Thành phần phụ gia của chất dẻo

2/23/22 ĐƠN PHA CHẾ LÀ GÌ? NGUYÊN TẮC THÀNH LẬP ĐƠN PHA CHẾ VAI TRÒ CỦA MỘT SỐ CHẤT CƠ BẢN TRONG ĐƠN PHA CHẾ: POLYMER NỀN, CHẤT ĐỘN, CHẤT KHÂU MẠNG (NẾU CĨ: ĐĨNG RẮN, LƯU HỐ,…), CHẤT HỐ DẺO, PHỊNG LÃO, TRỢ GIA CƠNG,… Q TRÌNH PHỤ GIA POLYMER ¢ ¢ KHÂU MẠNG q trình (phản ứng hóa học) mà qua chuổi polymer liên kết với liên kết hóa học để tạo thành mạng lưới, làm thay đổi đột ngột khối lượng phân tử polymer, làm thay đổi cấu trúc tính chất vật liệu Modifying Additives: Alter the properties of the polymer Protective Additives: used to protect polymer 2/23/22 Đặc điểm trình khâu mạng Đặc điểm q trình khâu mạng Địi hỏi phân tử polymer có tâm hoạt động Đó nối khơng bảo hịa, hidro linh động hay nhóm phân cực Là phản ứng hóa học tạo nối ngang Là phản ứng thu nhiệt ®nên thường cần lượng, thường dạng nhiệt (hơi nước, điện), dạng nhiệt khác điện cao tần, xạ xảy nhiệt độ thấp * C H2 C H2 SỰ TĂNG CƯỜNG H2 H H H2 *C C C *C n H H H2 Cl CH CH2 *C C C *C * C C H H2 * Có thể có tranh chấp phản ứng tạo nối ngang phản ứng cắt mạch àNếu có cần them chất xúc tiến, trợ xúc tiến Là q trình khơng thuận nghịch CH3 H2 H C* C m H2 CH C H2 p * CH2 C H2 CH CH2 Cl C H2 CH CH2 O+ ZnCl VAI TRÒ CỦA CHẤT ĐỘN TRONG HỖN HỢP polymer Sự diện chất độn làm tăng thêm số nối ngang vật lý mch đ modun s tng    Ci thiện tính chất sản phẩm như: tăng cường độ cứng, tăng lực kháng đứt, tăng khả kháng mài mịn, kháng nhiệt, giảm tính co rút cho sản phẩm sau lưu hóa, tăng khả chịu nhiệt, truyền nhiệt, Cải thiện khả gia công: giúp dễ đút khuôn, dễ cán tráng, tăng tốc độ đùn, giảm co rút bán thành phẩm Hạ giá thành sản phẩm: độn thường rẻ cao su 2/23/22 YếU Tố ảNH HƯởNG TƯƠNG TÁC POLYMER – ĐộN Modun Kích thước hạt độn, diện tích bề mặt riêng hạt độn Hoạt tính bề mặt hạt độn phụ thuộc vào nhóm chức hóa học bề mặt hạt độn: Các Tương tác tập hợp hạt độn nhóm chức hóa học có bề mặt hạt độn nhóm hydoxyl (trường hợp silica) nhóm quinon, carboxylic (trường hợp than đen), cho khả bắt giữ gốc tự sinh trình cán luyện cao su bảo vệ cao su q trình lão hóa Tương tác hạt độn – polymer Hiệu ứng thủy động học Modun polymer không độn Yếu tố cấu trúc (cấu trúc sơ cấp, cấu trúc thứ cấp) hạt độn Yêu tố thể lực liên kết hạt độn 10 Độ kéo dãn CHẤT ĐỘN TĂNG CƯỜNG Độ mài mịn Độ kháng đứt SỰ LÃO HĨA POLYMER ¢ Lão hóa thay đổi tính chất theo chiều hướng xấu sản phẩm sử dụng tác động môi trường điều kiện làm việc Yếu tố gây lão hóa như: ¢ Chất độn