Rikkivulkanisaatiossa

Rikkivulkanisaatiossa tarkoitetaan kumien vulkanisaatioprosessia, jossa polymeeriketjut linkittyvät toisiinsa rikkisidosten avulla. Rikki lisätään kumiseokseen yhdessä kiihdyttimien ja aktivaattoreiden kanssa, ja se kuumennetaan tyypillisesti noin 140–160 °C. Tämän seurauksena muodostuu ristisidoksia, joita voi olla mono-, di- tai polysulfide-tyyppisiä. Sidosten pituus vaikuttaa lopullisiin ominaisuuksiin: pidemmät rikkiketjut antavat suuremman elastisuuden, mutta heikentävät lämpötilan kestävyyttä, kun taas lyhyemmät sidokset parantavat kestävyyttä kuumuudessa.

Prosessi riippuu seoksesta sekä halutusta lopullisesta ominaisuudesta. Curing-ajan määrittää usein t90-arvo, ja kiihdyttimiä sekä aktivaattoreita käytetään kontrolloimaan reaktiota. Tyypillisiä kiihdyttäjiä ovat esimerkiksi N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS) ja 2-merkaptobensotiazolin (MBS), kun taas aktivaatioaineina käytetään rikkihapon seoksia, sinkkipitoista oksidia (ZnO) ja steariinihappoa. Rikkivulkanisaatioon liittyy myös mahdollisia ilmiöitä kuten ylivulkanisaatio, joka voi tehdä kumista liian kovaa tai hauraata.

Materiaaleina rikkivulkanisaatioa käytetään sekä luonnonkumille että monille synteettisille kumiseoksille, kuten styreeni-butadieenikumille (SBR). Prosessi parantaa vetolujuutta, kulutuskestävyyttä ja lämpötilan- sekä öljytiivistymisen kestävyyttä, mutta voi vähentää venyvyyttä ja palautuvuutta riippuen sidosten määrästä. Rikkivulkanisaatio on yleisesti käytetty menetelmä renkaiden, hihnojen ja useiden kumituotteiden valmistuksessa.

Historiaan kuuluu Goodyearin 1800-luvun lopun löytö, jossa ruosteen ja lämmön avulla kumista saatiin kestävämpiä, mikä mullisti kumiteollisuuden.