액셀러레이터

Accelerant

가속제는 다른 물질을 결합, 혼합 또는 교란시킬 수 있고 자연적 또는 인공적인 화학적 과정의 속도를 증가시킬 수 있는 물질이다. 가속제는 화학에서 중요한 역할을 한다. 대부분의 화학 반응은 가속제로 인해 촉진될 수 있다. 가속제는 화학적 결합을 바꾸거나, 화학적 과정을 가속화하거나, 유기체를 다시 동태로 되돌린다. 가속제는 공정에 의해 소비될 수 있기 때문에 반드시 촉매제가 되는 것은 아니다.

불

주요 기사: 방화 가속제

화재 보호에서 가속제라는 용어는 방화를 위해 화재의 발전을 "가속"하는 물질이나 혼합물을 포함하기 위해 매우 광범위하게 사용된다. 화학자들은 가속제와 연료를 구별할 수 있을 것이다; 그 용어는 화학 과학의 가장 진실한 의미에서 서로 바꿀 수 있는 것이 아니다. 일부 소방조사관은 가속제(accelerant)라는 용어를 사용해 가속제와 연료를 구분하지 않고 화재를 개시하고 촉진하는 물질을 의미한다. 화학 엔지니어에게 "가솔린"은 전혀 "가속성"으로 간주되지 않으며, 더 정확히 "연료"로 간주된다.

불은 열과 빛을 발산하는 자생적 발열적 산화반응이다. (NO와
2 같이) 액체와 가스를 함유한 산소 같은 진정한 가속제로 불이 가속되면 더 많은 열을 발생시키고, 실제 연료를 더 빨리 소비하며, 화재의 확산을 증가시킬 수 있다. 가솔린과 같은 액체 가속기와 관련된 화재는 더 빨리 타지만 일반 연료와 같은 온도에서 타오른다.

화재조사

방화나 방화 징후는 화재조사관이 화재 잔해에서 연료 흔적이 있는지 조사하도록 유도할 수 있다. 화합물과 액체를 태우면 그 존재와 사용에 대한 증거를 남길 수 있다. 일반적으로 발견되지 않은 지역에 존재하는 연료는 방화나 방화라는 것을 나타낼 수 있다. 수사관들은 종종 점화 가능한 액체 냄새를 맡도록 훈련된 "가속적인 탐지견"으로 알려진 특별한 개를 이용한다. 잘 훈련된 개들은 조사관이 샘플을 수집할 수 있는 영역을 정확히 찾아낼 수 있다. 법의학 실험실에 제출된 화재 잔해들은 법의학 화학 분석을 위해 GC-MS 기능이 있는 민감한 분석 기구를 사용한다.

종류들

소위 가속제라고 불리는 많은 것들은 탄화수소에 기반한 연료로, 때로는 더 현실적으로 석유 증류제로 일컬어진다: 가솔린, 디젤 연료, 등유, 테레빈, 부탄, 그리고 다양한 다른 가연성 용제. 이 가속기는 점화 가능한 액체라고도 알려져 있다. 발화성 액체는 바닥 표면에 불규칙한 무늬를 남길 수 있다. 이러한 불규칙한 화상 패턴은 화재에서 발화성 액체의 존재를 나타낼 수 있으며 화재의 발생 지점을 나타낼 수 있다. 단, 가속제가 없는 화재에서 불규칙한 패턴이 발견될 수 있다는 점에 유의하십시오. 이것은 특히 객실 전체가 관여하는 경우에 해당된다.

일부 발화성 액체의 성질은 그것들을 위험한 연료로 만든다. 많은 발화성 액체는 높은 증기압, 낮은 섬광 지점, 그리고 폭발성 상한과 하한 사이의 비교적 넓은 범위를 가지고 있다. 이를 통해 점화 가능한 액체가 쉽게 점화될 수 있으며, 적절한 공기 연료비로 혼합되면 쉽게 폭발할 수 있다. 넉넉한 양의 휘발유를 사용하는 방화범들 중 상당수가 불에 타 죽거나 목숨을 잃었다.

