971-15-3 Dipentamethylenethiuram Hexasulfide: Akselerator Karet Vulkanisasi Karet Tingkat Lanjut DPTT (DPTH) C12H20N2S8

Mendorong efisiensi vulkanisasi karet merupakan standar penting untuk mengukur kualitas akselerator. Menurut laporan, karakterisasi akselerator di dalam dan luar negeri terutama dilakukan dari dua aspek yaitu karakteristik promosi vulkanisasi dan sifat fisik dan mekanik karet vulkanisasi. Karakteristik utama dari promosi vulkanisasi adalah laju vulkanisasi, waktu kokas Mooney, waktu vulkanisasi positif, suhu vulkanisasi positif, kerataan vulkanisasi, dan kemampuan pengembalian anti vulkanisasi pada tahap vulkanisasi berlebih. Sifat fisik dan mekanik karet vulkanisasi terutama diselidiki dalam hal kekerasan, elastisitas, sifat tarik, sifat gesekan, dan sifat penuaan termal. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, banyak penelitian telah dilakukan mengenai pengaruh akselerator terhadap sifat viskoelastik dinamis vulkanisasi.

Faktanya, efektivitas akselerator bergantung pada sifat fisik dan mekanik vulkanisat yang diberikannya, dan sifat ikatan silang dalam vulkanisat (jenis dan kepadatan) memainkan peran yang menentukan dalam penerapan dan karakteristik kerjanya. Kekuatan dan kekuatan mekanik dinamis karet vulkanisasi tidak hanya bergantung pada sifat rantai polimer itu sendiri, tetapi juga berhubungan langsung dengan jumlah rantai pendukung jaringan dalam total jaringan interkoneksi (mengacu pada rantai sambungan antara dua titik penghubung). Kepadatan ikatan silang menentukan jumlah rantai pendukung dalam jaringan. Telah dilaporkan [14] bahwa kekerasan dan tegangan pemanjangan konstan karet vulkanisasi meningkat seiring dengan peningkatan kepadatan ikatan silang, dan kekuatan sobek, umur kelelahan, ketangguhan dan kekuatan tarik mulai meningkat seiring dengan peningkatan kepadatan ikatan silang, dan kemudian menurun. dengan meningkatnya kepadatan ikatan silang setelah mencapai nilai maksimum tertentu. Karakteristik histeresis dan deformasi permanen menurun dengan meningkatnya kepadatan ikatan silang.

Akselerator vulkanisasi karet adalah zat kimia yang meningkatkan laju vulkanisasi, yaitu proses kimia yang melibatkan penambahan belerang ke karet untuk menciptakan ikatan silang antar rantai polimer. Akselerator mempercepat reaksi ikatan silang ini tanpa meningkatkan suhu yang diperlukan untuk vulkanisasi secara signifikan.

Ada beberapa kelas akselerator, termasuk tiourea, sulfenamine, guanidine, dan dithiocarbamates. Setiap kelas bekerja melalui mekanisme berbeda untuk mendorong proses vulkanisasi. Contohnya:

- Tiourea, seperti N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfonamide (CBS) dan N-tert-butyl-2-benzothiazole sulfonamide (MBTS), adalah beberapa akselerator yang paling umum digunakan. Mereka bereaksi dengan belerang untuk membentuk radikal yang dapat menyisipkan diri ke dalam rantai polimer karet, sehingga memfasilitasi ikatan silang.
- Sulfenamin, seperti difenilguanidin (DPG), juga bereaksi dengan belerang untuk menghasilkan spesies aktif yang dapat berpartisipasi dalam proses vulkanisasi.

- Dithiocarbamates, dicontohkan oleh tetramethylthiuram disulfide (TMTD), terurai menghasilkan sulfur dan radikal yang dapat berpartisipasi dalam reaksi vulkanisasi.

Pilihan akselerator bergantung pada faktor-faktor seperti jenis karet yang diproses, kecepatan dan tingkat vulkanisasi yang diinginkan, serta persyaratan penggunaan akhir produk karet tersebut. Akselerator sangat penting dalam mencapai tingkat kesembuhan yang optimal dan sifat akhir karet vulkanisasi.

