Tổng quan về cao su lưu hóa và quá trình lưu hóa cao su

Cao su lưu hóa là quá trình thay đổi tính chất của cao su bằng cách sử dụng các chất hóa học hoặc phương pháp vật lý để cải thiện đặc tính của nó. Quá trình này thường bao gồm sự trộn hợp chất cao su với các chất lưu hóa và tiến hành quá trình gia nhiệt, trưng bày nhiệt độ, áp suất, hoặc xử lý bằng phương pháp khác để thay đổi cấu trúc phân tử và tính chất của cao su.

Mục đích chính của cao su lưu hóa là cải thiện các tính chất của cao su như độ bền, độ cứng, độ co giãn, độ bám dính, khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt, chống cháy, chống tia UV, khả năng chống hóa chất và các tính chất khác. Quá trình lưu hóa có thể được áp dụng cho nhiều loại cao su, bao gồm cao su tự nhiên và cao su tổng hợp. Chúng có những ưu điểm sau:

• Không gây kích ứng và tạo ra các hạt bụi/sợi bông làm ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng.
• Có khả năng chịu nhiệt cao và khả năng cách nhiệt rất tốt.
• Cũng có khả năng cách điện.
• Có thể hấp thụ tiếng ồn và chống rung hiệu quả.
• Không hấp thụ hơi nước, chống ẩm vượt trội. 
• Không có mùi hôi.
• Kháng tia UV.
• Tuổi thọ lâu bền.

Ứng dụng của cao su lưu hóa là gì

Ứng dụng của cao su lưu hóa trong sản xuất lốp ô tô

Chính vì những ưu điểm trên, cao su lưu hóa được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để sản xuất các sản phẩm cao su có tính chất đáp ứng yêu cầu cụ thể của ứng dụng, chẳng hạn như lốp xe, phụ tùng ô tô, ống dẫn, đồ gasket, đệm cách âm, sản phẩm y tế và nhiều ứng dụng khác.

Cao su lưu hóa được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau do khả năng cải thiện tính chất và hiệu suất của cao su. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của cao su lưu hóa:

• Ứng dụng lớn nhất là trong ngành công nghiệp ô tô, lốp ô tô và bộ phận treo, bộ phận đệm, bộ phận truyền động và bộ phận chịu va đập
• Còn có thể làm vật liệu cách nhiệt chống cháy do độ bền nhiệt và không cháy, không bắt lửa như ống dẫn, đồ gasket (miếng đệm)
• Làm Chất keo dán, các vật liệu phủ silicon, làm vật liệu cách điện, chống thấm
• Sản phẩm y tế: Cao su lưu hóa được sử dụng trong sản xuất sản phẩm y tế như bộ phận nối, bộ phận diện, bộ phận bơm, bộ phận dẫn truyền và các loại băng dính y tế

Quá trình lưu hóa cao su

Lưu hóa cao su là quá trình làm rắn chất đàn hồi của cao su bằng cách tạo ra các liên kết chéo giữa các phần của chuỗi polyme làm tăng độ cứng, độ bền và những đặc tính khác của cao su. Nó cũng có thể cải thiện khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt, chống hóa chất và kháng tia UV. Phương pháp lưu hóa phổ biến nhất ban đầu được sử dụng cho cao su tự nhiên bằng cách sử dụng lưu huỳnh. Tuy nhiên, hiện nay, cao su tổng hợp cũng được lưu hóa bằng các chất khác như peroxide hoặc hỗn hợp các chất lưu hóa để tạo ra các liên kết chéo.

Thử nghiệm các đặc trưng lưu hóa cao su tại Viện IMIT

Phương pháp lưu hóa cao su bằng lưu huỳnh

Phương pháp lưu hóa cao su bằng lưu huỳnh là phổ biến nhất và được sử dụng để làm rắn cao su tự nhiên và cao su Styren Butadien (SBR). Lưu huỳnh được sử dụng để thay thế một số liên kết C-H trong chuỗi polyme bằng nguyên tử lưu huỳnh (S). Số lượng nguyên tử lưu huỳnh trong liên kết chéo ảnh hưởng đáng kể đến tính chất vật lý của cao su lưu hóa.