사용 가능한 가연성 물질

일반적인 가정용품과 물건들은 화재에 가속도를 붙일 수 있다. 위커와 거품은 표면 대 질량 비율이 높고 화학적 구성이 좋아 쉽고 쉽게 연소된다. 방화범들은 발화성 액체보다는 사용 가능한 많은 양의 가연성 물질을 검출되지 않기 위해 사용하기도 한다. 큰 연료부하를 사용하면 화재증가율을 높일 수 있을 뿐 아니라 더 넓은 지역에 화재를 확산시킬 수 있어 화재피해량이 증가한다. 특정 지역의 부적절한 연료 양과 유형은 방화를 나타낼 수 있다. 사용 가능한 가연성 물질이 가속제를 구성하는지 여부는 사용 책임자의 의도에 따라 결정된다.

고무 경화

참고 항목: 황 경화 § 가속기

액셀러레이터와 액티베이터를 사용하면 황만을 사용하는 경우 필요한 210kJ/mole에서 80-125kJ/mole로 경화반응의 활성화에너지를 낮출 수 있다. 가속기와 활성제는 유황 사슬을 끊는다. 가속된 유황 경화 시스템은 40-45 S 원자와 비가속 황 경화용 크로스링크에 비해 크로스링크당 5-15개의 황 원자를 필요로 한다. 고무의 경운화에 사용할 수 있는 가속기가 많다. 다양한 특성을 가진 고무제품이 시중에 널려 있기 때문이다. 예를 들어 자동차 타이어에만 각각 특정 특성을 가진 최대 8개의 다른 고무 화합물이 있을 수 있다. 예를 들어 일반적인 승용차 타이어의 트레드는 SBR(Styrene-Butadiene 고무)과 BR(Butadien 고무)의 혼합물로 구성된다. 이 고무는 내마모성이 높아야 하며 건조한 도로와 젖은 도로 모두에서 접지력이 높아야 한다. 타이어의 측면 벽은 높은 유연성을 가져야 하며, 이는 타이어가 균열되지 않고 작동하는 동안 많은 굴곡에 저항해야 한다는 것을 의미한다. 보통 천연고무와 부타디엔고무의 혼합물로 구성된다. 타이어 내부에는 고무와 벨트의 강철 코드 사이의 접착력을 주요 기능으로 하는 고무 컴파운드가 있다. 일반적으로 유황 수치가 매우 높은 천연 고무(최대 8 pr)로 구성되어 비교적 뻣뻣한 고무를 얻으며, 유황은 강철 코드와의 유착을 촉진한다. 타이어의 기본은 일반적으로 NR(천연 고무), SBR 및 BR의 혼합물인 카카스에 의해 형성된다. 보강재로 사용하는 폴리에스테르 코드에 접착력이 매우 좋아야 한다. 그리고 타이어의 안쪽 면은 내부 라이너에 의해 형성되며, 일반적으로 할로겐화 부틸 고무(IIIR)로 구성된다. 이러한 모든 화합물들이 서로 다른 성질을 가지려면 필요한 특성을 얻기 위해 서로 다른 가속기와 가속기의 혼합물을 사용해야 한다. 경화 가속기는 일반적으로 교차 링커로서의 황과 아연 산화물과 스테아릭산을 활성제로 결합하여 사용된다. 다른 첨가물도 첨가할 수 있지만, 교차 링크 반응을 위해서는 위에서 언급한 첨가물이 가장 중요하다. 다양한 타이어 화합물에 사용되는 다양한 유형의 고무는 모두 경화 속도(경화작용)와 경화 범위(교차 연계 횟수)와 같이 경화 특성이 다르다. 일반적인 승용차 타이어는 섭씨 170도에서 10분간 경화된다. 많은 가속기와 그 혼합물이 10분 공정 동안 모든 성분 화합물의 경화 작업을 완료하기 위해 일반적으로 사용된다.

분류

경화 가속기의 두 가지 주요 등급인 1차 가속기와 2차 가속기 또는 초고속 가속기가 있다.

1차

1차 가속기 중 타이어 제조에 사용되는 주요 그룹은 황산화물로 구성된다.[1] 이것들은 사이클로헥시아민이나 테르트-부티아민 같은 1차 아민을 가진 메르카프토-벤츠티아졸[2](MBT라고도 함)의 산화 결합 반응에 의해 생성된다. 디시클로헥시아민 같은 2차 아민도 사용할 수 있지만 가속기가 훨씬 느리게 된다. 위에서 언급한 강철 코드 접착 화합물에는 그러한 느린 가속기가 필요하다. 최적의 접착을 위해서는 느린 완치가 필요하기 때문이다. 또 다른 중요한 일차 가속기 그룹은 티아졸에 의해 형성된다. 두 개의 주요 제품은 두 개의 MBT 분자가 산화 결합하여 형성된 제품인 MMTS(Mercaptobenzothiazole)와 MBTS(Mercaptobenzothiazole disulfide)이다. 티아졸은 두꺼운 제품의 경화 및 초가속기 혼합과 결합하여 EPDM 화합물(에틸렌-프로필렌-다이엔 고무)의 기본 가속기로 사용된다.

