Vulcanus, vilket antyder att hetta ofta är en av de kritiska faktorerna i processen. Genom att tillsätta svavel eller andra tvärbindande (crosslinking) ämnen vid förhöjd temperatur uppstår kemiska förbindelser mellan gummits långa polymerkedjor. Dessa förbindelser (svavelbryggor eller andra typer av kovalenta bindningar) låser gummit i en tredimensionell nätstruktur, vilket ger bättre styvhet, högre draghå
Gummi
TEKNOLOGIN FÖR MJUKGUMMI
Mjukgummi appliceras i dukform, både de förvulkade gummit som limmas och de ovulkade gummit. Normala tjocklekar är 3 – 4 mm mot korrosion och lite slitage, till mm där det är mycket slitande media.
Val av gummi görs ofta via referensobjekt och teknisk specifikation vad gummit skall tåla/klara.
Följande gummikvaliteter är vanligast idag:
| Förkortning | Namn |
| NR | Naturgummi |
| IR | Isoprengummi |
| CR | Kloroprengummi (även kallad Neopren) |
| IIR | Butyl gummi |
| BIIR | Bromobutyl gummi |
| CIIR | Klorbutyl gummi |
| CSM | Hypalon |
| SBR | Styren-Butadien gummi |
| NBR | Nitrilgummi |
Teknisk utförande av mjukgummiling. (kan utföras både med förvulkat gummi (limning) och ovulkat gummi (vulkning)
Steg 1 Preparering av stålytan (A=vulkning , B=limning)
Alla stålytor som skall gummibeläggas, skall först avfettas sedan blästras till min. SA 2,5 . En ytstruktur på minst 50 µm måste uppnås. Finns klorider i stålet så måste ytan tvättas med vatten och sedan blästras om. Detta steg måste upprepas så länge man kan uppmäta för hög kloridhalt.
A: Sedan appliceras stålprimer, mellanprimer och gummilösning.
B: Sedan appliceras stålprimer och första lage
Vulkanisering
Vulkanisering, ofta förkortat vulkning, är en process där rågummi genom uppvärmning med finfördelat svavel omvandlas från en klibbig och formbar massa till ett formstabilt och elastiskt material med hög draghållfasthet.[1]. Vid vulkanisering uppstår tvärbindningar mellan polymererna (rågummit). En liknelse är att föreställa sig ett nystan bestående av mängder av trådar där man binder fast slumpmässigt valda trådar med varandra. Efter detta kommer nystanet att vara elastiskt, dvs om man drar i det och sedan släpper kommer det att återta formen det hade innan dragning. Men om man binder ihop väldigt många trådar kommer man troligen inte kunna dra i det alls, dvs det kommer inte att vara elastiskt utan snarare hårt. Detsamma gäller när gummi vulkaniseras. Graden av vulkanisering, dvs hur många tvärbindningar man har, bestämmer gummits slutliga hårdhet.
Ett vulkaniserat gummi är svårt att ta vara på vid återvinning då man oftast maler ned det. Vulkaniserat gummi förkolnar och smälter inte.
Processen uppfanns av amerikanenCharles Goodyear år Vulkanisering används på exempelvis däck och hockeypuckar.
En liknande process sker med cellulosa vid framställn
Gummikemi
Tvärbindning
Tvärbindning innebär att polymermolekylernas kedjor knyts samman i flera punkter till ett tredimensionellt nätverk. Syftet med tvärbindning är primärt att hindra molekylkedjorna vid deformation att glida över varandra, dvs att öka polymermaterialens elasticitet och minska deras plasticitet eller viskösa deformation. Tvärbindning används huvudsakligen för gummi och härdplaster, men förekommer i begränsad omfattning även för modifiering av termoplaster och fibermaterial.
Effekterna av tvärbindningarna kan i korthet sammanfattas på följande sätt:
1. Som redan nämnts, hindrar tvärbindningarna molekylkedjorna att vid belastning glida över varandra, dvs materialets elastiska deformation ökar och dess plastiska eller viskösa deformation minskar. Detta gäller även vid långtidsbelastning, varför således tvärbindning reducerar tendenser till krypning och relaxation.
2. Med stigande antal tvärbindningar, det vill säga vid ökande bindningstäthet minskar molekylernas r&o
.