Vulkanisatie

Vulkanisatie is het proces waarbij men dwarsverbindingen tussen verschillende monomeerketens bijmaakt. Dit wordt het meest toegepast op latex, in feite een polyisopreenketen.

Door het toevoegen van zuurstof en zwavel kan men bruggen (zwavelbruggen) slaan tussen twee ketens, dit doordat deze elementen twee elektronen tekortkomen in de valentieschil en iedere latexmonomeer nog een dubbele binding vrij heeft. In plaats van zwavel wordt ook wel seleen gebruikt, dat zich ook in de zuurstofgroep bevindt.

Het ontstaan van deze dwarsverbindingen maakt het oorspronkelijk vloeibare latex stijver en brosser. Door met verschillende concentraties zwavel te werken, ontstaan verschillende soorten rubber: van zeer elastische met weinig zwavel, tot autobanden met 3 à 5% zwavel, en ten slotte hardrubber voor knuppels en dergelijke met zo'n 40% zwavel.

Bij de vulkanisatie van neopreen- of polychloropreenrubber maakt men daarentegen gebruik van metaaloxides (meestal MgO en ZnO). Om het vulkanisatieproces te sturen wordt hier ethyleenthioureum (ETU) als vulkanisatieversneller toegepast. Deze substantie werd geclassificeerd als reprotoxisch. De Europese rubberindustrie heeft daarom het SafeRubber-onderzoeksproject opgezet om een alternatief te ontwikkelen.^[1]

Ook op natuurlijke wijze treedt vulkanisatie op. Door het contact van het rubber met zuurstof uit de lucht worden alsmaar meer dwarsverbindingen gevormd, waardoor rubberproducten stijver en brosser worden. Dit proces is verantwoordelijk voor het verouderingsproces van banden en het wordt nog versneld door de inwerking van uv-straling.

Bij autobanden, maar ook in veel andere rubberproducten, wordt carbon black gebruikt (structuurroet, met zeer specifieke eigenschappen, waarvan vele soorten bestaan), dat zorgt voor de zwarte kleur en helpt veroudering tegen te gaan omdat het uv-straling absorbeert. Het carbon black verbindt zich chemisch met het rubber bij vulkanisatie.

1. ↑ SafeRubber. A safer alternative replacement for thiourea based accelerators in the production process of chloroprene rubber. Safe Rubber consortium. Geraadpleegd op 27 juli 2012.