(1) La velocità di vulcanizzazione e la temperatura di vulcanizzazione del sistema di vulcanizzazione dello zolfo possono fluttuare in un ampio intervallo di temperature. La temperatura di vulcanizzazione può essere la temperatura ambiente e può raggiungere i 300°C in alcuni processi di vulcanizzazione continua. Nella produzione effettiva, qualsiasi esigenza di rapporto tempo di flusso/tempo di vulcanizzazione può essere soddisfatta con opportuni adeguamenti. In casi speciali, il tempo di reazione effettivo può essere ridotto (tempo di vulcanizzazione totale meno tempo di flusso) e la curva del modulo di vulcanizzazione è vicina alla curva ad angolo retto ideale. In altri sistemi di vulcanizzazione noti, la velocità di vulcanizzazione può essere solitamente controllata solo controllando la temperatura, il che significa che l'accorciamento del tempo di vulcanizzazione ridurrà anche il tempo di scorrimento e la curva di vulcanizzazione non è molto piatta. Alla fine, possono apparire reticolazioni striscianti indesiderabili e il modulo continua ad aumentare.
(2) La gomma vulcanizzata del sistema di vulcanizzazione dello zolfo ha migliori prestazioni di resistenza, in particolare la resistenza alla frattura da fatica flessionale. I vulcanizzati di zolfo sono generalmente migliori dei vulcanizzati senza zolfo in termini di resistenza alla trazione e alla crescita della lacerazione e sono anche adatti per la formazione di fratture per fatica e resistenza alla crescita dinamica della lacerazione. Quando il sistema di vulcanizzazione a zolfo viene sostituito da altri sistemi di vulcanizzazione, la perdita di resistenza alla fatica flessionale può essere solo parzialmente compensata (ad esempio aggiungendo agenti anti-invecchiamento resistenti alla frattura per fatica flessionale)
Sono state proposte alcune ipotesi sul meccanismo dello zolfo come agente reticolante. Se il punto di reticolazione può essere caratterizzato come R1-SX-R2, allora i legami di reticolazione X=0, 1 e 2 sono relativamente stabili; quando X=3 o superiore, i legami di reticolazione possono scorrere lungo la catena molecolare della gomma e non spezzarsi, cioè la densità di reticolazione rimane invariata. Questo"effetto di scorrimento" può spiegare le prestazioni di set di compressione relativamente scarse dei suddetti vulcanizzati di zolfo. In secondo luogo, riduce la concentrazione delle sollecitazioni locali e produce un rilassamento delle sollecitazioni nell'intervallo di dimensioni molecolari, che riduce la possibilità di frattura e ritarda efficacemente la formazione di cricche.
(3) Il terzo vantaggio del sistema di vulcanizzazione allo zolfo è l'insensibilità del sistema di vulcanizzazione ad altri componenti della mescola di gomma. Ad esempio, quando sono presenti alcuni gruppi reattivi al di fuori della catena molecolare della gomma, come materiali che possono subire reazioni di ossidazione (agenti anti-invecchiamento) o reazioni di riduzione (composti insaturi come i plastificanti), la reazione di vulcanizzazione non sarà disturbata. . Anche se c'è una certa quantità di acqua, gli alcali e gli acidi deboli sono accettabili, naturalmente, l'acido forte causerà la rottura del legame solfuro e la reazione di ciclizzazione. Al contrario, nei sistemi di vulcanizzazione senza zolfo, come i sistemi di vulcanizzazione con perossido, la scelta della composizione della formula sarà limitata. Questa restrizione è assolutamente severa o limita l'uso di determinati additivi. Ad esempio, il sistema di vulcanizzazione del perossido sarà interferito da componenti acidi, la vulcanizzazione ad aria calda non può essere utilizzata e gli antiossidanti amminici non possono essere utilizzati.
Lo zolfo di solito esiste sotto forma di molecole cicliche (S8). Il ruolo dell'acceleratore è quello di attivare prima lo zolfo, cioè di aprire l'anello S8 per formare un intermedio dell'S-atomo. L'intermedio trasferisce l'atomo di zolfo e la restante parte dell'acceleratore collegato alla catena molecolare della gomma. I gruppi della catena laterale sospesi reagiscono ulteriormente con la catena molecolare della gomma e il residuo dell'acceleratore rotto forma un vero e proprio legame di reticolazione. Se lo zolfo viene utilizzato da solo per vulcanizzare la gomma naturale (senza acceleratore), è necessario utilizzare una quantità molto elevata di zolfo, una temperatura di vulcanizzazione molto elevata e un tempo di vulcanizzazione lungo. Il rischio di eccesso di zolfo è molto grande. Una volta superato il tempo di polimerizzazione ottimale, le proprietà fisiche si deteriorano drasticamente. I vulcanizzati sono generalmente di colore molto scuro e hanno una fioritura severa. La sua resistenza all'invecchiamento è insoddisfacente. Pertanto, i sistemi di vulcanizzazione dello zolfo senza acceleranti sono stati interrotti nelle applicazioni pratiche.
