ゴム加硫の主な方法は以下のとおりです:
A. 硫黄加硫
これは最も古く、最も伝統的で、最も広く用いられている加硫方法です(発明者は
チャールズ・グッドイヤー)。.
原理:硫黄を架橋剤として用い、高温下でゴム分子鎖間に硫黄結合(単結合、二重結合、または多重
硫黄結合)を形成します。.
適用ゴム:天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)、および
その他の汎用合成ゴム。.
特長:低コスト、成熟した技術、優れた物理的・機械的特性(例:.
高い弾性と強度)。欠点としては、耐熱性が比較的低いこと(多硫化物
結合は高温で切断されやすい)や、ブルーム現象が生じる可能性があります。.
B. 過酸化物加硫
これはシリカゲルや特定の特殊ゴムに用いられる一般的な加硫方法であり、
白金加硫以前はシリカゲル加硫の主要な方法でした。原理:有機
過酸化物(2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルペルオキシシクロヘキサン)など)を加硫
剤として使用します。加熱すると過酸化物が分解してフリーラジカルを生成し、これがゴム分子鎖の架橋
を開始し、炭素-炭素結合を形成します。.
適用ゴム種類:シリコーンゴム(旧プロセス)、エチレンプロピレンジエンゴム
(EPDM)、フッ素ゴム(FKM)など。.
特長:形成される炭素-炭素結合は結合エネルギーが高いため、製品の耐熱性
は硫黄加硫よりも優れています。しかし、欠点としては
加硫過程で強い臭気を持つ低分子副生成物(アセトフェノンなど)が
発生すること、および金型が汚れやすい(スカムの蓄積)ことが挙げられます。.
さらに、製品の透明性は一般に白金加硫
シリコーンゴムよりも劣ります。.
C. 白金加硫
白金加硫はシリカゲルの付加加硫の一種です。このプロセスでは、
シリカゲルの分子鎖が白金触媒の作用下で架橋し、
可塑性の直鎖構造から弾性のある三次元網目構造に変化します。.
白金系シリコーンゴムの主な特長:
食品グレード/医療グレードの安全性:これが最大の利点です。有毒な副生成物(
過酸化物加硫時に生成されるケトンやカルボン酸など)が
加硫過程で発生しないため、食品や
人体に接触する製品(例:哺乳瓶や乳首、ベーキング型、医療機器)に特に適しています。.
無臭で析出物なし:製品は通常無臭で、非常に高い
透明性と滑らかな表面を有します。.
優れた耐熱性、耐候性、化学的安定性。.
環境適合性:FDA(米国.
食品医薬品局)やLFGB(ドイツ食品・消費財法)を含む厳格な食品接触材料基準を満たしています。.
D 金属酸化物加硫
原理:金属酸化物(酸化亜鉛、酸化マグネシウムなど)を加硫剤として使用します。.
適用ゴム:クロロプレンゴム(CR)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)、,
塩素化ポリエチレン(CPE)など。.
特長:この種のゴムは通常ハロゲンを含有し、金属酸化物が
ハロゲン化水素と反応して架橋を促進します。.
E. 樹脂加硫
原理:アルキルフェノール樹脂を加硫剤として使用します。.
適用ゴム:ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)。.
特長:主にブチルゴムに用いられ、加硫ゴムにおいて優れた耐熱性
を示し、一般に熱加硫カプセルやタイヤの気密層に適用されます。.
Summary
| Sulfurization method | Applicable rubber | Merit | Shortcoming | Typical application |
| Platinum sulfide | Silicone | The safest, odorless, transparent, and envir onmentally friendly | High cost and strin gent requirements for raw material purity | Infant products, medical implants, high-end baking molds |
| Sulfur sulfidat ion | Natural rubber, styrene-butadiene rubber, etc. | Low cost, high strength, and mature manufactu ring process | Odor, may froth, average heat resist ance | Tires, belts, hoses, and shoe soles |
| Peroxide cure | Silicone rubber, EPDM rubber, fluo rocarbon rubber | Good heat resistance and low permanent compression deformat ion | Odor, mold suscept ibility, and high shr inkage rate | Automotive sealing parts, heat resistant hose, cable |
| Metal oxide sul fide | Chloroprene rubber | Fast sulfidation rate and excellent physical pro perties | Storage prone to sc orching and increa sed specific gravity | Wires and cables, adhesi ves, industrial products |
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