دانشنامه

همانطور که قبلاً اشاره گردید کائوچوی طبیعی چسبنده بوده و در اثر حرارت نرم شده و جاری می گردد. علت این امر اینست که کائوچوی طبیعی ترموپلاستیک بوده و با اینکه دارای زنجیرهای بیار بلند پلیمری می باشد

لیکن این زنجیرها از هم مجزا بوده و تنها بصورت درهر پیچیده قرار گرفته اند. در اثر حرارت این زنجیرهای بلند بر روی هم لغزیده و جابجا می گردند و در نتیجه پلیمر حالت خمیری و ذوب شدگی پیدا می کند و قابل شکل دادن می گردد و در اثر سرد شدن این شکل را حفظ می نماید. لیکن این پلیمر دارای قدرت کششی کم بوده و جهت بسیاری از مصارف ماده مطلوبی نمی باشد. چنانچه این زنجیرها در نقاطی از زنجیر بهم بچسبد و یا اصطلاحاً گره بخورند قدرت ماده حاصله ده ها بار افزایش می یابد. این در حقیقت عملی است که در حین ولکانیزاسیون اتفاق می افتد گوگرد باعث تشکیل پل گوگردی بین دو زنجیر مجاور شده و از جابجایی زنجیرها نسبت به یکدیگر جلوگیری می نماید. با انجام این واکنش پلیمر از حالت ترموپلاستیک درآمده و ماده ای ترموست می گردد که دارای شبکه سه بعدی بوده و در اثر حرارت ذوب نخواهد گردید و همچنین در حلالها نیز حل نمی گردد. واکنشهائی که در حین عمل ولکانیزاسیون با گوگرد انجام می گیرد و بسیار پیچیده بوده و هنوز مشخص نگردیده اند بلکه تنها قسمتهای اصلی کشف گردیده و تحقیقات بسیاری جهت فهم دقیق تر این واکنشها و اثرات مواد افزودنی ادامه دارد.

گوگرد به روشهای مختلف در شبکه ولکانیزه شده قرار می گیرد یعنی گوگرد می تواند بصورت منوسولفید، دی سولفید، پلی سولفید در طول پل گوگردی قرار گرفته و یا بصورت زنجیرهای جانبی وجود داشته باشد. در بعضی مواقع نیز بصورت زنجیر حلقوی منوسولفید و یا دی سولفیدی پدیدار می گردد.

وجود بندهای دوگانه در زنجیر پلیمر اصلی جهت عمل ولکانیزاسیون ضروری بوده و ولکانیزاسیون با سیستم گوگردی تنها جهت این نوع از الاستومرها قابل استفاده می باشد. اتمهای هیدروژن که در مجاورت بندهای دوگانه وجود دارند بسیار فعال بوده و نقاط شروع جهت تشکیل پلهای گوگردی می باشند

لازم بتذکر می باشد که زنجیرهای پلیمر اصلی فقط کافی است که در بعضی از نقاط بهم متصل شوند تا خواص دلخواه حاصل گردد. معمولاً این عقیده پذیرفته شده است که فاصله یک نقطه تا نقطه اتصال بعدی باید کمتر از 100 واحد منومر نباشد. چنانچه تعداد واحدهای منومر بیشتر از این عدد باشد که بعضی تعداد اتصالات کمتر می باشد لاستیک نهائی قدرت و خواص دلخواه را نداشته و چنانچه تعداد واحدهای منومر موجود بین دو اتصال کمتر از این مقدار باشد که بعضی تعداد بیشتری از اتصالات است لاستیک ولکانیزه شده حاصله بسیار سخت بوده و خاصیت جهندگی و کش آمدن را از دست می دهد و دسته جدیدی از مواد بوجود می آید که به آنها ابونیت گفته می شود. با تحقیقاتی که اخیراً انجام گرفته است معلوم گردیده که حدود 43% گوگرد در ساختمان این مواد وجود دارد و نتیجه گیری می شود که علاوه بر پلهای گوگردی زنجیرهای حلقوی گوگرد نیز در ساختمان این مواد یافت می گردد.

در سیستمهائی که با گوگرد ولکانیزه می گردند جهت دست یافتن به خواص دلخواه از گوگرد بمیزان 5/2 تا 3 قسمت برای صد قسمت کائوپوی طبیعی استفاده کرده و همراه آن نیز 5/0 تا 1 قسمت از مواد تسریع کننده اضافه می گردد. چون سرعت ولکانیزه شدن کائوچوهای مصنوعی در مقایسه با کائوچوی طبیعی آهسته تر می باشد در مورد این کائوچوها میزان مواد تسریع کننده بالاتر بود (5/1 قسمت برای صد قسمت کائوچو) و متقابلاً میزان گوگرد کمتر می باشد. در عمل معمولاً میزان مساوی از گوگرد و تسریع کننده ها را بکار می برند. همچنین در این سیستمها استفده از اکسید روی و اسید استئاریک بعنوان فعال کننده های کمکی نیز متدال می باشد.