主な違い–加硫ゴムと非加硫ゴム

加硫は、天然および合成ゴム製品を含むほとんどのエラストマーの特性を向上させる化学プロセスです。これは、ポリマー業界で最も革新的な発明と見なされています。加硫はチャールズ・グッドイヤーによって最初に発見されました。しかし、加硫の商業的方法の特許を最初に取得したのはトーマス・ハンコックでした。加硫工程を経ていないゴムを未加硫ゴムといいます。加硫ゴムと非加硫ゴムの主な違いは 加硫ゴムは、大きな機械的応力を加えた後でも元の形状に戻ります。

この記事では、の概要を説明します。

1. 加硫ゴムとは？ –定義、特性、加硫のプロセス

2. 未加硫ゴムとは？ –定義、プロパティ、構造

3. 加硫ゴムと非加硫ゴムの違いは何ですか？

加硫ゴムとは

加硫工程を経たゴムを加硫ゴムといいます。加硫の過程で、特定のゴムの独立したポリマー鎖の間に化学結合が形成され、ポリマーマトリックス内に分子ネットワークが生じます。これらの新しい化学結合は、しばしば架橋と呼ばれます。硫黄原子、単一硫黄原子、炭素-炭素原子、または多価金属イオンの鎖がこれらの架橋を形成する場合があります。加硫ゴムは、この分子ネットワークの形成により、硬くなり、べたつきが少なくなります。最も重要なことは、加硫ゴムは大きな機械的応力が解放されると元の形状に収縮することです。したがって、加硫のプロセスは、永久変形の量を減らし、遡及力を増加させます。言い換えれば、加硫のプロセスは、弾性を増加させながら、可塑性を減少させます。

加硫システム（硬化システム）には4つのタイプがあります。

–硫黄システム、

–過酸化物システム、

–ウレタン架橋剤、

–金属酸化物。

硫黄システムは、世界で最も一般的で広く適用されている硬化システムです。これは、大量の硫黄、高温、および長い加熱期間を必要とする低速加硫システムです。加硫プロセスの最も重要なパラメータには、開始するまでの経過時間（スコーチ時間）、加硫速度、および加硫の程度が含まれます。レオメータと呼ばれる機器を使用して、これらのパラメータを決定できます。

硫黄加硫システム

未加硫ゴムとは

加硫されていないゴムを未加硫ゴムといいます。未加硫ゴムは強度が低く、大きな機械的応力がかかると永久変形しやすくなります。未加硫ゴムは通常粘着性があります。

ポリイソプレンの天然および合成前駆体

加硫ゴムと非加硫ゴムの違い

意味

加硫ゴム： 加硫ゴムは、加硫工程を経たゴムです。

未加硫ゴム： 未加硫ゴムとは、加硫工程を経ていないゴムのことです。

ゴムの構造

加硫ゴム： 加硫ゴムは、高度に架橋されたポリマー鎖を持つ分子間システムを持っています。

未加硫ゴム： 未加硫ゴムにはポリマー鎖のみがあり、架橋や分子間ネットワークはありません。

プロセス

加硫ゴム： このプロセスは、ゴムを加硫剤と混合して型内で加圧下で加熱することによって実行されます。

未加硫ゴム： このようなプロセスは必要ありません。

大きな機械的応力下での変形

加硫ゴム： 加硫ゴムは、機械的応力が解放されると、変形を加えることなく、強制的に元の形状に収縮します。

未加硫ゴム： 未加硫ゴムは、大きな機械的応力を受けると変形します。

初期ポリマーの化学組成

加硫ゴム： 硬化剤の添加により化学組成が変化します。

未加硫ゴム： 化学組成にそのような変化はありません。

参考文献：Eirich、F。R.（2012）ゴムの科学と技術。 Elsevier.Mark、J。E.、Erman、B。、&Eirich、F。R.（2013）ゴムの科学と技術（第4版）。アカデミックプレス。画像提供：「硫黄加硫」。 Cjp24による–コモンズウィキメディア「NatVsSynPolyisoprene」による自作（CC0）スモークフットによる–コモンズウィキメディアによる自作（CC BY-SA 3.0）