VULKANISASI KARET SECARA KONVENSIONAL
Untuk mengubah sifat fisis dari karet dilakukan proses vulkanisasi. Vulkanisasi adalah proses pembentukan ikatan silang kimia dari rantai molekul yang berdiri sendiri, yang dapat meningkatkan elastisitas dan menurunkan plastisitas. Proses vulkanisasi secara konvensional menggunakan belerang pertama kali ditemukan oleh Charles Goodyear tahun 1839, untuk proses vulkanisasi ini sering dipakai senyawa belerang (sulfur) sebagai pengikat polimer kart tersebut. Pada proses vulkanisasi konvensional yang menggunakan belerang ini, dibutuhkan 3 sampai 4 macam bahan kimia yaitu bahan pemvulkanisasi yaitu belerang, bahan pemercepat berupa senyawa karbamat, bahan penggiat, dan bahan pemantap yaitu KOH lalu dipanaskan pada suhu 40 - 50 °C selama 2 - 3 hari, pemanasan kedua 70 °C selama 2 jam, dan pemanasan akhir 100 °C selama 1 jam.
Pemanasan awal dan kedua bertujuan membuat kompon pravulkanisasi sedangkan pemanasan akhir merupakan tahap penyempurnaan. Senyawa karbamat harus ditambahkan pada lateks karet alam untuk mempercepat proses vulkanisasi. Beberapa senyawa kimia yang biasa digunakan sebagai bahan pemercepat diantaranya ialah morpholino (di)thiobenzothiazole, dithiomorpholine, tetramethylthiuram disulfide (TMTD), zine dimethldithiocarbamate (ZDEC) dan sebagainya. Bahan-bahan tersebut dapat membentuk 4- nitrosomorphine dan dimethylnitrosamine. Kedua kandungan nitrosamin inilah yang merupakan unsur karsinogen yang berbahaya bagi kesehatan. Proses vulkanisasi secara konvensional menggunakan belerang seperti terlihat pada reaksi Gambar 1.
Gambar 1. Reaksi Vulkanisasi Secara Konvensional menggunakan Belerang
METODE VULKANISASI PEROKSIDA
Pemvulkanisasian yang tidak menggunakan sulfur antara lain yaitu peroksida organik.
Peroksida organik dapat menvulkanisasi baik saturated rubber (e.g EPM, EVM, CM, Q, some of FKM) maupun unsaturated rubber (e.g EDPM, SBR, NBR, NR). Peroksida pertama kali digunakan sebagai vulkanisasi pada Natural Rubber (NR) adalah dibenzoyl peroxide pada tahun 1915 ole Ostomyslenskij. Bagaimanapun, penggunaan lebih luas kemudian ditemukan untuk vulkanisasi pada saturated rubber seperti EPM (Ethylene propvlene Rubber). Pada saat ini metode vulkanisasi peroksida digunakan sebagai vulcanization agents pada unsaturated rubber yang umum diperlukan untuk memproduksi gum yang tahan pada temperatur atau pada vulkanisasi campuran yang terdiri dari saturated dan unsaturated rubber.
Peroksida organik berguna pada sebagai agen vulkanisasi berdasarkan komposisi kimianya alifatik, aromatik, juga campuran beberapa peroksida (memiliki lebih dari satu gugus peroksida). Umumnya agen peroksida bergenerasi pada dekomposisi termal dan diikuti dengan fragmentasi dari peroksida primer seperti:
Gambar 2. Contoh Peroksida Primer
Pada umumnya vulkanisasi peroksida memerlukan tiga tahap yaitu : 1. Peroksida terbelah menjadi dua menjadi dua radikal alkoksi
2. Satu radikal alkoksi mengambil satu atom Hidrogen dari polimer, terbentuk radikal rantau polimer
3. Dua radial rantai polimer yang berdekatan berikatan membentuk ikatan-ikatan karbon Peroksida organik yang sering digunakan adalah dikumil peroksida. Dikumil peroksida merupakan agen vulkanisasi yang tepat pada suhu sekitar 120 -170 C. Pada reaksinya, peroksida akan terurai karena pemanasan hingga terbentuk radikal bebas PO.
Radikal bebas itu menarik atom hidrogen pada molekul karet, sehingga diperoleh molekul karet yang radikal (R). Radikal-radikal molekul karet yang saling berdekatan akan bergabung
hingga terbentuk ikatan silang, antara atom C dari kedua rantai molekul kuat tersebut.
Mekanisme terjadinya ikatan silang (antar atom karbon) adalah sebagai berikut:
Gambar 3. Mekanisme Vulkanisasi Peroksida
POOP adalah peroksida organik, RH menggambarkan sebagai molekul karet alam, dan R-R merupakan ikatan silang. Oleh karena ikatan antara carbon sangat kuat, maka vulkanisat yang dihasilkan mempunyai pampatan tetap yang rendah serta ketahanan sang yang tinggi apabila digunakan anti oksidan yang tepat. Mekanisme vulkanisasi dikumil peroksida dengan karet alam ditunjukkan pada gambar.
Gambar 4. Mekanisme Vulkanisasi Dikumil Peroksida Terhadap Karet
Dikumil peroksida merupakan jenis inisiator yang paling banyak digunakan. Dikumil peroksida in dapat bereaksi pada suhu tinggi 160 C dan memiliki sensitifitas oksigen yang rendah bila dibandingkan dengan peroksida yang lain serta sensitif terhadap asam.
Karakteristik dikumil peroksida sebagai berikut.
Gambar 5. Dekomposisi Dikumil Peroksida
