加硫とは?
かりゅう
加硫とは、生ゴム(天然・合成)に硫黄などを加えて加熱し、ポリマー鎖の間に橋かけ構造(架橋)を形成させる処理で、ゴムに強度と弾性を与えます。
加硫(かりゅう、英: vulcanization)とは、ゴムの原料であるポリイソプレンなどのポリマーに硫黄(または過酸化物などの架橋剤)を加えて加熱し、隣り合うポリマー鎖の間に硫黄の橋かけ(架橋、クロスリンク)を形成する工程です。19世紀にチャールズ・グッドイヤーが偶然発見したとされる技術で、現代のゴム産業の礎となっています。
未加硫のゴム(生ゴム)は、弾力はあるものの熱に軟化し寒さで硬脆くなるという欠点があります。加硫を行うことで以下の性質が付与されます。
- 弾性(伸ばしても元に戻る性質)が向上する
- 耐熱性・耐寒性が改善され、温度変化に強くなる
- 機械的強度と耐摩耗性が増加する
- 有機溶媒への溶解性が低下し、化学的に安定になる
架橋の度合いによって得られるゴムの硬さが変化します。硫黄の添加量が少ない場合は柔軟なゴム製品(タイヤ・手袋など)が、多量に加えると硬質ゴム(エボナイト)が得られます。
現代では、硫黄加硫のほかに、過酸化物加硫・放射線架橋・金属酸化物加硫など様々な方式があり、用途に応じて使い分けられています。タイヤ・防振ゴム・医療用品・絶縁材料など、工業製品の至るところに加硫ゴムが使われています。
使い方・例文
自動車タイヤや輪ゴムの製造工程を説明する際に「加硫処理によってゴムに弾力と耐久性が生まれる」として登場し、理科の授業ではゴムの高分子化学の応用例として扱われます。
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