Phân loại cao su
Phân loại theo nguyên liệu thô: Cao su tự nhiên, Cao su tổng hợp Cao su tổng hợp được chia thành-cao su tổng hợp thông dụng và cao su tổng hợp đặc biệt.
Cao su tự nhiên chủ yếu có nguồn gốc từ Hevea brasiliensis. Khi cắt vỏ cây cao su này sẽ chảy ra một loại nhựa màu trắng đục gọi là mủ. Cao su tự nhiên thu được sau khi mủ được đông tụ, rửa sạch, tạo hình và sấy khô. Cao su tổng hợp được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp nhân tạo và các loại cao su khác nhau có thể được tổng hợp bằng các nguyên liệu thô khác nhau (monome).
Từ năm 1900 đến năm 1910, nhà hóa học CD Harris đã xác định rằng cấu trúc của cao su tự nhiên là polyme của isopren, mở đường cho quá trình tổng hợp cao su nhân tạo. Năm 1910, nhà hóa học người Nga SV Lebedev (1874-1934) đã sử dụng natri kim loại làm chất xúc tác để polyme hóa 1,3-butadien thành cao su natri butadien. Sau đó, nhiều loại cao su tổng hợp mới lần lượt xuất hiện, chẳng hạn như cao su cis-butadien, cao su chloroprene, cao su styren-butadien, v.v. Sản lượng cao su tổng hợp đã vượt xa cao su tự nhiên, trong đó cao su styren-butadien có sản lượng lớn nhất.
(Nguồn: Phòng triển lãm Packaging Home Boutique)
Cao su tổng hợp-có mục đích chung
Nó đề cập đến các loại cao su thay thế một phần hoặc hoàn toàn cao su tự nhiên, chẳng hạn như cao su styren-butadien, cao su cis-butadien, cao su isopren, v.v. Chúng chủ yếu được sử dụng trong sản xuất lốp xe và các sản phẩm cao su công nghiệp nói chung. Cao su-đa dụng có nhu cầu lớn và là loại cao su tổng hợp chính.
Giới thiệu cấu trúc của cao su tổng hợp-có mục đích chung
Cấu trúc tuyến tính: Cấu trúc chung của cao su chưa lưu hóa. Do trọng lượng phân tử lớn, nó có dạng cụm mịn mà không cần tác động từ bên ngoài. Khi tác dụng ngoại lực rồi loại bỏ, mức độ vướng víu của các cụm mịn thay đổi và chuỗi phân tử bật trở lại, dẫn đến xu hướng phục hồi mạnh mẽ, đó là nguồn gốc của độ đàn hồi cao của cao su.
Cấu trúc phân nhánh: Sự tập hợp các nhánh của chuỗi cao phân tử cao su tạo thành gel. Gel có hại cho hiệu suất và quá trình xử lý cao su. Trong quá trình trộn cao su, các chất phụ gia khác nhau thường không thể xâm nhập vào vùng gel, tạo thành các khoảng trống cục bộ, không đạt được khả năng gia cố và liên kết ngang{2}}và trở thành các bộ phận yếu của sản phẩm.
Cấu trúc liên kết chéo: Các phân tử tuyến tính được kết nối với nhau thông qua việc bắc cầu của một số nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử để tạo thành cấu trúc mạng ba chiều. Cấu trúc này liên tục được tăng cường với sự tiến bộ của quá trình lưu hóa. Kết quả là khả năng chuyển động tự do của các đoạn chuỗi giảm, độ dẻo và độ giãn dài giảm, trong khi độ bền, độ đàn hồi và độ cứng tăng lên, độ nén và độ trương giảm.
(Nguồn: Phòng triển lãm Packaging Home Boutique)
Phân loại theo hình thức: Cao su thô dạng khối, mủ cao su, cao su lỏng và cao su dạng bộtLatex là chất phân tán cao su dạng keo trong nước; Cao su lỏng là một oligome của cao su, thường là chất lỏng nhớt trước khi lưu hóa; Cao su bột được tạo ra bằng cách chế biến mủ cao su thành dạng bột để thuận tiện cho việc trộn và chế biến. Cao su nhiệt dẻo, được phát triển vào những năm 1960, không yêu cầu lưu hóa hóa học mà được hình thành bằng phương pháp xử lý nhựa nhiệt dẻo.
Phân loại theo ứng dụng: Mục đích-chung và mục đích-đặc biệt
Cao su là chất cách điện và không dễ dẫn điện, nhưng nó có thể trở thành chất dẫn điện nếu bị ướt hoặc ở nhiệt độ khác.
