La vulcanización es un proceso generalmente aplicado a materiales elastoméricos o gomosos. Estos materiales se retraen a la fuerza a su forma aproximadamente original después de una deformación bastante grande impuesta mecánicamente. La vulcanización se puede definir como un proceso que aumenta la fuerza retráctil y reduce la cantidad de deformación permanente que queda después de eliminar la fuerza deformante. Por lo tanto, la vulcanización aumenta la elasticidad mientras disminuye la plasticidad. Generalmente se logra mediante la formación de una red molecular reticulada. Según la teoría de la elasticidad del caucho, la fuerza retráctil para resistir una deformación es proporcional al número de cadenas de polímero que soportan la red por unidad de volumen de elastómero. Una cadena de polímero de soporte es un segmento molecular de polímero lineal entre uniones de red. Un aumento en el número de uniones o enlaces cruzados da un aumento en el número de cadenas de soporte. En un polímero alto lineal no vulcanizado (por encima de su punto de fusión), solo los entrelazamientos de cadenas moleculares constituyen uniones. La vulcanización, por lo tanto, es un proceso de producción química de uniones de red mediante la inserción de enlaces cruzados entre cadenas de polímeros. Una reticulación puede ser un grupo de átomos de azufre en una cadena corta, un solo átomo de azufre, un enlace carbono-carbono, un radical orgánico polivalente, un grupo iónico o un ión metálico polivalente. el caucho, mezclado con agentes vulcanizantes, en un molde a presión. Observamos que, para artículos de caucho extruidos, el extruido de caucho compuesto se puede calentar en un baño de sal o incluso en aire caliente.

La vulcanización provoca cambios muy significativos a nivel molecular. Las moléculas de caucho largas (peso molecular generalmente entre 100.000 y 500.000 daltons) se unen entre sí con junturas (reticulaciones) espaciadas a lo largo de las cadenas poliméricas, con la distancia media entre junturas correspondiente a un peso molecular entre reticulaciones de aproximadamente 4000 y 10.000 daltons. Debido a la formación de la red, el caucho se vuelve esencialmente insoluble en cualquier solvente y no se puede procesar por ningún medio que requiera que fluya, como el procesamiento en una mezcladora o extrusora; en un molino o calendario; o durante el modelado, conformado o moldeado. Por tanto, es esencial que la vulcanización se produzca sólo después de que el artículo de caucho esté en su forma geométrica final. Los efectos de la vulcanización sobre las propiedades de uso final se ilustran en la figura. Cabe señalar que el módulo estático aumenta con la vulcanización en mayor medida que el módulo dinámico. (Aquí, el módulo estático es más correctamente el módulo de equilibrio, aproximado por un módulo de baja deformación y velocidad de deformación lenta. El módulo dinámico se mide generalmente con la imposición de una deformación pequeña sinusoidal a una frecuencia de 1 a 100 Hz). El módulo dinámico es una combinación de comportamiento viscoso y elástico, mientras que el módulo estático es en gran medida una medida del componente elástico del comportamiento reológico. La formación de reticulación reduce en gran medida la histéresis. La histéresis es la relación entre el componente viscoso o dependiente de la velocidad y el componente elástico de la resistencia a la deformación. También es una medida de la energía de deformación, que no se almacena (ni es soportada por la red elástica), sino que se convierte en calor. La vulcanización provoca entonces una compensación de elasticidad por comportamiento viscoso o plástico. La resistencia al desgarro, la vida útil a la fatiga y la tenacidad están relacionadas con la energía de rotura. Los valores de estas propiedades aumentan con pequeñas cantidades de reticulación, pero se reducen mediante la formación de reticulaciones adicionales. Las propiedades relacionadas con la energía para romper aumentan con los aumentos tanto en el número de cadenas de red como en la histéresis. Dado que la histéresis disminuye a medida que se desarrollan más cadenas de red, las propiedades relacionadas con la energía para romperse se maximizan a alguna densidad de reticulación intermedia. Cabe señalar que las propiedades dadas en la figura no son funciones solo de la densidad de reticulación. El tipo de reticulación, el tipo de polímero y el tipo y la cantidad de carga, y eso también les afecta. La reversión es un término que se aplica generalmente a la pérdida de estructuras de red por envejecimiento térmico no oxidativo. Suele asociarse a cauchos de isopreno vulcanizados por azufre. Puede ser el resultado de un tiempo de vulcanización demasiado largo (sobrecurado) o del envejecimiento en caliente de las secciones gruesas. Es más severo a temperaturas superiores a 155°C. Ocurre en vulcanizados que contienen una gran cantidad de reticulaciones polisulfídicas. Aunque su mecanismo es complejo, se ha deducido mucho sobre los cambios químicos que ocurren durante la reversión del caucho natural. En ocasiones, el término reversión se aplica a otros tipos de degradación no oxidativa, especialmente con respecto a los cauchos no basados ​​en isopreno. Por ejemplo, el envejecimiento térmico de SBR (caucho de estireno-butadieno), que puede causar un aumento de la densidad de reticulación y el endurecimiento, se ha denominado reversión, ya que puede ser el resultado de un curado excesivo y también puede degradar la utilidad de un producto.