Los principales métodos de vulcanización del caucho son los siguientes:
A. Vulcanización con azufre
Este es el método de vulcanización más antiguo, tradicional y ampliamente utilizado (inventado por
Charles Goodyear).
Principio: Se utiliza azufre como agente de reticulación para formar enlaces de azufre (simples, dobles o múltiples
enlaces de azufre) entre las cadenas moleculares del caucho a altas temperaturas.
Cauchos aplicables: caucho natural (NR), caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho de nitrilo (NBR) y
otros cauchos sintéticos de uso general.
Características: Bajo costo, tecnología madura y excelentes propiedades físicas y mecánicas (p.
ej., alta elasticidad y resistencia). Las desventajas incluyen una resistencia al calor relativamente baja (los enlaces
polisulfuro tienden a romperse a altas temperaturas) y la posible aparición de eflorescencia de azufre.
B. Vulcanización con peróxidos
Este es un método de vulcanización común utilizado en gel de sílice y ciertos cauchos especiales, y fue
el método principal para la vulcanización del gel de sílice antes de la vulcanización con platino. Principio: Se emplean peróxidos
orgánicos (como el 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butilperoxi)hexano) como agentes
vulcanizantes. Al calentarse, los peróxidos se descomponen generando radicales libres, que inician la reticulación
de las cadenas moleculares del caucho, formando enlaces carbono-carbono.
Tipos de caucho aplicables: caucho de silicona (proceso antiguo), caucho de etileno-propileno-dieno
(EPDM), caucho fluorado (FKM), etc.
Características: Los enlaces carbono-carbono formados tienen alta energía de enlace, por lo que la resistencia al calor
del producto es superior a la de la vulcanización con azufre. Sin embargo, las desventajas incluyen la
generación de subproductos de bajo peso molecular con olores fuertes (como la fenil etil cetona) durante
el proceso de vulcanización, y el molde es propenso a la contaminación (acumulación de residuos).
Además, la transparencia del producto es generalmente inferior a la del caucho de silicona
vulcanizado con platino.
C. Vulcanización con platino
La vulcanización con platino es un tipo de vulcanización por adición del gel de sílice. En este proceso, la
cadena molecular del gel de sílice se retícula bajo la acción del catalizador de platino, y cambia de
una estructura lineal plástica a una estructura de red tridimensional elástica.
Características clave del caucho de silicona vulcanizado con platino:
Seguridad de grado alimenticio/grado médico: Esta es su mayor ventaja. No se producen subproductos tóxicos (como
cetonas o ácidos carboxílicos generados durante la vulcanización con peróxidos) durante el
proceso de vulcanización, lo que lo hace especialmente adecuado para productos que entran en contacto con alimentos
y el cuerpo humano (p. ej., biberones y tetinas, moldes de repostería, dispositivos médicos).
Inodoro y libre de precipitados: El producto suele ser inodoro, con una transparencia
extremadamente alta y una superficie lisa.
Excelente resistencia al calor, a la intemperie y estabilidad química.
Cumplimiento ambiental: Cumple con estrictas normas de materiales en contacto con alimentos, incluidas la FDA (Administración de Alimentos y.
Medicamentos de EE. UU.) y la LFGB (Ley alemana de alimentos y productos de consumo).
D. Vulcanización con óxidos metálicos
Principio: Utilizar óxidos metálicos (p. ej., óxido de zinc, óxido de magnesio) como agentes vulcanizantes.
Cauchos aplicables: caucho de cloropreno (CR), caucho de polietileno clorosulfonado (CSM),
polietileno clorado (CPE), etc.
Características: Este tipo de caucho suele contener halógenos, y los óxidos metálicos pueden reaccionar con
los haluros de hidrógeno para promover la reticulación.
E. Vulcanización con resinas
Principio: utilizar resina alquilfenólica como agente vulcanizante.
Cauchos aplicables: caucho de butilo (IIR), caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM).
Características: Se utiliza principalmente para el caucho de butilo y presenta una excelente resistencia al calor en estado vulcanizado
caucho y se aplica comúnmente en cápsulas vulcanizadas térmicamente o en capas de estanqueidad de neumáticos.
Resumen
| Sulfurización método | Caucho aplicable | Ventajas | Desventajas | Aplicación típica |
| Sulfuro de platino | Silicona | El más seguro, inodoro, transparente y respetuoso con el medio ambiente | Alto coste y estrictos requisitos de pureza de la materia prima | Productos infantiles, implantes médicos, moldes de repostería de gama alta |
| Sulfuración con azufre | Caucho natural, caucho estireno-butadieno, etc. | Bajo coste, alta resistencia, y proceso de fabricación maduro | Olor, puede espumar, resistencia térmica media | Neumáticos, correas, mangueras y suelas de zapatos |
| Curado con peróxido | Caucho de silicona, caucho EPDM, caucho fluorocarbonado | Buena resistencia térmica y baja deformación permanente por compresión azufre | Olor, susceptibilidad al moho y alta tasa de contracción | Piezas de sellado automotrices, mangueras resistentes al calor, cables |
| Sulfuro de óxido metálico | Caucho de cloropreno | Velocidad de sulfuración rápida y excelentes propiedades físicas | Almacenamiento propenso a quemarse e incre mentar la gravedad específica | Cables y alambres, adhesi vos, productos industriales |
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