tăng cường Chất độn trơ Hàm lượng độn (phr) Độ kháng xé Hàm lượng độn (phr) ¢ 11 Yếu tố chính: — Oxy — Ozon Yếu tố phụ — Nhiệt độ — Ánh sáng — Sự mỏi — Các kim loại có hại (Cu, Mn,…) Phụ thuộc vào chất POLYMER điều kiện gia cơng ¢ Loại polymer ¢ Hệ đóng rắn Các phụ gia khác ¢ Điều kiện gia cơng ¢ 12 Hàm lượng độn (phr) 2/23/22 CÁC PHỤ GIA KHÁC Chất hóa dẻo, Chất pepti Chất tạo xốp Chất trì hoản cháy Chất chống tĩnh điện Kết hợp với gốc tự tạo hợp chất bền (phenol, bisphenol, dẫn xuất amin ) Chất bôi trơn Cao su tái sinh cao su bột Phịng lão vật lý ¢ Cách li bề mặt cao su với oxi (sáp paraffin) Chất màu Phòng lão cách: Phòng lão hóa học ¢ Ngăn chặn q trình hình thành gốc tự (amin thơm, phosphit, thiophenol ) ¢ 13 14 PHÂN LOẠI CHẤT HĨA DẺO VẬT LÝ ¢ ¢ Chất hóa dẻo đưa vào để cải thiện tính chất gia cơng tính chất sản phẩm nhờ khả len vào lỗ hổng mạch phân tử vơ định hình để giảm độ cứng ¢ ¢ ¢ ¢ Hóa dẻo có nguồn gốc thực vật: nhựa thơng, cặn dầu thơng … Hóa dẻo có nguồn gốc từ than đá: nhựa coumaron Hóa dẻo có nguồn gốc dầu hỏa: paraffinic, naptenic aromatic Dầu aromatic sử dụng nhiều Hóa dẻo tổng hợp thuyết giải thích: — Thuyết bơi trơn Thuyết gel — Thuyết thể tích tự — làm thay đổi chất hóa học, trọng lượng phân tử polymer SỬ DỤNG HOÁ DẺO ¢ ¢ Khơng ¢ Bị thải ngồi q trình sử dụng 15 ¢ Hàm lượng hóa dẻo sử dụng cao su thường bé 10 phr, ngoại trừ trường hợp hóa dẻo ester số trường hợp cao su EPDM Khi hàm lượng hóa dẻo cao, tính cao su lưu hóa 16 giảm ảnh hưởng xấu đến độ kháng lão hóa cao su 2/23/22 CHẤT PEPTI – HỐ DẺO HỐ HỌC ¢ ¢ ¢ Thường dùng để làm mềm cao su NR, SBR, CR ¢ Giữ vai trị chất xúc tác giảm cấp, cắt mạch cán trộn nóng, đồng thời giữ vai trò chất bắt gốc tự nên tác động cán nguội trường hợp khơng có oxy ¢ ¢ Hàm lượng sử dụng từ 0.1 đến 2.5 phr làm giảm đáng kể thời gian cán trộn ¢ Trái với chất hóa dẻo, chất pepti khơng ảnh hưởng nhiều đến tính chất cao su Pepti cho vào trước tiên đạt độ dẻo thi cho phụ gia khác vào Các chất pepti thường sử dụng 2-mercapto benzimidazol, muối kẻm 2- benzimido tiophenat, TMTD (trường hợp CR) pent cloro tiophenol Ngày người ta có khuynh hướng khơng dùng chất pepti 17 CHẤT TẠO XỐP ¢ ¢ 18 CẤU TRÚC XỐP Là chất bị phân hủy tạo khí nhiệt độ tăng, tạo xốp cho sản phẩm cao su Xốp cố định cấu trúc cao su q trình lưu hóa Xốp kín Xốp hở 19 20 2/23/22 CÁC CHẤT TRƯƠNG PHỒNG ¢ ¢ Khối lượng riêng cấu trúc xốp phụ thuộc: ¢ Độ nhớt Mooney hỗn hợp Bản chất hàm lượng chất tạo ¢ ¢ Điều kiện lưu hóa Hệ số làm đầy (xốp hở) ¢ Áp suất ép tốc độ mở khn (xốp kín) ¢ Natrium ammonium carbonat giải phóng khí CO2 Các chất giải phóng khí N2 — Dinitroso pentametilen tetramin – Td = 1200C — Azodicarbonamid: Td = 1400C Sulfo hidracid: Td = 850C — 21 22 CHẤT TRÌ HOẢN CHÁY ¢ ¢ ¢ Ngăn chặn trình cháy: ¢ Tạo sản phẩm ngăn cách vật liệu với khơng khí Ngăn chặn q trình tiêu thụ oxi Một số hóa dẻo ester phosphate, aluminium hydrat trình phân hủy thu nhiệt nên giảm nhiệt độ vật liệu ngăn chặn trình cháy u cầu: ¢ ¢ Khơng tạo khí độc Khơng tạo khói 23 24 2/23/22 CAO SU TÁI SINH – CAO SU BỘT PHÂN LOẠI ¢ ¢ ¢ Chất chống cháy phân hủy tạo khí khơng cháy: kẻm carbonat, ma nhê carbonat ¢ Chất tạo lớp cách li: kẻm borat Chất khác Sb2O3, dầu paraffin clo hoa hàm lượng clo cao ¢ ¢ ¢ ¢ Cao su tái sinh tăng độ dẻo hỗn hợp giảm thời gian phân bố độn cao su Tăng tốc độ đùn Giảm trương phồng Tạo ngoại quan tốt Tăng độ bắt dính (khơng nhiều) Có lợi kinh tế 25 CHẤT MÀU BỘT CAO SU ¢ ¢ Thường chế tạo cách nghiền lạnh cao su phế liệu ¢ Để trộn cao su phế liệu dạng bột vào cao su thường cao su bột cho trương phồng hóa dẻo trước cán trộn hỗn hợp cao su ¢ ¢ Bột cao su: ¢ ¢ ¢ Giảm co rút Cho ngoại quan tốt Giảm tính cao su lưu hóa: kháng kéo, kháng xé, tính chất động 26 27 Chất màu vơ cơ: rẽ tiền, độ cho màu (các oxid Fe, Zn ) Chất màu hữu cơ: mắc tiền, có gam màu rộng, độ cho màu mạnh Để có màu trung thực sáng cần sử dụng chất độn trắng (silica) Titan dioxid sử dụng chất tạo giúp màu sắc có độ tinh khiết cao 28 2/23/22 CÁC CHẤT KHÁC ¢ ¢ ¢ Chất chống dính: kẻm stearat, ester acid béo, xap paraffin, dầu vaselin, PE thấp phân tử … Chất tăng dính: nhựa coumaron-inden, nhựa phenolic, colophan Chất kết dính: dùng tạo kết dính tốt cao su vật liệu khác vật liệu sợi - nhựa resorcinol formaldehid; vật liệu kim loại – loại keo dán tổng hợp 29 ... Mn,…) Phụ thuộc vào chất POLYMER điều kiện gia cơng ¢ Loại polymer ¢ Hệ đóng rắn Các phụ gia khác ¢ Điều kiện gia cơng ¢ 12 Hàm lượng độn (phr) 2/23/22 CÁC PHỤ GIA KHÁC Chất hóa dẻo, Chất pepti Chất. .. giảm đáng kể thời gian cán trộn ¢ Trái với chất hóa dẻo, chất pepti khơng ảnh hưởng nhiều đến tính chất cao su Pepti cho vào trước tiên đạt độ dẻo thi cho phụ gia khác vào Các chất pepti thường... (sáp paraffin) Chất màu Phịng lão cách: Phịng lão hóa học ¢ Ngăn chặn trình hình thành gốc tự (amin thơm, phosphit, thiophenol ) ¢ 13 14 PHÂN LOẠI CHẤT HĨA DẺO VẬT LÝ ¢ ¢ Chất hóa dẻo đưa vào