Реакции вулканизации – это реакции поперечного сшивания молекул каучука под действием вулканизующих агентов. Важно выбрать правильный агент вулканизации, т.к. требования к резинам в зависимости от условий эксплуатации различны, а различными вулканизующими агентами можно варьировать свойства резин в широких пределах.
Агенты вулканизации:
-сера с ускорителями вулканизации- основной вулканизующий агент для диеновых эластомеров;
-органические пероксиды (сами или в комбинации с непредельными соединениями);
-органические полигалогениды;
-органические полисульфиды;
-алкилфенолформальдегидные олигомеры;
-эпоксидные олигомеры;
-диазосоединения и бисазоэфиры;
-динитрозосоединения и их производные (хиноны и хинондиокисмы);
-дитиолы.
Если в молекулах каучуков содержатся функциональные группы, то они могут вулканизоваться соединениями, реагирующими с этими группами. Так. галогенсодержащие каучуки (фторкачуки, наирит) и карбоксилатные каучуки могут вулканизоваться оксидами металлов (ZnO,MgO) и диаминами; винилпиридиновые каучуки-галогенпроизводными; уретановые каучуки-диизоцианатами.
Процесс вулканизации может идти под действием ионизирующих излучений – радиационная вулканизация.
Или под действием только температуры – термовулканизация.
Влияние степени сульфидности и длины поперечных связей на свойства вулканизатов:
| -С-С- -C-S-C- -C-S-S-C- -C-Sn-C- | Увеличивается усталостная выносливость и прочность при н.у. Уменьшается температуростойкость и сопротивление тепловому старению |
Поскольку процессы вулканизации очень влияют на технологические свойства резин, то их химизм рассматривается более детально, хотя по сути они являются разновидностью уже рассмотренных нами химических реакций.
Коллоидно-химические аспекты вулканизации связанные с распределением агентов вулканизации в матрице каучука, структурой сеток и пр., рассматриваются в курсе «Структура и свойства эластомеров». Мы остановимся на химических аспектах этой проблемы.