(1) Скорость вулканизации и температура вулканизации системы вулканизации серы могут колебаться в широком температурном диапазоне. Температура вулканизации может быть комнатной и может достигать 300 ° C в некоторых непрерывных процессах вулканизации. В фактическом производстве любое требование к соотношению времени потока/ времени вулканизации может быть удовлетворено соответствующими корректировками. В особых случаях фактическое время реакции может быть сокращено (общее время вулканизации минус время потока), а кривая модуля вулканизации близка к идеальной прямоугольной кривой. В других известных системах вулканизации скорость вулканизации обычно можно контролировать только путем контроля температуры, что означает, что сокращение времени вулканизации также сократит время потока, а кривая вулканизации не очень плоская. В конце концов, могут появиться нежелательные ползучие сшивки, и модуль продолжает увеличиваться.
(2) Вулканизированная резина из системы вулканизации серы имеет лучшие прочностные характеристики, особенно устойчивость к разрушению изгиба усталости. Вулканизаты серы, как правило, лучше, чем несульфурные вулканизаты с точки зрения прочности на растяжение и устойчивости к росту разрыва, а также подходят для формирования усталостного разрушения и устойчивости к динамическому росту разрыва. Когда система вулканизации серы заменяется другими системами вулканизации, потеря усталостного сопротивления изгиба может быть компенсирована только частично (например, путем добавления антивозрастных агентов, устойчивых к усталостному разрушению изгиба).
Предложены некоторые гипотезы о механизме содержания серы как сшивающего агента. Если точку сшивания можно охарактеризовать как R1-SX-R2, то сшивные связи X=0, 1 и 2 относительно стабильны; при X=3 или выше сшивающие связи могут скользить по резиновой молекулярной цепи и не разрываться, то есть плотность сшивки остается неизменной. Этот «эффект скольжения» может объяснить относительно плохую производительность набора сжатия вышеупомянутых вулканизатов серы. Во-вторых, он снижает локальную концентрацию напряжений и производит расслабление напряжения в молекулярном диапазоне размеров, что снижает возможность разрушения и эффективно задерживает образование трещин.
(3) Третьим преимуществом системы вулканизации серы является нечувствительность системы вулканизации к другим компонентам резиновой смеси. Например, когда есть некоторые реакционноспособные группы вне молекулярной цепи резины, такие как материалы, которые могут подвергаться реакциям окисления (антивозрастные агенты) или реакциям восстановления (ненасыщенные соединения, такие как пластификаторы), реакция вулканизации не будет нарушена. . Даже если есть определенное количество воды, щелочь и слабая кислота приемлемы, конечно, сильная кислота вызовет разрыв сульфидной связи и реакцию циклизации. Напротив, в системах вулканизации без серы, таких как системы вулканизации пероксида, выбор формулы композиции будет ограничен. Это ограничение либо является абсолютно строгим, либо ограничивает использование определенных добавок. Например, в систему вулканизации перекиси будут вмешиваться кислотные компоненты, нельзя использовать вулканизацию горячим воздухом, а также нельзя использовать аминные антиоксиданты.
Сера обычно существует в виде циклических молекул (S8). Роль ускорителя заключается в том, чтобы сначала активировать серу, то есть открыть кольцо S8 с образованием промежуточного S-атома. Промежуточный продукт переносит атом серы и оставшуюся часть связанного ускорителя в резиновую молекулярную цепь. Группы взвешенных боковых цепей дополнительно реагируют с резиновой молекулярной цепью, и разорванный остаток ускорителя образует фактическую сшивающую связь. Если сера используется только для вулканизации натурального каучука (без ускорителя), необходимо использовать очень большое количество серы, очень высокую температуру вулканизации и длительное время вулканизации. Риск чрезмерного сульфура очень велик. Как только оптимальное время отверждения будет превышено, физические свойства резко ухудшатся. Вулканизаты обычно очень темного цвета и имеют сильное цветение. Его стойкость к старению неудовлетворительна. Поэтому системы вулканизации серы без ускорителей были прекращены в практическом применении.