La quantità e il tipo di acceleratore di zolfo utilizzato nel processo di vulcanizzazione della gomma svolgono un ruolo fondamentale nel determinare la resistenza al calore e le proprietà dell'invecchiamento del prodotto di gomma finale. Questi acceleratori sono essenziali per accelerare le reazioni chimiche che reticolano le molecole di gomma durante la vulcanizzazione, un processo che impartisce la gomma con elasticità, resistenza e durata migliorate. Tuttavia, le scelte specifiche fatte riguardo al tipo e alla quantità di acceleratori di zolfo possono avere effetti significativi su come la gomma si comporta in condizioni di alta temperatura e su estesi periodi di utilizzo.
Il tipo di acceleratore di zolfo utilizzato può influenzare l'equilibrio tra la velocità di indurimento e le proprietà finali della gomma, in particolare la sua resistenza al calore. Primario Acceleratori di zolfo , ad esempio, sono noti per fornire tempi di indurimento più rapidi ma può portare a un composto di gomma che presenta una minore resistenza al calore. Questo perché una cura più veloce può comportare una minore densità di reticolazione, portando a un materiale più fragile che si degrada più rapidamente sotto calore. Gli acceleratori secondari, d'altra parte, sono generalmente più lenti nella loro azione ma promuovono un processo di reticolazione più controllato, che spesso si traduce in una migliore resistenza al calore e in prestazioni migliorate a temperature elevate.
La quantità di acceleratore di zolfo svolge anche un ruolo cruciale nella resistenza al calore finale della gomma. Troppo acceleratore può portare a una vulcanizzazione eccessivamente rapida, che può provocare un prodotto di gomma che è eccessivamente rigido e soggetto a cracking sotto stress termico. Le quantità insufficienti di acceleratori, al contrario, possono portare a una vulcanizzazione incompleta, facendo sì che la gomma rimanga troppo morbida e inclini alla deformazione sotto calore. Il giusto equilibrio di acceleratore garantisce che la gomma raggiunga un livello ottimale di reticolazione, che contribuisce direttamente alla sua capacità di resistere al calore e trattenere le sue proprietà meccaniche nel tempo.
Oltre alla resistenza al calore, gli acceleratori di zolfo incidono anche in modo significativo delle proprietà dell'invecchiamento della gomma. Il processo di invecchiamento della gomma prevede la graduale rottura delle proprietà fisiche del materiale a causa dell'esposizione a fattori ambientali come ossigeno, ozono, luce UV e calore. I prodotti in gomma sottoposti a questi fattori nel tempo possono diventare fragili, perdere la loro elasticità e degradare la forza. Il tipo e la quantità di acceleratore di zolfo possono influenzare il modo in cui la gomma resiste a questi effetti di invecchiamento.
Ad esempio, gli acceleratori di zolfo che promuovono una maggiore densità di reticolazione in genere provocano un composto di gomma che ha una migliore resistenza all'invecchiamento ossidativo. Ciò significa che la gomma può mantenere più a lungo la sua elasticità e forza, anche se esposta a difficili condizioni ambientali. Tuttavia, gli acceleratori che portano a una densità di reticolazione più bassa potrebbero rendere la gomma più suscettibile agli effetti dell'invecchiamento come il cracking e l'indurimento nel tempo. L'uso di acceleratori specifici progettati per migliorare la stabilità ossidativa può migliorare ulteriormente la capacità della gomma di resistere al degrado.
Le proprietà anziane della gomma possono anche essere migliorate combinando diversi tipi di acceleratori di zolfo con altri additivi, come anti-ozonanti, antiossidanti e stabilizzatori UV. Questi additivi lavorano sinergicamente con gli acceleratori per fornire una protezione completa contro i fattori di calore e ambientali, con conseguente gomma che mantiene le sue proprietà per molto più tempo. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni automobilistiche, industriali e aerospaziali, in cui si prevede che i componenti di gomma si esibiranno in modo affidabile per periodi prolungati, anche in condizioni estreme.3
