Резиний вулканжуулалт хүхэрээр — Дугуйг замд гаргасан санамсаргүй нээлт

Сайн агааржуулалттай талбай эсвэл утаа сорогчид ажиллана. Химийн сэжүүрийн нүдний шил, нитрил бээлий, лабораторийн цамц өмсөнө. Терпентины уур нь шатамхай бөгөөд өндөр концентрацид толгой эргэх шалтгаан болно. Дараа нь халаах алхамд бага хэмжээний хүхрийн давхар исэл үүснэ — энэ нь хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэлд үүсдэг шуугиулах хийтэй адил юм. Ажлын талбайд нээлттэй галгүй байхаа баталгаажуул. Вулканжуулах алхамд цахилгаан зуух эсвэл халуун хавтан ашигла — терпентин эсвэл резинд нээлттэй галыг хэзээ ч ойр байлгахгүй.

Хүнд хайчаар 20 г натурал каучукийн хуудсыг ойролцоогоор 5 мм квадрат жижиг хэсгүүдэд тайрна. Хэсгүүд жижиг байх тусам тэд скипидарт хурдан уусна. Натурал каучук (цис-1,4-полиизопрен) нь урт гинжит полимер бөгөөд молекул бүр мянгаад изопрен нэгжээс (C₅H₈) бүрдэж, төгсгөлөөрөө холбогдсон байдаг. Гинжүүд хоорондоо холбогдоогүй тул каучук уусах боломжтой: уусгагчийн молекулууд гинжүүдийн хооронд нэвтэрч, тэднийг салгана.

Каучукийн хэсгүүдийг шилэн сав дотор хийгээд 100 мл скипидар (скипидарын гум спирт) нэмнэ. Савыг битүүлж, 12–24 цагийн турш байлгаж, хааяа сэгсэрнэ. Каучук аажмаар хавдаж, дараа нь зузаан, наалдамтай уусмал болон уусдаг — мөн чанарт нь каучукийн цемент юм. Скипидар бол терпений уусгагч бөгөөд полиизопрены гинжин хэлхээнүүдийн хооронд нэвтрэн, тэдгээрийг салгадаг. Гудиер өөрөө вулканжуулах нээлтээсээ өмнө каучуктай ажиллахдаа скипидар болон нафта ашигладаг байжээ.

Хүхрийн цэцэг (маш нарийн нунтагласан элементийн хүхэр, S₈) 2 г жинлэнэ. Энэ нь резинтэй харьцуулахад жингийн хувиар ойролцоогоор 10% хүхэр бөгөөд хатуу боловч уян резин үүсгэдэг дунд зэргийн вулканжуулалтын түвшин юм. Бага хүхэр (1–3%) илүү зөөлөн, уян резин өгдөг; их хүхэр (25–30%) нь эбонит — анхны арилжааны термосетэн пластик байсан хатуу, хөшүүн материал үүсгэдэг. Хүхрийг жигд тархахыг баталгаажуулахын тулд нунтагла.

Уусгасан резинд хүхрийн нунтгийг нэмж, 5 минут сайтар хутгана. Хүхэр нь уурхай өнгөтэй резины цементэд дүүжлэгдсэн нарийн шар тоосонцор мэт харагдаж, зууралдсан уусмал даяар жигд тархсан байх ёстой. Хэрэв уусмал хэт зузаан байвал холилтыг сайжруулахын тулд бага хэмжээний скипидар нэмнэ. Энэхүү нягт тархалт маш чухал: вулканжуулалтын үед хүхэр нь полимерийн гинжний ойролцоо байж, хөндлөнгийн холбоо үүсгэх ёстой. Үйлдвэрлэлийн процесст хүхрийг халаасан хоёр шаврын тээрэмд хатуу резинтэй холино.

Резинэ-хүхрийн уусмалыг гүехэн металл эсвэл шилэн калыпд цутгана — жижиг жигнэмэгийн тавга эсвэл петри таваг сайн тохирно. 3–5 мм зузаанаар жигд тараана. Давхарга нимгэн байх тусам скипидар хурдан ууршиж, вулканизаци илүү жигд явагдана. Илүү зузаан бүтээгдэхүүн хүсвэл нимгэн цутгамлуудыг дараа нь давхарлаж болно.