Công dụng cơ bản của cao su
Cao su-đa dụng có hiệu suất toàn diện tốt và được sử dụng rộng rãi. Các loại chính như sau:
Cao su thiên nhiên: Nó được làm từ mủ của Hevea brasiliensis và thành phần hóa học cơ bản của nó là cis-polyisoprene. Nó có độ đàn hồi tốt, độ bền cao và hiệu suất toàn diện tốt. Nó chủ yếu được sử dụng cho lốp xe, ống cao su, dây đai cao su, vật tư y tế, đồ thể thao và một số vật tư công nghiệp khác.
Cao su isopren: Tên đầy đủ là cao su cis-1,4-polyisoprene. Nó là một loại cao su tổng hợp có hàm lượng cis cao được làm từ isoprene. Do cấu trúc và tính năng của nó tương tự như cao su tự nhiên nên nó còn được gọi là cao su tự nhiên tổng hợp. Nó chủ yếu được sử dụng trong sản xuất lốp xe, và có thể thay thế cao su tự nhiên ngoại trừ lốp hàng không và lốp xe hạng nặng.
Cao su styren-butadien: Viết tắt là SBR, nó được tạo ra bằng cách đồng trùng hợp giữa butadien và styren. Theo phương pháp sản xuất, nó được chia thành cao su styren-butadien polyme hóa nhũ tương và cao su styren{2}}butadien polyme hóa dung dịch. Nó có hiệu suất toàn diện tốt và ổn định hóa học. Nó chủ yếu được sử dụng cho ống cao su, lốp xe, đai cao su, giày cao su và các sản phẩm cao su công nghiệp khác nhau.
Cao su Cis-butadien: Tên đầy đủ là cao su cis-1,4-polybutadiene, viết tắt là BR, được tạo ra bằng cách trùng hợp butadiene. So với các loại cao su đa dụng khác, cao su cis-butadiene lưu hóa có khả năng chống lạnh, chống mài mòn và đàn hồi đặc biệt tuyệt vời, tạo ra ít nhiệt hơn dưới tải trọng động, có khả năng chống lão hóa tốt và dễ pha trộn với cao su tự nhiên, cao su chloroprene, cao su nitrile, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong lốp xe, ống cao su, thắt lưng cao su, giày cao su và các sản phẩm cao su khác.
(Nguồn: Phòng triển lãm Packaging Home Boutique)
Cao su có mục đích đặc biệt
Nó đề cập đến cao su với một số tính chất đặc biệt. Các loại chính như sau:
Cao su cloropren: Viết tắt là CR, nó được tạo ra bằng cách trùng hợp chloroprene. Nó có hiệu suất toàn diện tốt, kháng dầu, chống cháy, chống oxy hóa và kháng ozone. Tuy nhiên, nó có mật độ tương đối cao, dễ kết tinh và cứng lại ở nhiệt độ phòng, độ ổn định bảo quản kém và khả năng chịu lạnh thấp. Nó phù hợp cho ống cao su, đai cao su, băng tải, dây và cáp, sản phẩm cao su-điều hòa không khí, cũng như các sản phẩm bịt kín cho xây dựng, tàu thủy, ô tô, v.v.
Cao su nitrile: Viết tắt là NBR, nó được tạo ra bằng cách đồng trùng hợp giữa butadiene và acrylonitrile. Nó có khả năng chống dầu và chống lão hóa tốt, có thể sử dụng lâu dài trong không khí ở 120 độ hoặc dầu ở 150 độ. Ngoài ra, nó còn có khả năng chống nước, kín khí và hiệu suất liên kết tuyệt vời. (Vật liệu này là cao su bán dẫn nên không phù hợp làm sản phẩm cách điện). Nó phù hợp cho ống cao su, vòng đệm, vỏ cáp, sản phẩm xốp, v.v. trong ô tô và máy móc.
Cao su silicon: Chuỗi chính bao gồm các nguyên tử silicon và oxy xen kẽ, với các nhóm hữu cơ trên các nguyên tử silicon. Nó có khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp, kháng ozone và cách điện tốt. Nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị sưởi điện, công nghiệp điện và điện tử, hàng không, quốc phòng, máy móc, công nghiệp xây dựng, điều trị y tế, lĩnh vực vệ sinh thực phẩm, cũng như đồ dùng nhà bếp, nhu yếu phẩm hàng ngày trong gia đình, v.v.
Cao su huỳnh quang: Cao su tổng hợp có chứa nguyên tử flo trong cấu trúc phân tử của nó. Nó thường được biểu thị bằng số lượng nguyên tử flo trong đơn vị chứa flo-của chất đồng trùng hợp. Ví dụ, fluororubber 23 là chất đồng trùng hợp của vinylidene fluoride và trifluorochloroethylene. Fluororubber có khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao, dầu và hóa chất. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học như hàng không vũ trụ, tên lửa và tên lửa, cũng như các thiết bị công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như ống cao su, vòng đệm, dây điện, màng chắn, đai cao su và các sản phẩm khác, cũng như lớp lót chống{6}}ăn mòn.
