Cao su Butadien (BR) pps

Ở nhiệt độ thấp, độ nẩy của cao su BR không thay đổi nhiều do đó BR được kết hợp với các loại cao su khác để cải thiện tính năng này cho hỗn hợp... • Nếu dùng hệ thống lưu hoá bằng resin

1

1.5 Cao su Butadien (BR)

1.5.1 Lịch sử phát triển

 Cao su polybutadien được sản xuất tại Âu Châu vào đầu năm 1930 nhưng cho đến năm 1950 mới được sản xuất lớn ở Mỹ nhờ sự khám phá ra các chất xúc tác hữu

cơ kim loại.

được sử dụng cho các hỗn hợp làm lốp xe và các hỗn hợp khác, do đó polybutdadien đã chiếm hàng thứ hai sau SBR trong các loại cao su tổng hợp.

1.5.1 Lịch sử phát triển (tt)

với muối natri kim loại Cũng trong năm này, người Đức cũng tổng hợp được loại cao su này với muối Kali.

Mỹ.

tung ra thị trường với khối lượng lớn và với các xúc tác từ Titan, Cobalt và Nikel BR hàm lượng cis cao được sản xuất nhiều hơn BR hàm lượng trung bình.

1.5.1 Tính chất cơ lý

• Polybutadien khó sơ luyện, khó định hình, khó đùn so

với cao su SBR.

• Khi tăng nhiệt độ lên quá 100 0 F, Polybutadien trở nên khô nhám không bám trục cán, kém dính và võng xuống do

đó khó cán luyện.

• Cao su Polybutadien có khả năng ngậm chất độn rất

cao mà không giảm tính năng cơ lý của thành phẩm.

1.5.1 Tính chất cơ lý (tt)

•Cao su BR phối hợp với các loại cao su khác để tăng

tính kháng mỏi mệt, kháng mòn, kháng nứt.

• Với mức chất độn bằng nhau, sản phẩm BR cho sức

kháng xé, sức kháng hút nước và độ kháng mòn thấp hơn cao su thiên nhiên và cao su SBR.

• Vì tính thấm khí cao nên điện trở và tính kháng điện

của BR gần giống cao su thiên nhiên Ở nhiệt độ thấp,

độ nẩy của cao su BR không thay đổi nhiều do đó BR được kết hợp với các loại cao su khác để cải thiện tính năng này cho hỗn hợp.

1.5.1 Tính chất cơ lý (tt)

•Cao su BR (PB) dùng trong băng tải phối hợp với cao su

thiên nhiên để cải thiện tính cắt, tính xé rách, tính kháng mòn, kháng nhiệt tốt và tính kháng uốn khúc dập nứt tốt.

•Sức bám mặt đường ẩm ướt của hỗn hợp BR/cao su

thiên nhiên hoặc BR/SBR tốt hơn so với hỗn hợp chỉ dùng BR.

1.6 Cao su Styrene Butadiene (SBR)

1.6.1 Lịch sử phát triển

trùng hợp : gọi là cao su Buna S.

nhiên do cuộc chiến ở Viễn Đông nên bắt đầu lập chương trình nghiên cứu và phát triển cao su tổng hợp.

đời tại Mỹ.

Cao su SBR là lo ại cao su tổng hợp được sản xuất nhiều nhất trong số các loại cao su tổng hợp khác Chiếm 80% tổng số cao su tổng hợp được tiêu thụ ở Mỹ.

1.6.2 Tính chất cơ lý

•Tính kháng nứt thấp nhất là ở nhiệt độ cao Ở 100 0 C

sẽ mất đi 60% tính kháng nứt.

• Tính chịu nhiệt thấp, ở 94 0 C cao su lưu hoá mất đi 2/3 cường lực và 30% tỷ lệ dãn dài

• Độ loang vết nứt lớn.

• Lượng tiêu hao năng lượng trong sơ luyện, hỗn luyện

lớn Nếu sơ luyện lâu dài độ dẻo giảm.

