Logo FA

همه چیز درباره شتاب‌ دهنده‌ها

 شتاب دهنده­ها از جمله موادی هستند که در طی فرایند پلیمریزاسیون یک پلیمر بکار می­روند. وظیفه اصلی شتاب دهنده ها کمک به انجام سنتز لاستیک در طی فرایند پخت است که به آن پخت گوگردی نیز می­گویند. شتاب دهنده­‌های پلیمری برای تولید انواع لاستیک از قبیل: ایزوپرن، استایرن، بوتادین وNBR  مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انواع شتاب دهنده‌ها:

  • شتاب دهنده اولیه: این دسته از شتاب دهنده ها، معمولا زمان سوختن طولانی دارند و در مرحله اصلی ولکانیزه شدن سریع پخت می­شوند.
  • شتاب دهنده ثانویه: اثر هم افزایی بر پخت دارند و در غلظت پایین تر استفاده می­شوند.

انواع شتاب دهنده‌های اولیه:

به طور کلی شتاب دهنده‌های اولیه به دو دسته سولفنامیدها و تیازول‌ها تقسیم می‌شود:

سولفنامید (Sulfonamides):

یکی از شتاب دهنده­های اولیه بسیار محبوب هستند. آنها را می توان با واکنش 2- مرکاپتوبنزوتیازول (mercaptobenzothiazole) با آمین­های ساده مانند سیکلوهیلامین (cycloheylamine) یا ترت بوتیلامین (Tert-butylamine)  سنتز کرد. این مواد اغلب در ترکیب با مقادیر کمی از شتاب دهنده­های ثانویه پایه مانند: دی فنیل گوانیدین (DPG)، دیورتوتولیل گوانیدین (DOTG) یا تترمتیل تیورام مونو یا دی سولفید (TMTM, TMTD) استفاده می­شوند. این شتاب ‌دهنده‌­های کمکی سرعت پخت را افزایش می ­دهند اما ایمنی سوختگی پلیمر را نیز کاهش می‌­دهند. یکی از مشکلات سولفنامیدها پایداری محدود آنها در انبارش است. سولفنامیدها در معرض رطوبت و گرمای زیاد تجزیه می­شوند و بنابراین باید در یک محیط خنک و خشک نگهداری شوند.

از انواع سولفنامیدها می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • N- yclohexyl-2-benzothiazyl sulfonamide (CBS)
  • N- tert- butyl benzothiazyl sulfonamide (TBBS)

تیازول­‌ها (Thiazoles):

پر کاربرد ترین شتاب دهنده ولکانیزاسیون اولیه هستند که امکان پخت در دمای بالا را فراهم می­کنند و برای طیف وسیعی از محصولات لاستیکی مصرف می­شوند. تیازول­ها توسط اکسید روی (Zinc oxide) اسید استئاریک (Stearic acid) فعال می­شوند و برای افزایش سرعت پخت با مقادیر کمی از شتاب دهنده­های ثانویه مثل دی فنیل گوانیدین (DPG) و دیور توتولیل گوانیدین (DOTG) ترکیب می­شوند. متداول­ترین تیازول­ها شامل:

  • 2-بنزوتیازول دی سولفید (MBTS)
  • 2- مرکاپتو بنزوتیازول (MBT)
  • نمک روی مرکاپتو بنزوتیازول (ZMBT)

انواع شتاب دهنده‌های ثانویه:

به طور کلی شتاب دهنده‌های ثانویه به دو دسته تیورام‌ها و گوانیدین‌ها تقسیم می‌شود:

تیورام‌ها (Thiurams):

شتاب دهنده­های سریع و موثری هستند و برای همه لاستیک­های غیر اشباع رایج مثل BR,SBR,IR,NR,NBR استفاده کرد. این ترکیبات نه تنها به عنوان تسریع کننده عمل می­کنند بلکه به عنوان اهدا کننده (یعنی امکان پخت بدون گوگرد) نیز موثر هستند. همچنین این ترکیبات در سیستم­هایی با مقدار گوگرد کم و یا بدون حضور گوگرد و برای لاستیک­های غیر اشباعی مثل IIR,EPDM استفاده می­شوند. سه تیورام رایج در صنعت عبارتند از:

  • تترا متیل تیورام مونوسولفید (TMTM)
  • تترا متیل تیورام دی سولفید(TMTD)
  • دی پنتا متیلین تیورام تترا سولفید(DPTT)

محصولات لاستیکی پخت شده با این مواد پخت، دارای مقاومت بالا در برابر حرارت و بخار آب هستند. با این حال مواد پخت گران تری هستند.

