Vulkanizace latexu
Vulkanizace se dělí podle typu vulkanizačního činidla (síra, peroxid, oxidační...), podle způsobu (teplá, studená, kontinuální) a popřípadě speciální typy (radiační). Vulkanizace jednou větou je proces, při kterém se chemicky propojí polymerní řetězce kaučuku (latexu, gumy) do sítě, čímž vznikne pevná a pružná pryž.
Vulkanizace pomocí síry
Vulkanizace pomocí síry:
Do syrového kaučuku se přidává síra, která slouží jako vulkanizační činidlo. Součástí směsi bývají také urychlovače vulkanizace, například thiazoly, sulfenamidy nebo thiuramy, které umožňují průběh reakce při nižších teplotách a zkracují dobu potřebnou k jejímu dokončení. Dále se přidávají aktivátory, nejčastěji oxid zinečnatý (ZnO) a kyselina stearová, které zvyšují účinnost síry a podporují vznik vazeb mezi polymerními řetězci. Směs se následně zahřívá na teplotu přibližně 140–180 °C, při níž dochází k aktivaci síry a spuštění samotného procesu vulkanizace.
Základní složkou přírodního kaučuku je polymer cis-1,4-polyisopren. Jeho řetězce obsahují dvojné vazby, které představují reaktivní místa vhodná pro navázání atomů síry. Během zahřívání se atomy síry vážou na tato místa a vytvářejí mezi jednotlivými polymerními řetězci tzv. sírové můstky (sulfidické vazby). Tyto můstky mohou být tvořeny jedním atomem síry (monosulfidické můstky) nebo několika atomy síry za sebou (polysulfidické můstky). Vzniká tak prostorově propojená síť, která výrazně mění vlastnosti původního materiálu.
Před vulkanizací jsou polymerní řetězce schopny se vůči sobě poměrně volně pohybovat, což způsobuje lepivost, nízkou pevnost a citlivost na teplotní změny. Po vytvoření síťové struktury se jejich pohyblivost výrazně omezí. Materiál si sice zachovává pružnost, ale současně získává vyšší pevnost v tahu, lepší odolnost proti mechanickému namáhání a větší rozměrovou stálost. Vulkanizovaný kaučuk se po deformaci rychleji vrací do původního tvaru a méně podléhá trvalým změnám struktury.
Počet a typ vytvořených sírových můstků významně ovlivňují výsledné vlastnosti materiálu. Menší množství síry vede ke vzniku pružnějších a měkčích pryží, zatímco vyšší obsah síry vytváří hustší síť vazeb a výsledný materiál je tvrdší. Extrémním případem je tvrdá pryž neboli ebonit, která obsahuje podstatně vyšší podíl síry než běžná technická pryž. Řízením podmínek vulkanizace je tedy možné upravovat mechanické vlastnosti výsledného produktu podle požadovaného použití.
Vulkanizace představuje jeden z nejvýznamnějších procesů v technologii zpracování kaučuku, protože umožňuje přeměnit měkký a málo odolný materiál na pružnou, pevnou a dlouhodobě stabilní pryž s širokým technickým využitím.