Bài tập lớn công nghệ cao su hệ lưu hóa trong EPDM

Bài tập lớn công nghệ cao su hệ lưu hóa trong EPDM

Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM Khoa Công Nghệ Vật Liệu LOGO BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CAO SU Hệ lưu hóa EPDM GVHD: TS NGUYỄN THỊ LÊ THANH Nhóm 12 Nội dung Giới thiệu Hệ lưu hóa sử dụng EPDM Kết luận Tài liệu tham khảo Giới thiệu EPDM EPM Sự copolymer hóa ethylene propylene tạo loại copolymer hữu ích, kết tinh hai ngăn chặn hàm lượng ethylene nằm khoảng 45-60%; mức hàm lượng ethylene cao khoảng 70-80%, kết tinh phần  Các dạng có hàm lượng ethylene thấp thường dễ gia công Khi hàm lượng ethylene tăng lên, độ cứng vững bán thành phẩm (độ bền ướt )và khả ép đùn cải thiện EPDM EPM Trong thương mại có ba loại monomer sử dụng dicyclo-pentadiene, ethylidene norbornene 1,4- hexadiene Thông thường với hàm lượng 4-5%, termonomer mang lại đặc tính lưu hóa chấp nhận được, với hàm lượng 10% lưu hóa nhanh, dicyclopentadien cho tốc độ lưu hóa chậm nhất, ethylidene norbornene cao EPDM EPM Giới thiệu Lưu hóa •Sư lưu hóa trình ( phản ứng hóa học) mà qua chuỗi cao su liên kết với liên kết hóa học để tạo thành mạng lưới, làm thay đổi vật liệu cao su từ trạng thái lỏng nhớt thành trạng thái rắn có đàn hồi dai •Đối với loại cao su có hệ lưu hóa : - Hệ lưu huỳnh : EPDM - Hệ peroxide: EPM EPDM - Hệ resol : EPDM Các hệ lưu hóa sử dụng EPDM Hệ lưu hóa lưu huỳnh .Sự lưu hóa lưu huỳnh EPDM nhựa nhiệt dẻo thường diện chất kích hoạt lưu hóa ( ZnO stearic acid ) xúc tiến (MBT,TMTD,ZDMC…) .Vì mạch phân tử EPDM có nối đôi monomer mang nối đôi đưa vào làm tác nhân lưu hóa lưu huỳnh nên có chế tương tự lưu hóa polydien với lưu huỳnh phải dùng xúc tiến nhiều Hệ lưu huỳnh Cơ chế: Trước tiên, với có mặt S nhiệt nguyên tử hydrogen carbon α-methylene tự tách tạo thành gốc tự gốc sulfuhydryl: Hai gốc tiếp phản ứng theo nhiều cách khác Gốc hydrocarbon hợp với lưu huỳnh tạo thành gốc sulfur: EPM EPDM NR CR NBR SBR EU Polymer 100 100 100 100 100 100 100 Than đen (phr) 50 50 50 30 30 50 30 Nhựa agerit (phr) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 5 5 5 Dicumylpeoxit (phr) 7,2 6,8 4,5 3,5 4,5 3,5 4,5 Thời gian lưu hóa (phút) 30 30 20 10 25 20 15 Nhiệt độ lưu hóa ( C) 166 166 166 166 166 166 166 Độ bền kéo (MPa) 8,2 16,7 18,6 19,2 21,3 19,3 22,3 Modul 100% (MPa) 2,6 3,1 2,6 2,3 7,2 5,9 Module 200% (MPa) 2,2 9,8 10,5 - 7,7 - 18,4 Biến dạng dài (%) 500 280 275 190 345 185 230 Độ cứng Shore A 53 68 60 71 62 73 70 ZnO (phr) Hệ lưu hóa peroxide Các lưu ý lưu hoá peroxide  Chu kì bán rã peroxit Sự phụ thuộc độ bền nén vào thời gian lưu hóa với hỗn hợp EPDM lưu hóa dicumyl peroxide Số chu kì bán rã Biến dạng hồi phục nén 72 100 C   79% 53% 23% 17% 12% Từ ta thấy biến dạng hồi phục nén giảm dần tăng thời gian lưu hóa độ bền nén tăng Nhưng thực tế sản phẩm phổ biến thị trường lưu hóa – chu kì bán rã số vấn đề tăng suất giảm giá thành Hệ lưu hóa peroxide Các lưu ý lưu hoá peroxide Khi sử dụng Di(t-butylperoxy) diisopropyl benzene để lưu hoá EPDM tạo phun sương sau lưu hóa Cần tránh phản ứng phụ Hệ lưu hóa peroxide Tính chất ứng dụng EPDM sử dụng phổ biến với hệ lưu hoá peroxide : • Khả kháng lão hoá tốt với tác nhân ozone nhiệt • • • Kháng thời tiết tốt Kháng hóa chất tốt Ở nhiệt độ thấp EPDM lưu hoá peroxide có tính linh hoạt tính chất điện bật Hệ lưu hóa peroxide Tính chất ứng dụng Do có tính chất ưu việt nên EPDM lưu hoá peroxide sử dụng phổ biến như: Đệm cửa kính, ống ô tô, ống nước, băng tải,mái nhà tấm, lót bể, trải cuộn, khuôn,vỏ bọc cách điện… Hệ lưu hóa peroxide Tính chất ứng dụng Các hệ lưu hóa sử dụng EPDM Hệ lưu hoá resol Các hệ lưu hóa sử dụng EPDM So sánh EPDM lưu hóa lưu huỳnh peroxide EPDM 100 100 100 N – 330 60 60 60 Dầu Parafin 10 10 10 Phòng lão 0,5 0,5 0,5 ZnO 5 Axit Stearic 1 - MBT - - TMTD - ZDMC - - ZDBC - - DTDM - - 0,5 0,5 - Dicumyl peroxide - - Độ nhớt Mooney tối thiểu 132 C 10 S Lưu hóa 45’ 160 C Module 200% (PSI) 1100 1320 1300 Cường lực (PSI) 2490 2440 2150 Biến dạng dài (%) 390 320 260 Bền nén 72 100 C 36 27 11 Lão hóa ngày 150 C Cường lực (PSI) 1680 1440 2000 Biến dạng dài (%) 120 70 230 Kết luận EPDM loại cao su sử dụng phổ biến thị trường EPDM lưu hoá lưu huỳnh, peroxide resol Trong hệ lưu hoá peroxide thường sử dụng phổ biến số tính chất lưu hoá tính sản phẩm Để có hệ lưu hoá hiệu ( EV ) hệ lưu hoá EPDM thường sử với hệ xúc tiến: thiazoles, dithiocacbarmate thiuram Kết luận Do độ bất bão hoà EPDM thấp so với loại cao su khác nên hàm lượng lớn chất xúc tiến (2-10phr) bao gồm nhiều loại khác cho vào để đạt hiệu lưu hoá nhanh modul lớn Ngoài chất xúc tiến như: thiophosphate sunfernamide sử dụng rộng rãi lưu hoá EPDM Với hệ lưu hoá hiệu giúp cho EPDM cải thiện đáng kể khả kháng lão hoá giảm biến dạng dư nén mà không ảnh hưởng đến độ bền mỏi Tài liệu tham khảo Chemistry of EPDM cross-linking ( M Van duin,Geleen) Engineering elastomers 2003 (Geneva,switzerland-13-14 november 2003) Rubber curing systems (R.N.Datta) Bài giảng công nghệ cao su (cô Nguyễn Thị Lê Thanh) Bài báo cáo số đề tài môn công nghệ cao su LOGO Thank You ! [...]... lượng nhỏ (