Vulkanisasi dinamis, juga dikenal sebagai vulkanisasi in situ atau pemrosesan reaktif, adalah proses yang digunakan dalam pembuatan elastomer termoplastik (TPE). Ini melibatkan vulkanisasi dan peleburan komponen termoplastik dan karet secara simultan. Proses ini memungkinkan terbentuknya material dengan sifat termoplastik dan elastomer.

Selama vulkanisasi dinamis, karet (seringkali berbahan dasar karet alam atau polimer sintetik seperti karet stirena-butadiena, SBR) dikombinasikan dengan bahan termoplastik (seperti polipropilena, PP, atau monomer etilen propilena diena, EPDM) dan bahan vulkanisasi (belerang atau sejenisnya). bahan kimia). Campuran tersebut kemudian diproses dalam mixer internal atau ekstruder sekrup ganda, di mana campuran tersebut mengalami suhu tinggi dan gaya geser.
 

Geser dan suhu yang tinggi memulai reaksi kimia yang mengikat silang komponen karet sekaligus melelehkan termoplastik. Kesetimbangan dinamis ini menghasilkan material yang menunjukkan perilaku elastis serupa dengan karet vulkanisasi pada suhu kamar namun dapat diproses dan didaur ulang seperti termoplastik.

Vulkanisasi dinamis difasilitasi dengan penambahan bahan kimia tertentu, seperti peroksida atau katalis yang mendorong reaksi ikatan silang pada suhu lebih tinggi yang dicapai selama pemrosesan. Kondisi yang tepat—suhu, waktu, dan geser—harus dikontrol secara hati-hati untuk mengoptimalkan sifat material, memastikan karet memiliki ikatan silang yang cukup tanpa menurunkan matriks termoplastik.

Teknologi ini menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan proses vulkanisasi tradisional, termasuk pemesinan yang lebih mudah, waktu siklus produksi yang lebih cepat, dan kemampuan mendaur ulang material dengan lebih mudah. Vulkanisasi dinamis memungkinkan pembuatan material dengan beragam aplikasi, mulai dari segel dan selang otomotif hingga perangkat medis dan produk konsumen.

Perubahan paling signifikan adalah karet non-vulkanisasi bersifat termoplastik, artinya karet akan melunak jika dipanaskan dan mengeras jika didinginkan. Vulkanisasi mengubah karet menjadi bahan termoset, yang berarti karet tetap mempertahankan bentuknya bahkan ketika suhu cetakan awal tercapai.

Karet yang divulkanisasi lebih kuat dan elastis dibandingkan karet non-vulkanisasi. Ikatan silang antara rantai polimer meningkatkan ketahanan material terhadap gaya tarik dan pemanjangan.

Ikatan silang meningkatkan ketahanan karet vulkanisasi terhadap minyak, lemak, asam, dan basa, sehingga cocok untuk aplikasi yang memerlukan perlindungan terhadap zat-zat tersebut.

Tautan silang mengurangi difusi gas melalui karet, sehingga bermanfaat untuk aplikasi penyegelan yang memerlukan integritas gas atau kedap udara.

Karet yang divulkanisasi dapat menahan suhu yang lebih tinggi tanpa mengalami deformasi atau kehilangan sifat mekaniknya dibandingkan dengan karet non-vulkanisasi.

Jaringan ikatan silang meningkatkan daya tahan karet, sehingga tidak mudah aus akibat gesekan.

Karet vulkanisasi telah meningkatkan ketahanan terhadap pelapukan dan radiasi UV, yang memperlambat degradasi dan memperpanjang masa pakai material.

Vulkanisasi memungkinkan kontrol yang lebih baik terhadap kekerasan karet melalui penyesuaian sistem vulkanisasi (kandungan sulfur, jenis dan jumlah akselerator, waktu pengeringan, dan suhu).

Tergantung pada tingkat ikatan silang dan formulasinya, karet vulkanisasi dapat menunjukkan sifat insulasi atau konduktif, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi kelistrikan.