Pourquoi faut-il vulcaniser le caoutchouc ? Quels sont les avantages de la vulcanisation du caoutchouc ?
Bien que le caoutchouc brut présente des caractéristiques intéressantes pour certaines applications, il souffre également de nombreux inconvénients, tels qu'une faible résistance et une faible élasticité ; il durcit à froid et devient collant à chaud ; il vieillit facilement, etc. Dès les années 1840, on a découvert que le caoutchouc pouvait se réticuler par chauffage en présence de soufre. Par conséquent, même si le caoutchouc peut être réticulé non seulement avec du soufre, mais aussi avec de nombreux autres agents de réticulation chimiques et par des procédés physico-chimiques, l'industrie du caoutchouc a toujours utilisé le terme « vulcanisation » pour désigner cette réticulation, tandis que l'industrie de la transformation des matières plastiques emploie parfois le terme de « durcissement ». La vulcanisation améliore considérablement les performances du caoutchouc brut, élargit son champ d'application et jette les bases d'une production et d'une utilisation industrielles à grande échelle.
La vulcanisation du caoutchouc est l'une des principales étapes de transformation des produits en caoutchouc, et la dernière. Ce procédé implique une série de transformations chimiques complexes, transformant le caoutchouc d'un mélange plastique en un caoutchouc réticulé, très élastique ou dur, afin d'obtenir des propriétés physiques, mécaniques et chimiques plus complètes, et d'améliorer et d'élargir le champ d'application des matériaux en caoutchouc. La vulcanisation revêt donc une importance capitale pour la fabrication et l'utilisation du caoutchouc et de ses produits.
Le concept de vulcanisation
La vulcanisation désigne le procédé de fabrication d'un produit semi-fini à partir de matières premières caoutchoutées (caoutchouc brut, mélange de caoutchouc, caoutchouc mixte) présentant une certaine plasticité et viscosité. Ce procédé repose sur une transformation appropriée (laminage, extrusion, moulage, etc.) sous certaines conditions externes, par des facteurs chimiques (comme le système de vulcanisation) ou physiques (comme le traitement par rayonnement). Ce traitement permet d'obtenir des produits en caoutchouc souple ou rigide, aux performances souhaitées. Lors de la vulcanisation, les conditions externes (chauffage ou rayonnement) provoquent une réaction chimique entre le caoutchouc brut et l'agent de vulcanisation, ou entre les différentes parties du caoutchouc. Cette réaction entraîne la réticulation des macromolécules linéaires de caoutchouc en un réseau tridimensionnel.
Grâce à cette réaction, diverses propriétés du caoutchouc ont été considérablement améliorées, permettant aux produits en caoutchouc d'acquérir des propriétés physiques, mécaniques et autres répondant aux exigences d'utilisation. La vulcanisation repose essentiellement sur la réticulation, processus de transformation des structures moléculaires linéaires du caoutchouc en structures réticulées spatiales.
procédé de sulfuration
Après avoir pesé la quantité de caoutchouc mélangé et d'agent de vulcanisation, l'étape suivante consiste à ajouter l'agent de vulcanisation. Il est recommandé de suivre les étapes suivantes pour mener à bien cette opération.
1. Commencez par nettoyer le laminoir d'ouverture afin d'éviter toute contamination par des impuretés. Réglez ensuite l'écartement des rouleaux au minimum et versez le mélange de caoutchouc dans le laminoir pour une première passe. Une fois cette passe terminée, augmentez l'écartement des rouleaux du mélangeur afin d'assurer un enrobage uniforme du mélange. La température de surface du mélange doit être d'environ 80 °C.
2. En ajustant l'écartement des rouleaux et en utilisant de l'eau de refroidissement de manière appropriée, la température du caoutchouc mélangé est maintenue entre 60 et 80 °C. À ce stade, l'agent de vulcanisation est ajouté au caoutchouc mélangé.
Date de publication : 25 octobre 2023
