Vulcanisation

La vulcanisation est un processus irréversible au cours duquel, à travers une modification chimique, le polymère devient moins plastique, acquiert ou améliore ses propriétés élastiques, et acquiert une plus grande résistance au gonflement s’il est maintenu en contact avec des composés organiques.

La vulcanisation a été découverte en 1839 par Charles Goodyear. Goodyear a découvert un procédé de vulcanisation pour le caoutchouc en utilisant du soufre et du carbonate basique de plomb. Il a constaté que lorsqu’un mélange de caoutchouc naturel, de soufre et de carbonate de plomb était chauffé, le caoutchouc se transformait de matériaux thermoplastique en élastomère. Il a donc découvert la capacité du latex de caoutchouc de s’unir au soufre à haute température et de se transformer en un produit ayant des propriétés mécaniques et physiques supérieures à celles du caoutchouc brut (qui perdait même totalement son pouvoir adhésif), et d’améliorer considérablement ses propriétés élastiques.

La plupart des objets en caoutchouc dont la fabrication est complète, sont soumis à une vulcanisation des conditions de température et de pression élevées. Dans certains cas, les objets sont vulcanisés dans des moules pressés par des presses hydrauliques, dans d’autres cas, ils sont soumis à une pression de vapeur interne ou externe lors d’un chauffage.

La vulcanisation est un processus dépendant de la température et du temps : au fur et à mesure que la température augmente, la vitesse de vulcanisation doit augmenter de manière conséquente. Utiliser une température plus élevée pour réduire les temps de vulcanisation est cependant une approche qui a ses limites : les produits vulcanisés peuvent être endommagés par l’action des températures excessives, un phénomène dit de réversion peut se produire, il consiste en une décomposition chimique du produit vulcanisé entraînant un ramollissement et une perte d’élasticité de celui-ci.

En fonction du procédé de vulcanisation, de la forme et de l’épaisseur du produit, les températures de vulcanisation peuvent varier, de la température ambiante jusqu’à environ 300°C, tandis que les durées varient de quelques secondes à plusieurs heures.