ゴムの加硫とは
ゴムは伸び縮みする点に最大の特徴のある材料の一つですが、これが可能となるためにはゴムの内部の分子同士が結びついている必要があります。
この分子同士を結びつけることを、橋をかける、と書いて「架橋」といいますが、これをなしうる工程が加硫と呼ばれる工程になります。
ゴムの分子は、加硫前の状態では鎖状のものになっていますが、加硫を行うことで鎖状の分子をそれぞれつなぎ、網目状にしてやります。これによって伸びたゴムが元に戻ろうとする性質を持つことができます。
この加硫（架橋）反応を起こすには、硫黄を用いる方法と、硫黄を使わない方法の二通りがあります。
通常は硫黄を使い、さらに反応にはある程度の熱が必要なのと、短時間で加硫を終わらせるために「加硫促進剤」というものを使います。
硫黄を使わない場合は、その代わりとなる物質として、金属酸化物、樹脂、パーオキサイドなどを使うことになります。
ゴムは加硫を行わないと、製品として使うことはできません。ゴムを製品として加工しているメーカーでは、加硫を行うタイミングが重要なため、未加硫の状態のゴムについては、加硫が起こらないよう、倉庫の温度をある程度コントロールしています。
加硫を行うことでゴムが伸び縮みし、私たちが一般的に知っているゴムの性質を持つことは述べましたが、加硫ゴムには他に次のような性質が発現します。
水、溶剤、油の液体、薬品などに長時間触れた状態にしておくとそれらを吸って「膨潤現象」を起こす場合があります。これはゴムの変形や物性を低下させるため、望ましい現象ではありませんが、長期間の運用ではこれらも想定しておく必要があります。
ゴムは加硫の際にある程度の熱が必要と述べましたが、完成したゴムは熱によって劣化します。ゴムの種類に応じた耐熱温度を超える高温環境での使用は当然問題ですが、耐寒性も重要な点となります。というのも、高温では粘着してしまったり、軟化して変形するという問題がありますが、ゴムは低温環境では硬化してしまって、亀裂が発生したり、物性が下がるといった問題が生じるからです。
またゴムはオゾンによる強い影響を受ける材料です。製品となるゴムにはオゾン老化防止剤などを入れてこれを防止することもありますが、EPDMのようにもともと耐オゾン性に優れたゴムもあります。
ゴムの種類の一覧
- 天然ゴム（NR）
- イソプレンゴム（IR）
- スチレンブタジエンゴム（SBR）
- ブタジエンゴム（BR）
- クロロプレンゴム（CR）
- ブチルゴム（IIR）
- ニトリルゴム（NBR）
- エチレン・プロピレンゴム（EPM、EPDM）
- クロロスルホン化ポリエチレンゴム（CSM）
- アクリルゴム（ACM）
- ウレタンゴム（U）
- シリコーンゴム（VMQ、PVMQ、FVMQ）
- フッ素ゴム（FKM）
- 多硫化ゴム（T）
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