Dokumen ini membahas proses vulkanisasi karet, termasuk berbagai jenis dan karakteristik bahan vulkanisasi, serta agen pengikat silang seperti sulfur dan peroksida. Vulkanisasi mempengaruhi sifat fisik karet, seperti kekuatan tarik dan elastisitas, tergantung pada jenis dan kombinasi bahan yang digunakan. Selain itu, dokumen ini juga menjelaskan penggunaan pencepat dan penghambat dalam proses vulkanisasi untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas produk akhir.

1. VULCANIZATION

2. Vulkanisasi dan Bahan-Bahan Vulkanisasi
• Vulkanisasi : merubah molekul-molekul karet menjadi jaringan dengan
pembentukan ikatan silang (crosslink).
• Jenis-jenis vulkanisasi dengan sulfur :
High sulfur system (conventional vulcanization)polysulfide (C-Sx-C, x>2)
Semi efficient vulc. (semi-EV)disulfide (C-S-S-C)
Very low sulfur & sulfurless vulc. (EV)monosulfide (C-S-C) & disulfide
dominan
• Klasifikasi Crosslinking Agents :
Sulfur & sulfur containing vulcanizing agents
Peroksida
Quinonedioximes
Polymethylolphenolic Resins
Di- and triisocyanates, urethane crosslinker
Other crosslinking agents

3. Karakteristik Hasil Vulkanisasi
Jenis vulkanisasi & bahan yang berbeda dalam pembentukan
ikatan silang, akan didapat karakteristik dari produk yang
berbeda pula.
Properties yang Dioptimalkan (pada vulkanisat NR)
Crosslink pendek (C-C / C-S-C) Crosslink lebih panjang (C-Sx-C)
Stabilitas panas Tensile strength
Stabilitas reversi Elasticity
Sifat antidegradasi Fatigue resistance
Permanent set
&
compression set pada T tinggi
Permanent set pada T rendah

4. Sulfur & Sulfur Containing
Vulcanizing Agents
Penggolongan bahan ini :
• Sulfur  soluble and insoluble.
• Selenium dan tellurium  produk lebih lemah dibanding sulfur.
• Sulfur donor  kandungan sulfur tidak stabil terhadap panas 
pada T vulkanisasi sulfur dilepaskan.
 Contoh : DPTT, DTDM, CLD, MBSS, TMTD, OTOS
 DPTT  crosslink density sangat tinggi.
 OTOS  ikatan silang dengan stabilitas panas tinggi.
Vulkanisasi sulfur
Karet tanpa ikatan rangkap (jenuh)
Karet dengan ikatan rangkap (NR, SBR, NBR, dll)

5. Peroksida
• Baik digunakan untuk karet sintetis jenuh (EVM, EPM, CM, Q, dll)
maupun karet diene (NBR dan EPDM).
• Tidak dugunakan untuk IIR  terurai dengan kehadiran peroksida.
Contoh : diacetylperoxide, dicumylperoxide, dll.
Beberapan keuntungan dan kelemahan vulkanisasi peroksida:
Keuntungan Kelemahan
Penyimpanan compound bebas scorch Bahan-bahan yang digunakan terbatas
karena bisa bereaksi dengan peroksida
Low compression set Kebanyakan tensile strength, tear
strength, elastisitas & dynamic properties
rendah
Stabil pada T tinggi Abrasion resistance rendah
Tidak menimbulkan bloom Swelling tinggi
Tidak menimbulkan discoloration Menimbulkan bau tidak enak & beracun

6. Other Crosslinking Agents
• Quinonedioximes
Paling banyak untuk IIR, jika divulkanisasi dengan sulfur perlu
waktu yang lama.
Contoh : CDO, dibenzo-CDO.
• Polymethylolphenolic resins
Heat & steam stability produk sangat baik.
Vulkanisasi lambat tetapi compression set rendah.
• Di- and triisocyanates, urethane crosslinker
Isocyanate  untuk karet diene  didapat heat & oil resistance
Urethane  untuk NR  didapat stabilitas reversi yang baik
Contoh : TDI, MOCA
• Polyamine (FKM), epoxy resins, metalloorganic & organo silicone,
etc.

