ВУЛКАНИЗА́ЦИЯ

ВУЛКАНИЗА́ЦИЯ, пре­вра­ще­ние кау­чу­ка в ре­зи­ну. При В. гиб­кие ли­ней­ные или раз­ветв­лён­ные мак­ро­мо­ле­ку­лы кау­чу­ка свя­зы­ва­ют­ся по­пе­реч­ны­ми хи­мич. свя­зя­ми в еди­ную про­стран­ст­вен­ную сет­чатую струк­ту­ру. В. – за­клю­чи­тель­ный тех­но­ло­гич. про­цесс пе­ре­хо­да пла­сти­че­ско­го кау­чук­со­дер­жа­ще­го ма­те­риа­ла в уп­ру­гую эла­стич­ную ре­зи­ну (вул­ка­ни­зат). Ре­зи­на те­ря­ет спо­соб­ность к пла­сти­че­ским де­фор­ма­ци­ям, рас­тво­ре­нию в уг­ле­во­до­род­ных сре­дах и про­яв­ля­ет спо­соб­ность к боль­шим об­ра­ти­мым де­фор­ма­ци­ям в со­че­та­нии с вы­со­ки­ми проч­но­стью, мо­ду­ля­ми уп­ру­го­сти, ог­ра­ни­чен­ным на­бу­ха­ни­ем в рас­тво­ри­те­лях, ус­той­чи­во­стью к мно­го­крат­ным де­фор­ма­ци­ям, спо­соб­но­стью амор­ти­зи­ро­вать удар­ные на­груз­ки, стой­ко­стью к те­п­ло­вым, ат­мо­сфер­ным и др. воз­дей­ст­ви­ям. От­кры­тие В. не­за­ви­си­мо Ч. Гудь­и­ром (США) в 1839 и Т. Хэн­ко­ком (Ве­ли­ко­бри­та­ния) в 1843 да­ло на­ча­ло раз­ви­тию ре­зи­но­вой про­мыш­лен­но­сти.

По из­ме­не­нию свойств кау­чу­ка про­цесс В. де­лит­ся на неск. пе­рио­дов: ин­дук­ци­он­ный (до на­ча­ла об­ра­зо­ва­ния по­пе­реч­ных свя­зей), глав­ный (рез­кое уве­ли­че­ние плот­но­сти сет­ки по­пе­реч­ных свя­зей), оп­ти­мум В. (дос­ти­же­ние за­дан­ной ве­ли­чи­ны плот­но­сти сет­ки и со­хра­не­ние её при даль­ней­шем на­гре­ва­нии), пе­ре­вул­ка­ни­за­ция (уп­лот­не­ние сет­ки) или ре­вер­сия (рас­пад об­ра­зо­вав­шей­ся сет­ки). Тех­но­ло­гич. приё­мы осу­ще­ст­в­ле­ния В. раз­но­об­раз­ны, но их сущ­ность за­клю­ча­ет­ся в на­гре­ва­нии го­ря­чим воз­ду­хом, пе­ре­гре­тым во­дя­ным па­ром и др. те­п­лоно­си­те­ля­ми ре­зи­но­вой сме­си, со­дер­жа­щей не­об­хо­ди­мые ком­по­нен­ты: кау­чук, вул­ка­ни­зую­щие аген­ты, ус­ко­ри­те­ли и ак­ти­ва­то­ры В., ино­гда за­мед­ли­те­ли преж­де­вре­мен­ной В. (под­вул­ка­ни­за­ции), на­пол­ни­те­ли и др. Про­цесс осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в прес­сах, ав­то­кла­вах, кот­лах, со­ле­вых ван­нах при нор­маль­ном или по­вы­шен­ном дав­ле­нии.