네오프렌 또는 폴리클로로프렌 고무(CR 고무)의 경화에서 액셀러레이터 선택은 다른 다이엔 고무에 대한 다른 규칙에 의해 제어된다. 일반적으로 사용되는 가속기는 CR 고무가 경화되었을 때 문제가 되고, 가장 중요한 가속기는 에틸렌 티우레아(ETU)로 밝혀졌는데, 이 액셀러레이터는 우수하고 입증된 폴리클로로프렌 가속기는 재독성으로 분류되었다. 유럽 고무 업계는 ETU 사용에 대한 보다 안전한 대안을 개발하기 위해 세이프루버[3] 연구 프로젝트에 착수했다.

이차적

2차 또는 초가속기 중에서 주요 범주는 티우람과 디티오카르바메이트다. 타이어 화합물의 경화에서 그것들은 속도와 치료 상태를 향상시키기 위해 황산염에 작은 첨가물로 사용된다.[4] 그들은 경화 속도가 매우 빨라서 타이어 화합물의 부스터 옆에는 EPDM 화합물과 라텍스 화합물에서 주 가속기로 사용된다. EPDM 화합물은 천연고무나 SBR에 비해 치료 부위가 훨씬 적어 충분한 치료 속도를 갖기 위해서는 빠른 경화 시스템이 필요하다. 라텍스는 비교적 낮은 온도(100~120℃)에서 경화되기 때문에 본질적으로 빠른 가속기가 필요하다. 주요 티우람은 TMTD(Tetramethylthiuram disulfide)와 TETD(Tetraethylthiuram disulfide), 그것들은 디메틸아민이나 디에틸아민, 이황화 탄소 사이의 반응에 의해 생성된다. 주요 디티오카르바메이트는 아연염 ZDEC(zinc diethyldiocarbamate)와 ZDBC(zinc dibutytilditiocarbamate)이다.

시멘트 및 콘크리트 가속기

주요 기사: 시멘트가속기

시멘트 가속기는 콘크리트, 모르타르, 렌더링 및 스크리드 등에 사용되는 혼합물로 사용할 수 있다. 액셀러레이터를 추가하면 설정 시간이 빨라져 치료 시간이 앞당겨진다.[5] 이를 통해 겨울철 콘크리트를 배치할 수 있어 서리 피해 위험이 감소한다.[6] 콘크리트는 동결 전 평방인치당 500파운드(3.4MPa)의 강도에 도달하지 않으면 손상된다.[7] 오늘날 가속도에 사용되는 대표적인 화학물질은 질산칼슘(Ca(NO3)),2 포메이트 칼슘(Ca(HCOO)2 및 질산나트륨(NaNO3)이다.

참고 항목

참조

  1. ^ Koval', I V (1996). "Synthesis and application of sulfenamides". Russian Chemical Reviews. 65 (5): 421–440. Bibcode:1996RuCRv..65..421K. doi:10.1070/RC1996v065n05ABEH000218.
  2. ^ "Conservation OnLine - CoOL".
  3. ^ "SafeRubber, an alternative for accelerators in the production of rubber — saferubber".
  4. ^ Engels, Hans-Wilhelm; et al. "Rubber, 4. Chemicals and Additives". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a23_365.pub2.
  5. ^ Justnes, H. (2000): 포틀랜드 시멘트를 위한 액셀러레이터 블렌드. 2000년대 시멘트 및 콘크리트 기술, 2000년 9월 6일~10일 터키 이스탄불, 1권 433-442
  6. ^ ACI 306R-88: 추운 날씨 콩크리트: CS1 maint: 제목으로 보관된 복사본(링크)
  7. ^ 코로넨, 코르테즈 & 뒤닝 1997, 페이지 19.

인용된 작품

일반참조

  • 천연 고무 과학 기술, 편집자: A.D. 로버츠, 옥스퍼드 대학교 출판부, 옥스퍼드 1988
  • 가속도 증거 수집을 위한 포켓 가이드, 제2판(1999)
  • palimpsest.stanford.edu