Процесс вулканизации резины – это преобразование «сырого» каучука в другой материал. Линейные макромолекулы исходного каучука в результате объединяются, создается единая сетка, которая при внешних воздействиях способна сохранять свою стабильность, чего нельзя сказать о «сыром» каучуке. Поперечные химические связи придают материалу прочность и устойчивость, его структура становится «сшитой». В результате вулканизации каучук становится тепло- и морозостойким, приобретает эластичность, улучшая при этом прочностные характеристики. Кроме того, снижается его набухание и растворимость при контакте с различными органическими веществами.
Химическое строение материала усложняется, макромолекулы соединяются не только попарно, но и большим количеством. Линейные фрагменты соединяются дополнительными мостиками. Образование их обеспечивается участием в процессе специальных агентов, которые активно участвуют в процессе и выступают в роли строительного материала. Молекулы этих агентов активно взаимодействуют под воздействием высокой температуры с макромолекулами каучука и друг другом.
Характеристики полученной в результате вулканизации резины зависят от того, какой именно реагент применяется. Речь идет о таких свойствах как сопротивляемость реакциям окисления, скорость возникновения деформаций при высоких температурах или механических нагрузках, устойчивость к воздействию агрессивных сред. Пластичность и эластичность материала сохраняется, однако возрастает устойчивость к механическим воздействиям, которым противостоят появившиеся новые связи. Количество и структура связей зависит от того, какие химические реагенты использовались и каким именно способом проводилась вулканизация. Это не монотонный процесс, реакции протекают с разной скоростью, поэтому отдельные показатели в разное время меняют свое состояние. Оптимум – это наиболее подходящее время, когда эластомер принимает наиболее близкие к требуемым физические и механические свойства.
Помимо непосредственно каучука и применяемых для вулканизации химических реагентов, используются и дополнительные вещества, задачей которых является придание резине определенных характеристик и эксплуатационных свойств. Это могут быть противостарительные добавки, смягчающие, наполняющие или ускоряющие вещества. В качестве ускорителя чаще всего применяют оксид цинка, который в резиновой смеси упрощает взаимодействие между веществами, что способствует улучшению характеристик вулканизаторов, ускорению переработки и уменьшению расхода сырья.
