Vulkanizacija

Vulkanizacija je hemijska reakcija kojom se linerane makromolekule poprečno povezuju stvarajući umrežene strukture. Tim procesom se polimer prevodi iz plastičnog u elastično stanje, a u iznimnim slučajevima i u ebonitno stanje. To je kemijska reakcija ugljikovodika kaučuka sa sumporom, kojom se sumpor adira na dvostruke veze. Adicija se izvodi tako da se lanci molekula kaučuka približe jedno drugom praveći veliku unakrsno vezanu molekulu.

Prikaz hemijske reakcije vulkanizacije

Mastikacija

Mastikacija je intenzivna mehanička obrada kaučuka uz istovremeno zagrijavanje. Izvodi se gniječenjem na valjcima ili u mješalicama uz prisustvo zraka. Pri tome se kaučuk djelimično oksidira i dolazi do skraćivanja makromolekularnog lanca (smanjenja viskoznosti). Prvi su u upotrebi bili dvovaljci, koji mogu služiti za mastikaciju, ali i za primješivanje dodataka kaučuku i za stvaranje homogene smjese prije vulkanizacije. Princip rada na dvovaljcima i konstrukcija uređaja ostali su praktički nepromijenjeni kroz više od stotinu godina od njihove prve upotrebe u proizvodnji gume. Sirovi kaučuk priraduje se najprije gnječenjem izmedu valjaka te postaje plastičan. To je postupak u kojem se sirovi kaučuk provlači kroz dvovaljke promjera 0,4 – 0,6 m i dužine 1–2 m zagrijane na 60 °C. Propustanjem kaučuka kroz valjke dolazi do velikog trenja izmedu valjaka i kaučuka, te se molekule kaučuka kidaju u manje molekule, sto uzrokuje i neke mehaničke promjene, kao sto su smanjenje jačine, elastičnosti i bubrenja, a povećava se plastičnost, topljivost i ljepljivost. Taj postupak naziva se masticiranje a dobiveni kaučuk masticiranim kaučukom.

Ostali postupci

Osim sumpora i njegovih spojeva poznata su i druga sredstva za vulkanizaciju. Izlaganjem tankih listova svjetlu nastaje dovoljno premoštenja koja daju jednak učinak kao vulkanizaciji. Kaučuci vulkanizirani s određenim aromatskim nitro spojevima služe kao izolatorski premaz za bakarnu žicu. Peroksidi se mogu također upotrijebiti kao sredstva za vulkanizaciju.

Za proizvodnju gume važna je smjesa stalnog sastava što se provjerava u laboratorijama. Masticiranom kaučuku u miješalicama se dodaju sve hemikalije potrebne za dobijanje gume osim sumpora. Ko aditivi mougu se koristiti punila, koja se dodaju radi povećanja mase gume, tvrdoće, čvrstoće i drugih mehaničkih osobina. Dodaju se do 50%, a mogu biti aktivna (čađa) i neaktivna ili pasivna (gips, kaolin, talk, kreda, kvarc).