گوانیدین­‌ها (Guanidies):

محصولات تراکمی آمین­های معطر(آنیلین) و کربن دی سولفید هستند. دو گوانیدین مورد استفاده در مقیاس تجاری عبارتند از:

  • دی فنیل گوانیدین (DPG)
  • N’-N- دیور توتولیل گوانیدین (DOTG)

هر دو این گوانیدین­ها به تنهایی سرعت پخت پایینی دارند و برای فعال شدن نیاز به استفاده از اکسید روی(Zinc oxide) دارند. این دسته از شتاب دهنده­ها انتخاب خوبی برای محصولات لاستیکی با دیواره ضخیم هستند. اغلب به عنوان شتاب دهنده ثانویه در ترکیب با تیازول­ها استفاده می­شوند. این ترکیبات اغلب برای پخت محصولات لاستیکی استفاده می­‌شوند. ولکانیزاسیون در حضور گوانید­ها خواص فیزیکی و مکانیکی خوب مانند مدول بالا به لاستیک می‌­دهد. با این حال، برای محصولات با رنگ روشن توصیه نمی­شود چون سبب تغییر رنگ محصول به رنگ قهوه ای می­شود.

دی تیوکاربامات­‌ها (Dithiocarbamates):

این ترکیبات شتاب دهنده­های فوق سریع هستند که برای فعال سازی نیاز به آغازگرهایی مانند اکسید روی/ اسید چرب دارند. سه مورد بسیار رایج از این ترکیبات عبارتند از:

  • dimethyl- dithiocarbamate (ZDMC)
  • diethyl- dithiocarbamate (ZDEC)
  • diburyl- dithiocarbamate (ZDBC)

هر سه این ترکیبات دارای واکنش پذیری مشابه­ای هستند. دی تیوکاربامات­ها انتخاب خوبی برای پخت در دمای پایین و پخت در حضور مقدار کمتری گوگرد می باشند. همچنین این ترکیبات به عنوان شتاب دهنده ثانویه سریع برای پخت محصولات لاستیکی سفید و یا شفاف بکار می­روند.

مزایای استفاده از شتاب دهنده‌­ها:

  • جلوگیری از ایجاد گرد و غبار حین فرآیند
  • صرفه جویی در مصرف مواد اولیه
  • عدم آسیب به محیط زیست
  • کیفیت خوب شتاب دهنده سبب افزایش کیفیت بازدهی و عملکرد فرآیند تولید مواد لاستیک می­شود.
  • سرعت بخشیدن به فرآیند پخت

معایب استفاده بیش از حد از شتاب دهنده­‌ها:

  • سبب فرسودگی در محصول می­شود.
  • در صورت استفاده بیش از حد از گوگرد و شتاب دهنده، خواص لاستیک کاهش می­یابد و محصول به سمت پلاستیکی شدن می رود.

پربازدیدترین مقالات سایت

در اینجا پربازدیدترین مقالات منتشر شده حامیکو را مطالعه کنید.

اتیلن پروپیلن دی این مونومر (EPDM)

کائوچوی (لاستیک) اتیلن(Ethylene) – پروپیلن (Propylene) نخستین بار در سال 1962 در ایالات متحده و …

همه چیز درباره شتاب‌ دهنده‌ها

 شتاب دهنده­ها از جمله موادی هستند که در طی فرایند پلیمریزاسیون یک پلیمر بکار می­روند. …

مدیریت موجودی در شرایط بحرانی

با توجه به وجود مسائل داخلی (در داخل شرکت) و مسائل خارجی (محیط بزرگ) در …

پیمایش به بالا