• Độ dẻo thấp nên khó điền đầy khuôn, có thể tăng độ

dẻo bằng dầu naphthalene, nhựa thông

• Nhiệt nội sinh lớn so với cao su thiên nhiên gây tổn thất

lớn đối với sản phẩm bị uốn ép nhiều lần.

1.6.2 Tính chất cơ lý (tt)

• Cao su NBR không có chất độn, cường lực kéo đứt rất

thấp, không đáp ứng yêu cầu sử dụng do đó khi sử dụng cần phải có một lượng chất độn gia cường lớn đặc biệt là than đen.

• Tốc độ lưu hóa cao su SBR chậm hơn so với cao su

thiên nhiên.

1.6.3 Ứng dụng

• Sử dụng SBR kinh tế nhất là cao su mặt lốp xe du lịch.

Thí nghiệm cho thấy cao su mặt lốp xe du lịch làm bằng cao su SBR độn gia cường bằng than HAF khả năng kháng mòn có thể bằng hoặc hơn cao su mặt lốp xe du lịch làm bằng cao su thiên nhiên gia cường bằng than EPC.

•Cao su tổng hợp SBR có thể thêm vào để làm keo lót lốp

xe, tỷ lệ thêm vào là 30-50% cao su SBR và 70-75% cao su thiên nhiên.

1.7 Cao su Butyl (IIR)

1.7.1 Lịch sử phát triển

• Cao su Butyl được tung ra thị trường năm 1942, Đầu

tiên, loại cao su này được công ty Standard Oil sản xuất

để sử dụng nội bộ, nhưng nay có 6 quốc gia tham gia sản xuất cao su này.

• Dùng phương pháp đo độ nhớt người ta xác định

được phân tử lượng của cao su Butyl từ 40000 – 80.000 ĐVC, tỷ trọng: 0,91.

• IIR được sử dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực, được

sản xuất để cải thiện tính kín khí trong các săm xe.

1.7.2 Tính chất cơ lý

• Iso Butylene tạo cho cao su Butyl một độ kín khí rất cao

do đó được dùng rất nhiều để làm xăm xe Độ kín khí của cao su Butyl tốt hơn 8 lần độ kín khí của cao su thiên nhiên.

• Cao su Butyl lưu hoá với hệ thống lưu huỳnh về chất

xúc tiến khuynh hướng biến mềm nếu thường xuyên tiếp xúc với môi trường có nhiệt độ 300 – 400 0 F.

• Nếu dùng hệ thống lưu hoá bằng resin để làm cho sản

phẩm kết mạng kháng nhiệt rất tốt, khám phá này được

áp dụng săm lốp lưu hoá lốp xe.

1.7.2 Tính chất cơ lý (tt)

• Cao su Buytl độ kháng bão hoà rất thấp, kháng Ozone tốt

nhất cùng với hệ thống chất lưu hoá phù hợp để kháng Ozone, kháng nhiệt, kháng thời tiết tối đa, sử dụng làm bọc cáp điện, tấm lợp nhà, tấm trải phòng tắm.

•Tính nhớt dẻo (Viscoclastic) của cao su Butyl phản ảnh

cấu trúc của dây Polysicobo Tylene với hai dãy Methyl ở hai bên có tác dụng giảm chấn, giảm biến dạng Tính chất này được áp dụng để sản xuất các loại đệm chống rung trong kỹ nghệ ô tô.

• Cao su Butyl chống ẩm rất tốt Dùng để sản xuất các

vật liệu cách điện Thành phần Olefine không bão hoà thấp dẫn đến tính kháng Acid cao.

1.7.2 Tính chất cơ lý (tt)

• Sản phẩm cao su không có chất độn mặc dầu cường

lực kéo đứt rất cao nhưng tính chống nứt thấp do đó phải thêm chất độn (có thể đến 100% so với trọng lượng cao su) để cải thiện tính này đồng thời gia tăng cường lực định dãn, tăng tính chống mòn.

