971-15-3 Acceleratore di gomma esasolfuro di dipentametilentiuram DPTT (DPTH) C12H20N2S8

La promozione dell'efficienza della vulcanizzazione della gomma è uno standard importante per misurare la qualità dell'acceleratore. Secondo i rapporti, la caratterizzazione degli acceleratori in patria e all'estero viene effettuata principalmente dai due aspetti delle caratteristiche di promozione della vulcanizzazione e delle proprietà fisiche e meccaniche della gomma vulcanizzata. Le principali caratteristiche della promozione della vulcanizzazione sono la velocità di vulcanizzazione, il tempo di coke Mooney, il tempo di vulcanizzazione positivo, la temperatura di vulcanizzazione positiva, la planarità della vulcanizzazione e la restituibilità anti-vulcanizzazione nella fase di sovravulcanizzazione. Le proprietà fisiche e meccaniche della gomma vulcanizzata vengono principalmente studiate in termini di durezza, elasticità, proprietà di trazione, proprietà di attrito e proprietà di invecchiamento termico. Tuttavia, negli ultimi anni, sono state condotte molte ricerche sull'influenza degli acceleratori sulle proprietà viscoelastiche dinamiche dei vulcanizzati.

In effetti, l'efficacia dell'acceleratore dipende dalle proprietà fisiche e meccaniche del vulcanizzato che conferisce, e la natura dei legami reticolati nel vulcanizzato (tipo e densità) gioca un ruolo decisivo nella sua applicazione e nelle caratteristiche di lavoro. La resistenza e la resistenza meccanica dinamica della gomma vulcanizzata non dipendono solo dalle proprietà della catena polimerica stessa, ma anche direttamente correlate al numero di catene di supporto della rete nella rete di interconnessione totale (riferendosi alla catena di collegamento tra due punti di collegamento). La densità di reticolazione determina il numero di catene di supporto nella rete. È stato riportato [14] che la durezza e lo stress di allungamento costante della gomma vulcanizzata aumentano con l'aumento della densità di reticolazione, e la resistenza allo strappo, la durata a fatica, la tenacità e la resistenza alla trazione iniziano ad aumentare con l'aumento della densità di reticolazione, per poi diminuire con l'aumento della densità di reticolazione dopo aver raggiunto un certo valore massimo. Le caratteristiche di isteresi e deformazione permanente diminuiscono con l'aumento della densità di reticolazione.

Un acceleratore di vulcanizzazione della gomma è una sostanza chimica che aumenta la velocità di vulcanizzazione, che è il processo chimico che comporta l'aggiunta di zolfo alla gomma per creare legami incrociati tra le catene polimeriche. Gli acceleratori accelerano questa reazione di reticolazione senza aumentare significativamente la temperatura richiesta per la vulcanizzazione.

Esistono diverse classi di acceleratori, tra cui tiouree, sulfenammine, guanidine e ditiocarbammati. Ogni classe agisce attraverso meccanismi diversi per promuovere il processo di vulcanizzazione. Ad esempio:

- Le tiouree, come N-cicloesil-2-benzotiazolo sulfonamide (CBS) e N-terz-butil-2-benzotiazolo sulfonamide (MBTS), sono alcuni degli acceleratori più comunemente utilizzati. Reagiscono con lo zolfo per formare radicali che possono inserirsi nelle catene polimeriche della gomma, facilitando la reticolazione.
- Anche le sulfenammine, come la difenilguanidina (DPG), reagiscono con lo zolfo producendo specie attive che possono partecipare al processo di vulcanizzazione.

- I ditiocarbammati, esemplificati dal disolfuro di tetrametiltiuram (TMTD), si decompongono producendo zolfo e un radicale che può partecipare alla reazione di vulcanizzazione.

La scelta dell'acceleratore dipende da fattori quali il tipo di gomma in lavorazione, la velocità e l'estensione desiderate della vulcanizzazione e i requisiti di utilizzo finale del prodotto in gomma. Gli acceleratori sono essenziali per ottenere velocità di polimerizzazione ottimali e proprietà finali della gomma vulcanizzata.

