Vulkanisir / Vulkanisasi

Vulkanisir / Vulkanisasi | Sistem vulkanisasi / vulkanisir sangat mempengaruhi sifat fisik dan sifat pengusangan barang karet. Mutu produk karet yang baik yang dapat memenuhi spesifikasi yang disyaratkan dapat dihasilkan dengan mempelajari dan menggunakan sistem vulkanisasi / vulkanisir yang tepat. Karakterisasi vulkanisasi memberikan informasi mengenai waktu pravulkanisasi, waktu pemasangan, laju vulkanisasi dan modulus torsi untuk sistem vulkanisasi yang diberikan pada suhu pemasakan yang diinginkan.

Meskipun dalam beberapa hal, kadar bahan yang terlibat langsung dalam proses vulkanisasi / vulkanisir tidak lebih dari 0.5 - 5% berat keseluruhan pencampuran, vulkanisasi menjadi kunci keseluruhan teknologi karet. Dan proses vulkanisasi memegang peranan yang sangat penting dalam pembentukan sifat fisik dan sifat kimia yang diinginkan. Dalam proses vulkanisasi ini sifat karet yang pada awalnya plastis berubah menjadi elastis, mantap dan kuat dengan cara menambahkan sejumlah aditif (bahan tambahan) dalam vulkanisasi elastomer.

Pembentukan ikatan silang belerang antara belerang dan accelerator adalah sistem vulkanisasi yang paling banyak digunakan dalam industri barang jadi karet. Sistem yang dipakai untuk membentuk ikatan silang yang dijembatani oleh atom belerang antara lain sistem donor belerang, sistem konvensional,semi efisien, dan sistem efisien.

Sistem vulkanisasi tanpa belerang adalah dengan uretan, peroksida, amina, resin khusus, atau iradiasi yang digunakan spesifik untuk elastomer khusus atau elastomer umum untuk mendapatkan sifat khusus.

Vulkanisasi / vulkanisir dikenal juga dengan istilah "cure" merupakan proses pengaplikasian tekanan dan panas terhadap campuran elastomer dan bahan kimia untuk menurunkan plastisitas dan meningkatkan elastisitas, kekuatan, dan kemantapan.

Curing menyebabkan molekul karet yang panjang dan saling terkait diubah menjadi struktur 3 (tiga) dimensi melalui pembetukan crosslinking (ikatan silang) secara kimia.

Dalam proses vulkanisasi dipakai bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus aktif pada molekul karet untuk membentuk crosslinking antara molekul. Bahan kimia ini dkenal dengan iistilah curing agent.

Bahan yang pertamakali dan terutama dipakai untuk vulkanisasi / curing agent adalah belerang (sulfur). Crosslinking akan terbentuk lebih cepat jika sulfur dikombinasikan dengan bahan accelerator dan bahan lainnya. Bahan lain yang dapat dipakai sebagai curing agent untuk menghasilkan karet vulkanisir dengan membentuk crosslinking sulfur misalnya sulfur donor seperti TMTD (tetramethylthiuram disulfide) atau DTDM (4,4-dithiodimorpholine). Untuk vulkanisasi karet jenuh dan karet tidak jenuh digunakan peroksida, sedangkan untuk vulkanisasi kloropren, fluorokarbon, bromobutil, dll digunakan ZnO dan MgO (metal oksida).

Bahan kimia lain yang digunakan dalam proses vulkanisir karet dikenal dengan istilah accelerator. Penggunaan accelerator bertujuan mengontrol mulainya vulkanisasi, laju vulkanisasi dan reaksi lanjut antara belerang dan elastomer dalam proses vulkanisasi belerang. Bahan kimia yang digunakan sebagai accelerator ini jumlahnya sedikit dan digunakan bersama belerang untuk mempercepat proses vulkanisasi.

Untuk meningkatkan curing rate (laju pematangan) ditambahkan activator ke dalam sistem vulkanisasi. Kombinasi ZnO dan Asam Stearat umumnya dipakai sebagai activator di dalam sistem vulkanisasi yang menggunakan belerang.

Bahan penting lain adalah retarder, merupakan bahan kimia yang digunakan untuk menunda waktu pra-vulkanisasi atau mencegah terjadinya vulkanisasi prematur. Retarder ini biasanya disebut PVI (prevulcanization inhibitor), yang mana tidak mempengaruhi laju vulkanisasi, hanya menghambat tahap awal proses vulkanisasi.