•Phương diện công nghệ, cao su Butyl khó hỗn luyện vào

tiêu hao năng lượng Để giảm bớt tiêu hao năng lượng

có thể thêm chất hóa dẻo Trichloro diphenyl ether, Phenyl, Methyl ether, Chloro dipheny, Ethyl diphenyl ether Các loại này làm tăng tính đàn tính của mẻ luyện làm cho hỗn hợp

để cán tráng, ép xuất Lưu ý là không dùng các chất làm mềm chưa bão hoà ví dụ như nhựa thông v.v… sẽ làm chậm tốc độ lưu hoá.

1.7.3 Ứng dụng

•Sản lượng và lượng tiêu thụ cao su Butyl đứng hàng

thứ ba trong các loại cao su tổng hợp (sau SBR và BR ) Việc áp dụng rất đa dạng nhưng số lượng sử dụng lớn nhất là làm săm ô tô.

•Để sản xuất chịu nhiệt như săm lưu hoá lốp, tấm lợp,

bao cáp điện, thảm lót phòng tắm có thể chịu được nước thường xuyên.

•Dùng cao su này để làm các nệm hơi, nệm giảm xóc, các

đệm thành cửa kiếng, ô tô v.v… và với tính kháng Acid loãng, kháng dầu thực vật người ta sản xuất các dụng

cụ thường xuyên tiếp cận với các loại hoá chất này.

1.8 Cao su Silicone( Siloxane)

1.8.1 Tổng Quan

• Là một loại cao su có tính năng vừa hữu cơ vừa vô cơ,

có mạch silic và oxy xen kẽ nhau và được bọc bằng nhóm hữu cơ, các thể tích phân tử rất lớn Hiện nay trên thị trường thông thường sử dụng silicone biến tính có gốc vinil, hoặc có thể thay thế bằng gốc phenyl để tăng một số tính chất cơ lý của cao su.

1.8.2 Tính chất cơ lý

• Khoảng nhiệt độ sử dụng khá rộng – 150 0 F – 600 0 F, tuy rằng có những tính chất cơ lý thua những loại cao su tổng hợp khác nhưng khả năng sử dụng ở nhiệt độ khá cao 400 0 F 2 – 5 năm, 5 – 10 năm ở 300 0 F, ở 250 0 F trong thời gian 10 –20 năm.

•Khả năng kháng biến dạng nén của Silicone rất cao Cao

su silicone được sử dụng bọc đường dây điện nhờ những tính chất ưu việt của nó: tính kháng cháy ngay cả khi tiếp xúc với ngọn lửa, bị cháy thành than nhưng không dẫn điện, kháng ôzôn tốt, chịu được khí hậu mưa nắng, lạnh…sau 15 năm mà tính chất của nó không bị suy giảm, ngoài ra còn chịu được nhiều hóa chất tác dụng.

1.8.2 Tính chất cơ lý (tt)

•Silicone không mùi, không độc, không bị ăn mòn, độ

trương nở trong họ thơm thấp, silicone được lưu hóa bằng perôxyd.

1.8.2 Ứng dụng

•Kỹ nghệ không gian: Các đệm kín thiết bị, đệm cửa.

Ống dẫn khí nóng Các màng điều hoà áp suất Oxy và không khí Ống khởi động máy phản lực Đệm tròn dùng cho chất lỏng bôi trơn và hệ thống thuỷ lực Bọc dây điện cho máy bay và tên lửa Bao cách điện và cách nhiệt cho tên lửa.

1.8.2 Ứng dụng (tt)

•Kỹ nghệ ôtô: Áo nền đánh lửa Bao cấp dày đánh lửa Đệm truyền lực Ống dẫn chịu nhiệt.

• Dụng cụ gia đình: Cửa lò, đệm máy giặt và sấy Đệm

vật cách điện cho bàn ủi, chảo rán, phin cà phê v.v…

•Kỹ nghệ điện: Ống cao su, bình điện, dung dịch tẩm bọc dày điện Băng cách điện có và không có vải Đệm đèn hình máy truyền hình Lớp bọc kiếng Dây cấp năng lượng hạt nhân.

1.9 Cao Su Acrylonitryle Butadiene (NBR)

1.9.1 Lịch sử phát triển

• Được phát minh vào 1931 mãi tới năm 1935 mới được

đưa vào sản xuất ở Đức dưới tên thương mại Perbuman.

