Wulkanizacja

Wulkanizacja jest nieodwracalnym procesem, podczas którego, poprzez modyfikację chemiczną, polimer staje się mniej plastyczny, uzyskuje lub poprawia swoje właściwości elastyczne i staje się bardziej odporny na pęcznienie w kontakcie ze związkami organicznymi.

Wulkanizacja została odkryta w 1839 r. przez Charlesa Goodyeara. Goodyear odkrył proces wulkanizacji gumy przy użyciu siarki i zasadowego węglanu ołowiu. Stwierdził, że po podgrzaniu mieszaniny kauczuku naturalnego, siarki i węglanu ołowiu kauczuk przekształca się z materiału termoplastycznego w elastomer. W ten sposób odkrył zdolność lateksu kauczukowego do łączenia się z siarką w wysokiej temperaturze i przekształcania się w produkt o właściwościach mechanicznych i fizycznych lepszych niż kauczuk w stanie surowym (tracił on również całkowicie swoją kleistość), a także do znacznej poprawy właściwości elastycznych.

Większość przedmiotów gumowych po wyprodukowaniu jest poddawana wulkanizacji w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia. W niektórych przypadkach przedmioty są wulkanizowane w formach prasowanych za pomocą pras hydraulicznych, a w innych są poddawane wewnętrznemu lub zewnętrznemu ciśnieniu pary podczas ogrzewania.

Wulkanizacja to proces, który zależy od temperatury i czasu: wraz ze wzrostem temperatury należy konsekwentnie zwiększać szybkość wulkanizacji. Stosowanie wyższej temperatury w celu skrócenia czasu wulkanizacji jest jednak pewnym ograniczeniem: produkty wulkanizowane mogą zostać uszkodzone w wyniku działania bardzo wysokiej temperatury, może wystąpić tzw. zjawisko odwrotne, polegające na chemicznym rozkładzie produktu wulkanizowanego, co powoduje jego zmiękczenie i utratę elastyczności.

W zależności od procedury wulkanizacji, kształtu i grubości produktu, temperatury wulkanizacji mogą wahać się od temperatury otoczenia do około 300°C, a czas wulkanizacji może wynosić od kilku sekund do kilku godzin.