Kauçuğun vulkanizasyon işleminde kullanılan kükürt hızlandırıcının miktarı ve türü, nihai kauçuk ürününün ısı direncinin ve yaşlanma özelliklerinin belirlenmesinde kritik bir rol oynar. Bu hızlandırıcılar, kauçuğa gelişmiş esneklik, güç ve dayanıklılık kazandıran bir süreç olan vulkanizasyon sırasında kauçuk moleküllerini çapraz bağlayan kimyasal reaksiyonların hızlandırılmasında önemlidir. Ancak kükürt hızlandırıcıların türü ve miktarına ilişkin yapılan özel seçimler, kauçuğun yüksek sıcaklık koşullarında ve uzun süreli kullanımlarda nasıl davranacağı üzerinde önemli etkilere sahip olabilir.
Kullanılan kükürt hızlandırıcının türü, sertleşme hızı ile kauçuğun nihai özellikleri, özellikle de ısı direnci arasındaki dengeyi etkileyebilir. Öncelik kükürt hızlandırıcıları örneğin daha hızlı sertleşme süreleri sağladığı biliniyor ancak daha düşük ısı direnci sergileyen bir kauçuk bileşiğine yol açabilir. Bunun nedeni, daha hızlı sertleşmenin daha az çapraz bağlanma yoğunluğuna neden olabilmesi ve bu da ısı altında daha hızlı bozunan daha kırılgan bir malzemeye yol açabilmesidir. Öte yandan, ikincil hızlandırıcıların eylemleri genellikle daha yavaştır ancak daha kontrollü bir çapraz bağlanma sürecini destekler, bu da genellikle daha iyi ısı direnci ve yüksek sıcaklıklarda daha iyi performans sağlar.
Sülfür hızlandırıcının miktarı da kauçuğun nihai ısı direncinde önemli bir rol oynar. Çok fazla hızlandırıcı aşırı hızlı bir vulkanizasyona yol açabilir, bu da kauçuk ürününün aşırı sert olmasına ve termal stres altında çatlamaya yatkın olmasına neden olabilir. Tersine, yetersiz miktarda hızlandırıcı, eksik vulkanizasyona yol açarak kauçuğun çok yumuşak kalmasına ve ısı altında deformasyona yatkın olmasına neden olabilir. Hızlandırıcının doğru dengesi, kauçuğun ısıya direnme ve zaman içinde mekanik özelliklerini koruma yeteneğine doğrudan katkıda bulunan optimum çapraz bağlanma seviyesine ulaşmasını sağlar.
Kükürt hızlandırıcılar, ısı direncinin yanı sıra kauçuğun yaşlanma özelliklerini de önemli ölçüde etkiler. Kauçuğun yaşlanma süreci, oksijen, ozon, UV ışığı ve ısı gibi çevresel faktörlere maruz kalma nedeniyle malzemenin fiziksel özelliklerinin kademeli olarak bozulmasını içerir. Bu faktörlere maruz kalan kauçuk ürünler zamanla kırılganlaşabilir, elastikiyetini kaybedebilir ve mukavemeti düşebilir. Sülfür hızlandırıcının türü ve miktarı, kauçuğun bu yaşlanma etkilerine ne kadar iyi direnç gösterdiğini etkileyebilir.
Örneğin, daha yüksek çapraz bağ yoğunluğunu destekleyen kükürt hızlandırıcılar tipik olarak oksidatif yaşlanmaya karşı daha iyi dirence sahip bir kauçuk bileşiğiyle sonuçlanır. Bu, kauçuğun zorlu çevre koşullarına maruz kaldığında bile elastikiyetini ve gücünü daha uzun süre koruyabileceği anlamına gelir. Bununla birlikte, daha düşük bir çapraz bağ yoğunluğuna yol açan hızlandırıcılar, kauçuğu zamanla çatlama ve sertleşme gibi yaşlanma etkilerine karşı daha duyarlı hale getirebilir. Oksidatif stabiliteyi arttırmak için tasarlanmış özel hızlandırıcıların kullanılması, kauçuğun bozulmaya karşı direnç yeteneğini daha da geliştirebilir.
Kauçuğun yaşlanma özellikleri, farklı türdeki kükürt hızlandırıcıların anti-ozonantlar, antioksidanlar ve UV stabilizatörleri gibi diğer katkı maddeleri ile birleştirilmesiyle de artırılabilir. Bu katkı maddeleri hızlandırıcılarla sinerjik olarak çalışarak ısıya ve çevresel stres etkenlerine karşı kapsamlı koruma sağlar ve kauçuğun özelliklerini çok daha uzun süre korumasını sağlar. Bu özellikle kauçuk bileşenlerin aşırı koşullar altında bile uzun süreler boyunca güvenilir performans göstermesinin beklendiği otomotiv, endüstriyel ve havacılık uygulamalarında önemlidir.