Cao su Polysulfua: Nó được tạo ra bằng cách ngưng tụ dihaloalkane với polysulfua của kim loại kiềm hoặc kim loại kiềm thổ. Nó có khả năng chống dầu và kháng dung môi tuyệt vời, nhưng độ bền thấp, khả năng chống lão hóa và khả năng xử lý kém và có mùi. Nó thường được sử dụng kết hợp với cao su nitrile. Nó được sử dụng làm vật liệu bịt kín ô tô, bột trét cao su không{3}}khô, lớp lót cho thiết bị hóa chất, sơn đường, sơn-chống dầu, lớp phủ, ống cao su chịu dầu-, bịt kín cho kính cách nhiệt, v.v.
Ngoài ra còn có cao su polyurethane, cao su epichlorohydrin, cao su acrylate, v.v.
(Nguồn: Phòng triển lãm Packaging Home Boutique)
Vấn đề phổ biến nhất về lão hóa cao su -
Hiện tượng lão hóa cao suCao su thô hoặc các sản phẩm cao su sẽ dần dần trải qua những thay đổi vật lý và hóa học dưới tác động của nhiệt, oxy, ánh sáng và các yếu tố khác trong quá trình xử lý, bảo quản hoặc sử dụng, dẫn đến suy giảm hiệu suất và mất khả năng sử dụng. Hiện tượng này được gọi là lão hóa cao su. Lão hóa cao su thường đi kèm với một số hiện tượng rõ ràng. Ví dụ, về bề ngoài, cao su tự nhiên để lâu sẽ mềm, dính và có đốm; Sản phẩm cao su có thể bị biến dạng, giòn, cứng, nứt, nấm mốc, mất độ bóng và thay đổi màu sắc. Về tính chất vật lý, cao su có những thay đổi về tính trương nở và tính lưu biến. Về tính chất cơ học, các chỉ số như độ bền kéo, độ giãn dài khi đứt, độ bền va đập, độ bền uốn, tốc độ nén và độ đàn hồi sẽ giảm.
Nguyên nhân lão hóa cao suSự lão hóa của cao su là do nó tiếp xúc lâu dài với các yếu tố bên ngoài như nhiệt, oxy, ánh sáng, lực cơ học, bức xạ, môi trường hóa học và ozon trong không khí, gây ra những thay đổi hóa học trong chuỗi phân tử cao su và phá hủy cấu trúc hóa học ban đầu của cao su, dẫn đến suy giảm hiệu suất của cao su. Các yếu tố bên ngoài dẫn đến lão hóa cao su chủ yếu là các yếu tố vật lý, hóa học và sinh học. Các yếu tố vật lý bao gồm nhiệt, ánh sáng, điện, căng thẳng, v.v.; Các yếu tố hóa học bao gồm oxy, ozon, axit, kiềm, muối và ion kim loại, v.v.; Các yếu tố sinh học bao gồm vi sinh vật (nấm mốc, vi khuẩn) và côn trùng (mối mọt…). Các yếu tố bên ngoài này thường không tác động đơn lẻ trong quá trình lão hóa cao su mà tương tác với nhau để đẩy nhanh quá trình lão hóa cao su. Ví dụ, thành lốp sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau như nhiệt, ánh sáng, ứng suất và biến dạng xen kẽ, oxy và ozone trong quá trình sử dụng.
Các sản phẩm khác nhau có mức độ ảnh hưởng khác nhau của các yếu tố khác nhau trong các điều kiện sử dụng khác nhau và điều kiện lão hóa của chúng cũng khác nhau. Ngay cả cùng một sản phẩm cũng có tình trạng lão hóa khác nhau do các mùa và khu vực sử dụng khác nhau. Vì vậy, lão hóa cao su là một phản ứng hóa học toàn diện do nhiều yếu tố gây ra. Trong số các yếu tố này, yếu tố hóa học phổ biến và quan trọng nhất là oxy và ozon; Các yếu tố vật lý là nhiệt, ánh sáng và ứng suất cơ học. Nói chung, sự lão hóa của các sản phẩm cao su là kết quả của hoạt động kết hợp của một hoặc một số trong số chúng. Phổ biến nhất là lão hóa oxy hóa-nhiệt, tiếp theo là lão hóa ôzôn, lão hóa mỏi và lão hóa oxy hóa quang-.