Вы­бор вул­ка­ни­зую­щих аген­тов оп­реде­ля­ет­ся гл. обр. хи­мич. струк­ту­рой кау­чу­ка и ус­ло­вия­ми экс­плуа­та­ции из­де­лия. Кау­чу­ки, имею­щие в мак­ро­мо­ле­ку­лах двой­ные свя­зи (напр., на­ту­раль­ный кау­чук, син­те­тич. изо­пре­но­вые, бу­та­дие­но­вые), обыч­но вул­ка­ни­зу­ют се­рой и се­ро­со­дер­жа­щи­ми со­еди­не­ния­ми при на­гре­ва­нии – т. н. сер­ная В. Для по­лу­че­ния ре­зин со спец. свой­ст­ва­ми при­меня­ют В. по­ли­функ­цио­наль­ны­ми со­еди­не­ния­ми (фе­но­ло-фор­маль­де­гид­ны­ми смо­ла­ми, али­фа­тич. или аро­ма­тич. по­ли­гало­ге­ни­да­ми, ре­ак­ци­он­но­спо­соб­ны­ми оли­го­эфи­рак­ри­ла­та­ми и др.). Кау­чу­ки, не со­дер­жа­щие двой­ных свя­зей (напр., крем­ний­ор­га­ни­че­ские, фтор­кау­чу­ки), вул­ка­ни­зу­ют ор­га­нич. пе­рок­си­да­ми, дей­ст­ви­ем вы­со­ких темп-р или из­лу­че­ний вы­со­ких энер­гий. В. кау­чу­ков, в мак­ро­мо­ле­ку­лах ко­то­рых есть функ­цио­наль­ные груп­пы (напр., ак­ри­лат­ных, ви­нил­пи­ри­ди­но­вых, хло­ро­пре­но­вых, уре­та­но­вых), про­во­дят с по­мо­щью со­еди­не­ний, всту­паю­щих в хи­мич. ре­ак­ции по этим груп­пам.

Ре­жим В. (темп-ру, дав­ле­ние и пр.) вы­би­ра­ют с учё­том те­п­ло­фи­зич. ха­рак­те­ри­стик кау­чу­ков (те­п­ло­про­вод­ность кау­чу­ков зна­чи­тель­но ни­же те­п­ло­про­вод­но­сти ме­тал­лов). Да­же при вве­де­нии тех­нич. уг­ле­ро­да в ка­че­ст­ве ак­тив­но­го на­пол­ни­те­ля те­п­ло­про­вод­ность сме­си по­вы­ша­ет­ся не­дос­та­точ­но для бы­ст­ро­го и рав­но­мер­но­го про­гре­ва­ния за­го­тов­ки бу­ду­ще­го из­де­лия, осо­бен­но тол­сто­стен­но­го или мно­го­слой­но­го. Для В. мно­го­слой­ных из­де­лий (напр., шин) под­би­ра­ют ре­зи­но­вые сме­си та­ким об­ра­зом, что­бы бо­лее ре­ак­ци­он­но­спо­соб­ные ока­за­лись внут­ри за­го­тов­ки, ме­нее ре­ак­ци­он­но­спо­соб­ные – в её на­руж­ных час­тях. Ино­гда для бо­лее рав­но­мер­но­го про­гре­ва­ния мас­сив­ных из­де­лий при­ме­ня­ют то­ки вы­со­кой час­то­ты. Со­вер­шен­ст­во­ва­ние тех­но­ло­гич. приё­мов В. на­прав­ле­но на бо­лее ка­че­ст­вен­ное управ­ле­ние про­цес­сом с по­мо­щью ком­пь­ю­те­ров и ав­то­ма­ти­зир. сис­тем, ор­га­ни­за­цию не­пре­рыв­ных про­цес­сов из­го­тов­ле­ния ма­те­риа­лов и из­де­лий (напр., фор­мо­вая В. в ап­па­ра­тах ка­ру­сель­но­го ти­па, про­из-во транс­пор­тёр­ных лент, ли­но­ле­ума, про­ре­зи­нен­ных тка­ней, шпри­цуе­мых из­де­лий за­дан­но­го про­фи­ля и др.).