ยางธรรมชาติเป็นพอลิเมอร์ (โมเลกุลขนาดใหญ่) ที่เกิดขึ้นจากโมเลกุลไอโซพรีน (เมทิลบัต-1,3-ไดอีน) มักได้มาจากการสกัดน้ำยางจากต้นยางพารา (Havea brasiliensis) ดังที่แสดงด้านล่าง:
น้ำยาง (ยางธรรมชาติ) สกัดจากต้นยางพารา (ยางพารา)
น้ำยางข้นและเติมแอมโมเนีย (NH3) เพื่อถนอมอาหารและจากกรดหรือเกลือสารกันบูดต่างๆ เพื่อให้ผ่านกระบวนการจับตัวเป็นก้อนและ แยกออกจากของเหลว เกิดเป็นก้อนสีขาวขุ่น ซึ่งถูกบดและผ่านกรรมวิธีเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นและ แห้ง.
อย่างไรก็ตาม ยางที่ดิบจึงมีลักษณะที่ไม่พึงประสงค์บางประการสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม เช่น ความต้านทานแรงดึงต่ำ ความสามารถในการละลายในตัวทำละลาย อินทรีย์ ออกซิไดซ์ได้ง่าย และทนต่อความร้อนและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิต่ำ เพราะในวันที่อากาศร้อนจะนุ่มและเหนียว ส่วนวันที่อากาศเย็นจะแข็งและ เปราะ.
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ยางต้องผ่านกระบวนการที่เรียกว่าวัลคาไนเซชัน ซึ่งค้นพบโดยบังเอิญในปี พ.ศ. 2381 โดย ชาร์ลส์ กู๊ดเยียร์ (1800-1860)เมื่อเขาหย่อนส่วนผสมของยางและกำมะถันลงบนเตาร้อนๆ และเขาสังเกตเห็นว่าส่วนผสมนั้นไหม้เล็กน้อย แต่ก็ไม่ละลาย
ชาร์ลส์ กู๊ดเยียร์
ดังนั้น
การวัลคาไนซ์คือการเติมกำมะถันลงในยาง ภายใต้การให้ความร้อนและด้วยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา หมายเหตุในแผนภาพด้านล่างว่าพันธะคู่พอลิไอโซพรีน (โพลีเมอร์ยาง) ขาดและ สะพานกำมะถันเกิดขึ้น กล่าวคือ พันธะด้านข้างระหว่างโซ่ทำให้พอลิเมอร์ สามมิติ:อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
กระบวนการวัลคาไนซ์ยาง
สะพานกำมะถันเหล่านี้ทำให้ยางมีฮิสเทรีซิสต่ำและการเสียรูปถาวรต่ำ Hysteresis หมายถึงความล่าช้าในการตอบสนองของระบบเมื่อมีการร้องขอจากภายนอก ตัวอย่างเช่น หากคุณบีบยางดิบชิ้นหนึ่ง จะใช้เวลาสักครู่ในการกลับคืนสู่รูปร่างเดิม ซึ่งหมายความว่ามีฮิสเทรีซิสสูง ยางวัลคาไนซ์จะกลับคืนสู่รูปร่างเดิมอย่างรวดเร็ว เนื่องจากสะพานกำมะถันอยู่ระหว่าง โซ่มีความยืดหยุ่นสูงและช่วยให้โซ่เหล่านี้เลื่อนไปมาได้อย่างง่ายดาย คนอื่น ๆ วัสดุนี้ยังมีความทนทานมากกว่าเนื่องจากสะพานซัลเฟอร์ทำให้ยางแตกได้ยากเมื่อถูกยืดออก
สัดส่วนของกำมะถันที่เติมลงในยางในการหลอมโลหะจะแตกต่างกันไประหว่าง 2 ถึง 20% ขึ้นอยู่กับสิ่งที่ต้องการ และยิ่งกำมะถันเพิ่มลงในยางมากเท่าใด ความแข็งของยางก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดู:
ยางทั่วไป: ปริมาณกำมะถัน 2 ถึง 10%;
ยางที่ใช้ในยาง: มีกำมะถัน 1.5 ถึง 5%;
ยางที่ใช้ในสารเคลือบป้องกันสำหรับเครื่องจักรและอุปกรณ์ในอุตสาหกรรมเคมี: มีกำมะถันประมาณ 30%
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "ยางวัลคาไนซ์"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