Quá trình lưu hóa tạo ra các liên kết chéo giữa các phần của chuỗi polyme, làm tăng độ cứng và độ bền của cao su. Tuy nhiên, việc có quá nhiều liên kết chéo có thể làm giảm khả năng chịu nhiệt của cao su. Tấm cao su với nhiều liên kết ngắn có khả năng chịu lực tốt hơn, trong khi những liên kết chéo chứa nguyên tử lưu huỳnh mang lại tính động học tốt, giúp cao su mềm dẻo và không bị nứt bề mặt.

Lưu hóa bằng oxit kim loại

Quá trình lưu hóa cao su được tiến hành bằng cách sử dụng các oxit kim loại như MgO, ZnO hoặc Pb3O4 và được áp dụng cho việc lưu hóa cao su Neoprene và cao su polychloroprene (CR).

Khi liên kết chéo hình thành quá sớm do tác động nhiệt, chất xúc tiến lưu hóa cũng phải được điều chỉnh tùy thuộc vào loại cao su. Thông thường, việc sử dụng các chất xúc tiến có thể gặp khó khăn trong quá trình lưu hóa cao su CR.

Trong số đó, Ethylene Thiourea (ETU) được coi là chất xúc tiến quan trọng nhất nhưng cũng có tiềm ẩn nguy cơ độc hại. Vì vậy, trong ngành công nghiệp cao su ở châu Âu, đã tiến hành nghiên cứu để tìm ra các giải pháp an toàn và thay thế cho ETU.

Lưu hóa cao su silic

Đây là phương pháp sản xuất cao su silicone, với hai loại silicone lưu hóa nhiệt độ phòng được gọi là RTV-1 và RTV-2.

Đối với silicone RTV-1:

• Chúng đông cứng do tác động của độ ẩm không khí, chất xúc tác và acetoxysilan.
• Quá trình đông rắn bắt đầu từ bề mặt bên ngoài và lan tỏa dần đến phần trong.
• Silicone RTV-1 có đặc tính bám dính, đàn hồi và độ bền tốt.
• Độ cứng Shore có thể thay đổi trong khoảng từ 18 đến 60.
• Độ giãn dài khi đứt có thể nằm trong khoảng từ 150% đến 700%.
• Chúng có khả năng chống lão hóa vượt trội nhờ khả năng chống lại tia tử ngoại (UV) và điều kiện thời tiết.

Đối với silicone RTV-2:

• RTV-2 là một hỗn hợp gồm 2 thành phần, trở thành silicone RTV-2 hoàn chỉnh khi hai thành phần được trộn lẫn với nhau. Khi đó, chúng đông lại ở nhiệt độ phòng thành dạng rắn, gel hoặc bọt dẻo.
• RTV-2 vẫn duy trì tính linh hoạt từ −80 đến 250 °C (−112 đến 482 °F).
• Phân hủy xảy ra ở nhiệt độ trên 350 °C (662 °F), tạo thành cặn silica trơ, không cháy và không dễ cháy.
• Chúng có thể được sử dụng để cách điện do tính chất điện môi của chúng.

Tóm lại, silicone lưu hóa RTV-1 và RTV-2 có những đặc tính riêng biệt và có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả ứng dụng cách điện.

Opacontrol - Tổ chức Thử nghiệm & Chứng nhận cao su Uy tín

Thử nghiệm cao su tại Opacontrol

Đối với những vật liệu cao su, silicone hay vật liệu nhựa, Công Ty TNHH Chứng nhận và Kiểm định chất lượng Opacontrol (Opacontrol.com.vn)đều có năng lực làm thử nghiệm và chứng nhận. Chúng tôi với gần 10 năm kinh nghiệm đảm bảo cung cấp cho Quý Doanh nghiệp dịch vụ tốt nhất:

• Đội ngũ chuyên nghiệp: Đội ngũ kỹ thuật viên, thử nghiệm viên trình độ chuyên môn cao, có nhiều kinh nghiệm trong hoạt động thử nghiệm và chứng nhận vật liệu xây dựng;
• Tận tâm với khách hàng: Opacontrol có thể hỗ trợ và hướng dẫn doanh nghiệp đạt được chứng nhận theo các tiêu chuẩn sản phẩm bằng năng lực của tổ chức chứng nhận nhiều năm kinh nghiệm và đầy đủ năng lực pháp lý.
• Tiết kiệm: Thủ tục và chi phí rõ ràng, hợp lý đáp ứng toàn diện mọi yêu cầu của khách hàng, đem đến giá trị thực cho các doanh nghiệp hợp tác.

Thử nghiệm silicone

Thử nghiệm băng tải cao su