La vulcanizzazione dinamica, nota anche come vulcanizzazione in situ o lavorazione reattiva, è un processo utilizzato nella produzione di elastomeri termoplastici (TPE). Comporta la vulcanizzazione e la fusione simultanee di un componente termoplastico e di uno in gomma. Questo processo consente la formazione di un materiale con proprietà sia termoplastiche che elastomeriche.

Durante la vulcanizzazione dinamica, la gomma (spesso basata su gomma naturale o polimeri sintetici come la gomma stirene-butadiene, SBR) viene combinata con un termoplastico (come polipropilene, PP o monomero di etilene propilene diene, EPDM) e agenti vulcanizzanti (zolfo o prodotti chimici equivalenti). La miscela viene quindi lavorata in un miscelatore interno o in un estrusore a doppia vite, dove viene sottoposta a temperature elevate e forze di taglio.
 

L'elevato taglio e la temperatura avviano una reazione chimica che reticola il componente in gomma e contemporaneamente fonde il termoplastico. Questo equilibrio dinamico si traduce in un materiale che mostra un comportamento elastico simile alla gomma vulcanizzata a temperatura ambiente, ma può essere lavorato e riciclato come un termoplastico.

La vulcanizzazione dinamica è facilitata dall'aggiunta di sostanze chimiche specifiche, come perossidi o catalizzatori che promuovono le reazioni di reticolazione alle temperature più elevate raggiunte durante la lavorazione. Le condizioni precise (temperatura, tempo e taglio) devono essere attentamente controllate per ottimizzare le proprietà del materiale, assicurando che la gomma diventi sufficientemente reticolata senza degradare la matrice termoplastica.

Questa tecnologia offre diversi vantaggi rispetto ai tradizionali processi di vulcanizzazione, tra cui una lavorazione più semplice, tempi di ciclo più rapidi nella produzione e la capacità di riciclare il materiale più facilmente. La vulcanizzazione dinamica consente la creazione di materiali con un'ampia gamma di applicazioni, dalle guarnizioni e dai tubi flessibili per l'automotive ai dispositivi medici e ai prodotti di consumo.

Il cambiamento più significativo è che la gomma non vulcanizzata è termoplastica, il che significa che si ammorbidisce quando viene riscaldata e si indurisce quando viene raffreddata. La vulcanizzazione trasforma la gomma in un materiale termoindurente, il che significa che mantiene la sua forma anche quando viene raggiunta la temperatura di stampaggio originale.

La gomma vulcanizzata è più forte e più elastica della sua controparte non vulcanizzata. La reticolazione tra le catene polimeriche aumenta la resistenza del materiale alle forze di trazione e all'allungamento.

La reticolazione migliora la resistenza della gomma vulcanizzata a oli, grassi, acidi e alcali, rendendola adatta ad applicazioni che richiedono protezione da queste sostanze.

I legami incrociati riducono la diffusione dei gas attraverso la gomma, il che è utile per le applicazioni di sigillatura in cui è richiesta l'ermeticità ai gas o all'aria.

La gomma vulcanizzata può resistere a temperature più elevate senza deformarsi o perdere le sue proprietà meccaniche rispetto alla gomma non vulcanizzata.

La rete di reticolazione aumenta la durata della gomma, rendendola meno soggetta all'usura dovuta all'attrito.

La gomma vulcanizzata presenta una maggiore resistenza agli agenti atmosferici e ai raggi UV, il che rallenta la degradazione e prolunga la durata utile del materiale.

La vulcanizzazione consente un migliore controllo della durezza della gomma mediante la regolazione del sistema di vulcanizzazione (contenuto di zolfo, tipo e quantità di accelerante, tempo di polimerizzazione e temperatura).

A seconda del grado di reticolazione e della formulazione, la gomma vulcanizzata può presentare proprietà isolanti o conduttive, rendendola adatta a una vasta gamma di applicazioni elettriche.