hóa chất trong sản xuất cao su

III/ Giảng bài mới Các nội dung giảng Thời gian (phút) Phương pháp Hoạt động của ngừơi dạy Hoạt động của người học Phương tiện, đồ dùng dạy học I- CHẤT LƯU HÓA Là những chất có tác dụng cấu tạo với cao su tạo ra mạng lưới không gian ( các cầu nối) trong cao su lưu hóa. Ví dụ lưu hóa cao su tự nhiên bằng lưu huỳnh: 1/ Lưu hóa (S): Là chất lưu hóa thường dùng trong cao su thiên nhiên Phân tử là một vòng gồm 8 nguyên tử S Chỉ khi nào S phân tán đồng nhất trong hỗn hợp cao su mới nhận được cao su lưu hóa có chất lượng đồng nhất. Cao su là chất hòa tan của lưu huỳnh. Khi nhiệt độ tăng → độ hòa tan tăng 2/ Các chất lưu hóa khác: - Các hợp chất lưu hóa chứa nitơ như 1, 3, 5 dinitrobenzen. - Các preoxit: peroxit benzen, peroxit butin dùng để lưu hóa cao su silicon, polyetylen - Một số polysulfua 3 2 Thuyết trình Thuyết trình Đặt vấn đề vào bài giảng Lắng nghe bài giảng, ghi lại nội dung bài học Máy chiếu, bảng, phấn II- CHẤT XÚC TIẾN LƯU HÓA: 1/ Tác dụng của chất xúc tiến - Tăng nhanh quá trình lưu hóa ( rút ngắn thời gian lưu hóa ) - Giảm nhiệt độ lưu hóa - Giảm được lượng chất lưu hóa - Tăng được tính năng cơ lý của cao su lưu hóa, tăng tính bền lão hoá cho sản phẩm 2/ Các loại xúc tiến: 2.1/ Xúc tiến vô cơ: Thường là những oxit kim loại, khó phân tán trong cao su, hiệu quả sử dụng thấp 2.2/ Xúc tiến hữu cơ: được sử dụng rộng rãi. a/ Nhóm Guannidin: Loại xúc tiến này làm tăng được tính cứng của cao su, dùng phối hợp với nhóm thiazon và thiuran thì hiệu quả càng tốt. b/ Nhóm Thiazon: Là loại xúc tiến có tính axit mạnh, có thể nâng cao được tính năng cơ lý: cường lực, mài mòn, lão hóa của cao su, được sử dụng rộng rãi. Mercaptobenzothiazon ( xúc tiến M): 3 2 Thuyết trình Lắng nghe ghi lại kiến thức - Sản phẩm dùng xúc tác M có khả năng chống lão hóa vì nhiệt độ, chống mài mòn tốt. Disulfua mircaptobenzothiazon (xúc tiến DM): c/ Nhóm thiuran: Dùng phối hợp với nhóm thiazon để tăng cường lực cao su và tăng nhanh tốt độ lưu hóa. Tetranitryl thiurandisulfua ( xúc tiến TMTD ): III- CHẤT TRỢ XÚC TIẾN LƯU HÓA: Có tác dụng trợ lực cho xúc tiến. Có chất trợ xúc tiến thì các xúc tiến hữu cơ có tác dụng nhanh hơn, mạnh hơn và hiệu quả hơn. Phần nhiều chất trợ xúc tiến là các oxit kim loại: ZnO, MgO, PbO, SnCl 2 , Ca(OH) 2 … và các axit béo như axit stearic, panmetic … Trợ xúc tiến vô cơ ZnO: Dễ tiếp xúc với không khí hấp thụ CO 2 và H 2 O chuyển thành ZnCO 3 .H 2 O có tính kiềm. Trợ xúc tiến hữu cơ Axit stearic CH 3 (CH 2 ) 16 COOH Được dùng phổ biến trong cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp, nhưng cao su butyl thì không 5 dùng. IV- CHẤT LÀM MỀM: 1/ Tác dụng của chất làm mềm - Giúp cho việc phân tán các chất độn trong hỗn hợp cao su được đều hơn. - Giảm ma sát - Một số chất làm mềm còn làm tăng độ bám dính của cao su - Rất nhiều chất làm mềm có tác dụng tăng mối liên hệ giữa các hạt chất độn với cao su, tăng tính đàn hồi cho cao su. - Sáp ong, parafin, xirezin ngoài tác dụng làm mềm nó còn có tác dụng chống lão hóa cho sản phẩm cao su. - Parafin làm giảm độ giòn của cao su, làm tăng độ chịu lạnh. 2/ Các chất làm mềm thường dùng + Nhựa đường: sản phẩm nhận được từ cặn dầu mỏ Tác dụng: - Dễ phân tán than đen vào cao su - Tăng khả năng chịu ẩm của sản phẩm cao su - Tăng độ cứng và khả năng 3 3 Thuyết trình Lắng nghe ghi lại kiến thức chống lão hóa của cao su Nhược điểm: - Độ dẻo của cao su tăng rất ít - Làm chậm quá trình lưu hóa - Làm giảm sức bền kéo đứt của cao su + Parafin: Carbuahydro mạch thẳng C 16 H 34 đến C 36 H 74 Tác dụng: - Giúp cho quá trình ép suất , thoát khuôn dễ dàng - Làm bóng láng bề mặt cao su - Chống thấm ướt - Làm chất phòng lão hóa Nhược điểm: Làm giảm sức dính giữa các lớp cao su bán thành phẩm. +Vaselin: Sản phẩm thu được từ quặng dầu mỏ Tác dụng: - Làm cho hóa chất dễ thấm vào cao su - Chịu axit, chịu nước. - Làm bóng láng bề mặt sản phẩm Thuyết trình Lắng nghe ghi lại kiến thức - Làm chất phòng lão hóa Dầu thông: Làm chất làm mềm trong sản xuất cao su tái sinh. Tác dụng: - Tăng độ phân tán các chất độn và cao su - Tăng độ dẻo của cao su, dẽ ép xuất - Tăng sức kết dính của các bán thành phẩm Nhược điểm: - Có thành phần không ổn định. - Dùng nhiều sẽ làm giảm cường lực chịu kéo đứt của cao su, và khả năng chống mài mòn của sản phẩm. Nhựa thông: Sản phẩm chưng cất từ nhựa thông thành phần chủ yếu gồm các axit béo (C 19 H 32 )O 2 , C 20 H 30 O 2 . Tác dụng: - Tăng nhanh độ dẻo của cao S - Tăng sức dính của bán thành phẩm - Giảm nhiệt tỏa ra khi gia công - Tăng tính đàn hồi của cao su, giảm độ thấm khí của cao su, chống hiện tượng rạn nứt bề mặt sản phẩm. Nhược điểm: Thành phần nhựu thông là axit không no, nên dễ bị oxi hóa, tăng nhanh quá trình lão hóa V- CHẤT CHỐNG LÃO HÓA: 1/ Hiện tượng lão hóa của cao su: Là hiện tượng xuất hiện các vết rạn nứt nhỏ trên bề mặt sản phẩm cao su, làm cho sản phẩm dễ mòn, tính đàn hồi, cường lực kéo đứt, xé rách, dãn dài của cao su giảm xuống đáng kể, làm cho sản phẩm cao su nhanh chóng bị hỏng. 2/ Tác dụng của chất phòng lão hóa. Kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm. Có hai loại chất phòng lão hóa: + Chất phòng lão hóa hóa học: A, D, 4010 NA. + Chất phòng lão hóa vật lý: parafin, các loại sáp. 3/ Các chất phòng lão hóa và tính chất: a/ Chất phòng lão hóa vật lý: 4 3 3 Parafin là hợp chất hidrocacbon no, phủ ra bề mặt sản phẩm một lớp mỏng bằng phẳng bảo vệ sản phẩm khỏi tác dụng của ánh sáng và ozon. b/ Chất phòng lão hóa hóa học: Chất phòng lão hóa A ( Phenyl naptylamin ): Chất phòng lão hóa D ( Phenyl naptylamin ). Chất phòng lão hóa 4010 NA: IV-CHẤT ĐỘN: Dùng để tiết kiệm cao su và các hóa chất khác, hạ giá thành sản phẩm Có hai loại chất độn: Chất độn hoạt tính: Làm tăng cường lực kéo đứt, tăng cường lực xé rách và chống mài mòn tốt Chất độn không hoạt tính: Làm tăng các tính chất của cao su Các chất độn thường dùng: 1/ Chất độn hoạt tính: a/ Than đen: + Than máng khí ( còn gọi là than cứng ). + Than máng antraxen + Than lò + Than lò SRF. c/ Cao lanh: thành phần chủ yếu là Thuyết trình Thuyết trình Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O cao su có trộn cao lanh chịu dầu mở, dễ trộn với cao su tái sinh, làm bóng bề mặt bán thành phẩm, độ co bé, thao tác dễ dàng trong quá trình gia công. 2/ Chất độn không hoạt tính: CaCO 3 : Tạo cho cao su có độ dẻo cao Độ mịn tương đối cao, dạng tròn dễ phân tán trong cao su Dễ tạo hình, cán ép, láng bề mặt Làm bột cách ly BaSO 4 : Làm tăng sức dính, giảm biến hình Chịu axit, kiềm, dầu mở Tăng cường lực xé rách cho cao su tổng hợp Bột Talk: công thức cấu tạo 3MgO. 4SiO 2 .H 2 O, bột màu trắng đục VII- CHẤT TẠO MÀU Một số chất tạo màu thường gặp: + Màu trắng (TiO 2 ) + Màu vàng (vàng Crom) + Màu đỏ ( Fe 2 O 3 ) VIII- CHẤT TẠO XỐP: + NaHCO 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 , NH 4 HCO 3 Thuyết trình Lắng nghe ghi lại kiến thức . dạy học I- CHẤT LƯU HÓA Là những chất có tác dụng cấu tạo với cao su tạo ra mạng lưới không gian ( các cầu nối) trong cao su lưu hóa. Ví dụ lưu hóa cao su tự nhiên bằng lưu huỳnh: 1/ Lưu hóa (S): Là chất. biến trong cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp, nhưng cao su butyl thì không 5 dùng. IV- CHẤT LÀM MỀM: 1/ Tác dụng của chất làm mềm - Giúp cho việc phân tán các chất độn trong hỗn hợp cao su được. lưu hóa thường dùng trong cao su thiên nhiên Phân tử là một vòng gồm 8 nguyên tử S Chỉ khi nào S phân tán đồng nhất trong hỗn hợp cao su mới nhận được cao su lưu hóa có chất lượng đồng nhất. Cao