Çözünmez kükürt: neden, nasıl, ne kadar?
Çözünmez kükürdün çiçeklenmeyi nasıl önlediği, IS-60/IS-90 ve OT20 tipleri, karıştırma sıcaklığı, depolama ve kükürt eşdeğeri hesabı.
Sorun: kükürt çiçeklenmesi
Normal (rombik) kükürt kauçukta sınırlı miktarda çözünür. Karıştırma sıcaklığında daha fazla çözünür; karışım soğuyunca fazlası kristallenip yüzeye çıkar. Buna çiçeklenme denir.
Lastik yapımında yarı mamul katlar birbirine yapıştırılır. Yüzeydeki kükürt kristalleri bu yapışmayı (tack) bozar ve katlar arası ayrılmaya yol açabilir.
Çözüm: polimerik kükürt
Çözünmez kükürt, kükürt atomlarının uzun zincirler oluşturduğu polimerik formdur ve kauçukta çözünmez. Karışımda ince parçacıklar halinde dağılmış kalır, soğuyunca yüzeye çıkmaz.
Vulkanizasyon sıcaklığında polimerik kükürt normal kükürde dönüşür ve olağan şekilde reaksiyona girer. Kürlenmiş üründe fark yoktur; fark işleme sırasındadır.
Tipler
Tip adındaki sayı, toplam kükürt içindeki çözünmez kısmın yüzdesini gösterir: IS-90'da en az %90. Yağ ile kaplanmış tipler (OT, 'oil treated') toz çıkışını azaltır ve karışıma dağılımı kolaylaştırır; OT20 %20 yağ içerir.
Yüksek ısıl kararlılığa sahip (HS) tipler, karıştırma sırasında normal kükürde dönüşmeye daha dirençlidir.
Karıştırma ve depolama
Çözünmez kükürt ısıyla zamanla normal kükürde döner. Bu yüzden son karıştırma aşamasında ve düşük sıcaklıkta (yaklaşık 100 °C altında) eklenir.
Depolamada serin ortam ve stok devri önemlidir. Aminler ve bazik maddeler dönüşümü hızlandırabilir; hammaddeler ayrı tutulmalıdır.
Dozaj hesabı
Reçetede kükürt miktarı genellikle saf kükürt olarak yazılır. Yağlı tip kullanılıyorsa ürün miktarı buna göre büyütülür: OT20 için ürünün %80'i kükürttür.
Örnek: reçete 2,0 phr kükürt istiyorsa OT20 tipinden 2,0 / 0,80 = 2,5 phr eklenir.
| Tip | Çözünmez kükürt (toplam kükürt içinde) | Yağ | Kükürt oranı (ürün içinde) |
|---|---|---|---|
| IS-90 | ≥ %90 | Yok | ~%100 |
| IS-90 OT20 | ≥ %90 | %20 | ~%80 |
| IS-60 | ≥ %60 | Yok | ~%100 |
Yazıda geçen maddeler
CAS 9035-99-8CAS 95-31-8CAS 95-33-0CAS 4979-32-2