• Năm 1936 mới được nghiên cứu và triển khai ở Mỹ.

Tháng 01 năm 1940 công ty BF Goodrich sản xuất loại cao

su Nitryle làm tại Mỹ lần đầu tiên với năng suất 250 pound

• Sản phẩm có rất nhiều loại nhưng phổ biến có từ 5 – 6

loại trên thị trường tùy thuộc vào hàm lượng nitrile trong cao su 18 – 50%.

1.9.2 Tính chất cơ lý

• Trọng lượng của hai monome này gần bằng nhau cho

nên khi gọi tỉ số phối hợp thì có thể hiểu vừa là tỉ số phân tử vừa là tỉ số khối lượng.

• Nếu hàm lượng nitrile cao thì khả năng cao su làm việc

chịu được môi trường xăng dầu, dầu họ thơm, dầu thực vật, chất béo Nói chung là trong môi trường những chất không phân cực.

1.9.2 Tính chất cơ lý (tt)

• Hàm lượng trung bình và thấp thì được sử dụng ở

nhiệt độ thường là một sản phẩm mềm dẻo hơn là sản phẩm chống dầu.

• Kháng mỏi mệt tốt, kháng biến dạng nén tốt Kháng mòn

tốt và tính không thấm khí còn tốt hơn cao su butyl nếu

có hàm lượng acrylonitrile cao.

• Cao su Nitrile dính tốt với kim loại nhất là trên bề mặt

kim loại đã tẩy sạch có phết một dung dịch 15% cao su chloroprene trong dung môi toluene.

1.9.2 Tính chất cơ lý (tt)

• Tính kháng lão hóa của cao su nitrile tương đối cao :

90 0 C có thể sử dụng liên tục, 120 0 C trong 40 ngày, 150 0 C trong 3 ngày Kháng mệt mỏi tương đối tốt, kháng biến dạng nén tốt, kháng mòn tốt, kháng thẩm khí tốt, nên được sử dụng tương đối nhiều trong công nghệ trục

in ( những trục tiếp xúc với dung môi không phân cực ).

• Cao su butadien acrylonitrile hàm lượng nitrile cao

được sử dụng để sản xuất các sản phẩm trực tiếp tiếp xúc với xăng dầu, dung môi, dầu họ thơm.

1.10 Cao Su Chlorobutyl

1.9.1 Tổng quan

• Năm 1960 hãng Standard oil (Mỹ) đã sản xuất ra một

loại cao su butyl mới trong đó có thêm 1,2% chlore trong

100 phần cao su chlorobutyl.

1.10.2 Tính chất cơ lý

•Vì tính chất của cao su chlorobutyl giống với cao su butyl

do đó tính năng sử dụng loại cao su này giống tính năng

sử dụng của cao su butyl Các tính năng chung như sau:

1.10.2 Tính chất cơ lý (tt)

• Cao su chlorobutyl kháng nhiệt cao hơn là cao su butyl

lưu hoá bằng hệ thống lưu huỳnh Sản phẩm chlorobutyl không bị biến dạng mềm khi kéo dài thời gian tiếp xúc với

đựng đựơc, trong lúc các loại cao su khác bị phân huỷ hay biến mềm Cao su chlorobutyl ít bị mệt mỏi khi kéo căng hơn cao su butyl.

1.10.3 Ứng dụng

•Làm lớp lót trong của lốp không săm, kết hợp các tính

chất ít thấm khí, chịu nhiệt cao, kháng uốn dập (ít nứt ), lưu hoá nhanh

•Làm hông lốp xe, cao su chlorobutyl giúp làm đẹp ngoại

quan, chắc chắn, chống được ảnh hưởng của khí hậu

và ánh nắng, hơn nữa giá tương đối thấp.

•Làm săm xe tải chống nhiệt: Chlorobutyl chống được

sự biến miềm độ nhiệt nhưng vẫn giữ được tính thấm khí, ít đáp ứng yêu cầu vận tốc cao, chở nặng và chịu nhiệt độ đến 140 – 150 0 C.