Хэвийг сайн агааржуулалттай газар 12–24 цагийн турш орхиж, скипидарыг бүрэн ууршуулна. Уусгагч ялгарах тусам резин хатуурч, дотор нь хүхрийн тоосонцор агуулсан, уян хатан, наалддаг хальс болно. Тараагдсан хүхрийн улмаас хальс бага зэрэг шар өнгөтэй харагдаж болно. Ууршилтыг хурдасгахын тулд халаахгүй байна уу — скипидарын уур болон дулаан нь галын аюултай. Вулканжуулахаас өмнө скипидарыг бүрэн зайлуулах ёстой: резинд үлдсэн уусгагч нь бөмбөлөг үүсгэж, эцсийн бүтээгдэхүүнийг сулруулна.

Хатаасан резин-хүхрийн хавтгайг (хэлбэртэйгээ хамт) 140–160 °C-т урьдчилан халаасан цахилгаан зууханд тавина. Энэ бол чухал алхам — Гүүдиэрийн санамсаргүй нээлт. Энэ температурт S₈ хүхрийн цагираг нээгдэж, хүхрийн атомууд полиизопрений гинжин молекулуудын давхар холбоонд халдаж, зэргэлдээ гинжүүдийн хооронд ковалент хүхрийн гүүр (-C-Sₓ-C-) үүсгэнэ. Холбоо бүр хоёр полимер гинжийг бүрмөсөн холбож, дахин хайлж уусахгүй гурван хэмжээст сүлжээ бүтээнэ. 45–60 минут халаана. Хүхрийн давхар исэлийн бүдэг үнэр нь урвал явагдаж байгааг илтгэнэ.

Калыпыг зуухнаас гаргаж, өрөөний температурт хүртэл хөрөхийг хүлээнэ. Резин калыпнаас цэвэрхэн салах ёстой. Өнгө нь анхны шаргал хүрэн өнгөөс хүрэн эсвэл бараан шаргал хүрэн өнгө рүү хар бараантсан байна — хүхрийн хөндлөн холбоос нь шингээлтийн спектрийг өөрчилдөг. Гадаргуу нь хатуу, хуурай мэдрэгдэх ёстой, наалдамхай биш байна — гадаргуугийн наалдамхай чанарыг арилгах нь амжилттай вулканжуулалтын онцлог шинж юм. Хэрэв гадаргуу хэвээр наалдамхай байвал вулканжуулалт дутуу болсон гэсэн үг: зуухд дахин 30 минут байрлуулна.

Вулканжуулсан резиний чанга татаж үзнэ үү — энэ нь мэдэгдэхүйц сунаж, суллахад анхны хэлбэртээ эргэн буцах ёстой. Энэхүү уян харимхай сэргэлт нь вулканжуулсан резиний онцлог шинж бөгөөд Гүүдиерын нээлт аж үйлдвэрийг хувьсгалт өөрчлөлтөд оруулсан шалтгаан юм. Вулканжуулаагүй байгалийн резинтэй харьцуулаарай: вулканжуулаагүй хэсэг татсаны дараа хэлбэрээ алдсан хэвээр үлддэг (байнгын деформаци), харин вулканжуулсан хэсэг буцаж эргэдэг. Дулаанд тэсвэртэй байдлыг шалгана уу: хэсгийг дулаан гадаргуугийн ойролцоо (дээр биш) барина — вулканжуулсан резин хатуу хэвээр үлдэх бол вулканжуулаагүй резин зөөлөрч, наалдамхай болно. Уусгагчид тэсвэртэй байдлыг шалгана уу: жижиг хэсгийг скипидарт хийнэ — вулканжуулсан резин бага зэрэг хавдах боловч уусахгүй, учир нь хөндлөнгийн холбоос нь полимер гинжийг салгахаас сэргийлдэг.

Вулканжуулсан резин одоо тогтвортой, удаан эдэлгээтэй материал болсон бөгөөд хэдэн жилийн турш шинж чанараа хадгална. Шbirд нарны шууд тусгал болон озоны эх үүсвэрээс хол хадгална (цахилгаан моторууд озон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь резинийг доройтуулдаг). Гүүдиерийн 1844 онд патентлуулсан энгийн процесс — резинийг хүхэртэй холих ба халаах — орчин үеийн резин үйлдвэрлэлийг эхлүүлж, дугуй, хоолой, битүүлэгч, тос зүүлт, гутлын ул болон бусад мянга мянган бүтээгдэхүүнийг боломжтой болгосон. Өнөөгийн дэлхийн резин үйлдвэрлэл жил бүр 30 сая тонн гаруй хэрэглэдэг бөгөөд дугуй, битүүлэгч, бельт бүр нь Гүүдиерийн гал тогооны зуух дээр нээсэн яг ижил үндсэн урвалаар вулканжуулагдсан байдаг.