7. Pencepat Primer dan Sekunder
• Pencepat primer : waktu pravulkanisasi panjang
• Pencepat sekunder : waktu pravulkanisasi pendek
Dithiophosphate
Dithiocarbamate
Guanidine
Thiuram
Sulfenamide
Mercapto
Pencepat
Sekunder
Pencepat
Primer
Pencepat
sekunder
Pencepat
primer
Laju vulkanisasi
bertambah, keamanan
scorch terjamin

8. Vulcanization Accelerators
Golongan Respon terhadap vulkanisasi Contoh
Mercapto
CUKUP CEPAT,
umumnya kombinasi, scorch sedang
MBT, MBTS (retarder
CR), ZMBT (untuk lateks)
Sulfenamide
CEPAT-DITUNDA,
tunggal/kombinasi, scorch panjang
CBS, TBBS, MBS, DCBS
Dithiocarbamate
SANGAT CEPAT,
sec. acc. utk mercapto & sulfenamide
ZDMC, ZDBC, ZDEC
Thiuram
SANGAT CEPAT,
sec. acc. utk mercapto & sulfenamide
TMTD (sulfur donor
semi-EV), TMTM, DPTT
Guanidine
SEDANG,
sec. acc. utk mercapto & sulfenamide
DPG, DOTG, OTBG
Aldehyde-Amine LAMBAT BAA, HEXA, TCT
Thiourea CEPAT, untuk vulkanisasi CR ETU, DPTU, DETU
Dithiophosphate CEPAT, biasanya kombinasi ZDBP, CuIDP

9. Pencepat Mercapto
• Biasanya digunakan bersama acc. basa (guanidine)
vulkanisasi lebih cepat, crosslink density naik
• Kombinasi dengan thiuram  untuk vulkanisasi karet yg
lambat (IIR & EPDM).
• Perlu penambahan ZnO + stearic acid / bisa diganti
dengan Zn-soap.
• Tidak menimbulkan staining.
• Biasanya untuk karet-karet : NR, IR, BR, SBR, NBR.
• Retarder : asam organik volatilitas rendah.

10. Pencepat Sulfenamide
• Laju vulkanisasi dipengaruhi penambahan pencepat
sekunder (thiuram & dithiocarbamate).
• Penambahan accelerator cepat  sebagai retarder.
• Processing safety meningkat : CBS < TBBS < MBS < DCBS.
• Perlu penambahan ZnO + stearic acid / Zn-soap.
• Tidak menyebabkan staining tapi bisa menguningkan
vulkanisat.
• Untuk karet-karet : NR, IR, BR, SBR, NBR ; dalam
kombinasi  EPDM ; kurang cocok untuk CR.
• Retarder : asam organik volatilitas rendah.

11. Pencepat Dithiocarbamate
• Dithiocarbamat ada bermacam-macam : Zn, ammonium, logam
lain  beda di scorch time.
• Ammonium terutama untuk latex ; Se, Pb, Bi, Cu jarang dipakai.
• Dipakai sendiriprocess safety tidak baik karena sangat cepat.
• Scorch time & process safety meningkat: ZDBC < ZDEC < ZEPC <
ZDMC < Z5MC < ZBEC.
• Jika ditambah thiuram / thiazole  laju vulkanisasi bisa
dikurangi, process safety naik.
• Perlu penambahan ZnO + stearic acid / Zn-soap.
• Cocok untuk banyak tipe karet, khususnya semua karet diene
termasuk IIR & EPDM, kecuali CR.
• Retarder : asam organik volatilitas rendah ; kombinasi acc.

12. Pencepat Thiuram
• Sedikit lebih lambat dari dithiocarbamat saat awal
vulkanisasi.
• Penambahan sulfenamide  menunda scorch time tanpa
mempengaruhi total curing time.
• Perlu penambahan ZnO + stearic acid / Zn-soap.
• Tidak menimbulkan staining.
• Cocok untuk karet-karet : NR, IR, BR, SBR & NBR serta
karet dengan ketidakjenuhan rendah : EPDM, ETER, IIR.

13. Pencepat Guanidine
• Jarang dipakai sebagai acc. tunggal karena menimbulkan
long scorch & long vulcanization time.
• Paling sering digabungkan dengan acc. Mercapto.
• Perlu penambahan Zno. Penambahan stearic acid akan
menghambat. Bisa juga menggunakan Zn-soap.
• Menyebabkan staining.
• Dalam kombinasi dengan thiazole, thiuram &
dithiocarbamate  digunakan untuk karet NR, IR, BR,
SBR, NBR. Kurang berguna untuk IIR & EPDM.
• Bisa diperlambat dengan menurunkan nilai pH  dengan
penambahan asam.

14. Penggiat (Activator)
• Bahan yang ditambahkan bersama accelerator untuk
menambah laju vulkanisasi (cure rate).
• ZnO, MgO (biasanya untuk CR).
fatty acid
(stearic acid)
sulfur ZnO
karet
dispersi
filler & chemicals
meningkat
scorch time
meningkat

15. Penghambat vulkanisasi
(Vulcanization Retarder)
Bahan yang digunakan untuk mencegah vulkanisasi yang prematur
kombinasi
acelerator
Efek
retard
acc. sekunder
acc. primer
penambahan
asam organik
volatilitas rendah
asam benzoat (BES)
phthalic anhydride (PTA)
asam salisilat (SCS)
memperpanjang scorch time & curing time
menambah scorch time saja
CTP
NDPA

16. Sekian
dan
TerimaKasih