Químico aquí: el caucho natural es un polímero (moléculas de cadena larga). La vulcanización agrega enlaces cruzados (a través de enlaces disulfuro) al caucho, básicamente convirtiendo las hebras de moléculas de caucho en una red, lo que aumenta considerablemente la resistencia. Los tubos de la bicicleta son de caucho vulcanizado, pero las superficies externas se tratan de tal manera que todos esos grupos de azufre que se entrecruzan no se extienden y tratan de agarrar algo. Se pone un poco de fluido vulcanizante (de aquí en adelante "pegamento") y algunos enlaces disulfuro en el tubo se rompen y se vuelven a formar con los enlaces a los polímeros del pegamento. Una vez que se seque el pegamento (hay un poco de disolvente que debe evaporarse), el lado interno del punto de pegamento se une químicamente al neumático. El lado exterior queda con un grupo de grupos de azufre libres que esperan agarrarse a otros grupos de azufre. Luego retira ese trozo de papel de aluminio del lado naranja del parche del neumático (que expone los grupos de azufre libres que quedan en el parche) y lo presionas en el punto de pegamento: ahora has hecho millones de enlaces químicos entre el parche y el pegamento lugar. Sin embargo, no está realmente pegado, el sistema de parches "pegamento" es ahora una sola molécula unida químicamente.
El enlace químico que mantiene las cosas juntas es por qué:
El tubo tiene que estar limpio y seco: los grupos de azufre que buscan algo para agarrar agarrarán la suciedad, el agua y otros residuos en lugar del parche.
No se puede usar cinta adhesiva o pegamento normal: son sustancias pegajosas que no vulcanizan la goma. El cemento de goma puede mantener un parche en su lugar, pero NO es lo mismo.
Parches sin cola chupan un poco, el fluido de vulcanización en los tubos pequeños funciona mejor para hacer enlaces con el tubo de la bicicleta perforado.
Puedes hacer parches de los tubos viejos; en su forma más básica, estás vulcanizando dos piezas de goma juntas, por lo que dos piezas del tubo de la bicicleta se pegarán entre sí.
TL; DR - Vulcanización. http://en.wikipedia.org/wiki/Vulcanization