CHÛÚNG XVI CHÊËT HỐA DỄO CAO SU VÂ CHÊËT “PEPTI” (Chêët xc tiïën hốa dễo cao su) Ta biïët cao su cêëu tẩo búãi nhûäng chỵi phên tûã rưëi loẩn dâi; dûúái tấc dng kếo dận, chng thânh mưåt dẩng thïí trêåt tûå Nhûäng chỵi nây àûúåc nưëi vúái búãi nhûäng lûåc tûå nhiïn khấc vâ ẫnh hûúãng nhiïåt chng sệ tûå núái lỗng Khi mưåt chêët hốa dễo cao su tiïëp xc vúái mưåt hïå thưëng nhû thïë, nố xen vâo giûäa nhûäng chỵi cao su vûâa lâm tấch nhûäng chỵi vûâa lâm giẫm lûåc ht giûäa cấc phên tûã Tưíng quất, ngûúâi ta phên biïåt hai loẩi chêët hốa dễo: loẩi dung mưi cao su vâ loẩi khưng phẫi lâ dung mưi Nhốm dung mưi tûúng húåp vúái cao su úã mổi t lïå vâ ngûúâi ta thûâa nhêån nhûäng chêët hốa dễo thåc loẩi nây khưng chó lâm giẫm lûåc ht giûäa phên tûã ca cấc chỵi, mâ côn cho nhûäng nhoám àùåc biïåt úã polymer, cuäng nhû lêåp nhûäng lûåc ht múái khưng chó giûäa polymer vúái polymer mâ côn giûäa polymer vúái chêët hốa dễo cao su Nhốm phi dung mưi cố chûác nùng pha loậng vâ tấc dng ca nố thìn ty lâ cú hổc Nố lâm tùng àún thìn khoẫng cấch giûäa cấc chỵi 404 CAO SU THIÏN NHIÏN Chêët hốa dễo cố chûác nùng lúán cao su gip chïë biïën vâ gia cưng hưỵn húåp cao su àûúåc dïỵ dâng, lâm biïën àưíi vâi cú l tđnh ca cao su lûu hốa Vâi chêët cẫi thiïån àûúåc quấ trịnh ếp àn, cấn lâm tùng hay lâm mêët tđnh dđnh nhû keo; vâi chêët lâm cho hưỵn húåp cao su úã trẩng thấi sưëng hốa dễo nhûng lẩi lâm cho cao su lûu hốa cûáng; vâi chêët lẩi lâm biïën àưíi cấc cú l tđnh sẫn phêím àậ hoân têët Mưåt cấc cưng dng chđnh ca chêët hốa dễo cao su lâ dïỵ dâng cho xûã l ban àêìu cấc loẩi cao su Viïåc xûã l ban àêìu cao su câng dïỵ dâng bao nhiïu, chêët hốa dễo câng phẫi tan vâo cao su bêëy nhiïu Vïì xûã l ban àêìu, vâi chêët hốa dễo gip cho ta nhưìi trưån àûúåc chêët àưån vâo vúái t lïå cao vâ gip chêët àưån phên tưët cao su; dïỵ dâng àõnh hịnh vïì sau (tùng tưëc àưå cấn vâ ếp àn); gip thûåc hiïån nhưìi trưån cấc chêët ph gia vâ chêët àưån úã nhiïåt àưå khưng cao lùỉm, gip cho hưỵn húåp cao su trấnh hiïån tûúång "chđn súám" hay chïët trïn Vïì phûúng diïån kinh tïë, cấc chêët hốa dễo lâm giẫm búát thao tấc cú hổc cêìn thiïët cho sûå hốa dễo cao su; gip giẫm àûúåc cưng sët tiïu th vâ àưi gip ta giẫm àûúåc thúâi gian chïë tẩo hưỵn húåp Vâi chêët hốa dễo nhû vâi loẩi nhûåa hay hùỉc đn lâm cho hưỵn húåp cao su tùng tđnh dđnh nhû keo cố đch cho viïåc chïë tẩo vêåt dng (búãi thïë mưåt sưë nhâ chïë biïën cao su tẩi nûúác ta thûúâng gổi hưỵn húåp cao su lâ “keo” vị chng cố tđnh dđnh đt hóåc nhiïìu) Cố chêët hốa dễo lâm giẫm tđnh dai ca cao su, hóåc lâm cho nhûäng hưỵn húåp dai hún Trong vâi trûúâng húåp, chng tấc dng nhû chêët khụëch (agent dispersant) chng cố chûác nùng dđnh, têím ngêëm chêët CAO SU THIÏN NHIÏN 405 àưån vúái mưåt nhốm chûác hay mưåt chỵi hydrocarbon tan àûúåc nhiïìu cao su Mưåt loẩi chêët hốa dễo thđ duå nhû acid stearic coá chûáa nhoám carboxyl huát àûúåc phêìn tûã khối mấng vâ vị chỵi hydrocarbon ca acid stearic tan àûúåc cao su nïn gip quấ trịnh phên phên tûã khối carbon vâo cao su dïỵ dâng Ta cố thïí dng mưåt chêët hốa dễo cao su àïí biïën àưíi sûác chõu kếo dận, module, àưå dận dâi, àưå cûáng ca mưåt cao su lûu hốa Chêët hốa dễo cng cố thïí ẫnh hûúãng túái tđnh àân hưìi, àưå trïỵ, xế rấch, sûác chõu ma sất, sûác chõu lẩnh, chõu ozone vâ chõu dung mưi Têët cẫ nhûäng àùåc tđnh nây lâ ty thåc vâo cêëu tẩo vêåt l vâ hốa hổc ca chêët hốa dễo mâ ta dng Chêët hốa dễo cao su àûúåc dng khúãi àêìu cưng nghiïåp cao su lâ chêët nhûåa asphalte thiïn nhiïn, dêìu thûåc vêåt, acid stearic Àïën cëi thïë k 19, ngûúâi ta dng àïën sấp paraffin vâ cấc factice (dêìu thûåc vêåt hốa húåp lûu hunh) Kïë àố lâ vaseline, cấc loẩi dêìu mỗ, hùỉc đn nhûåa thưng (goudron de pin), cấc mëi kim loẩi ca acid bếo Kïë nûäa lâ nhûäng chêët hốa dễo ester Tưíng quất nhûäng chêët hốa dễo thûúâng àûúåc dng vúái lûúång tûâ 0,5 - 10%, tñnh theo tyã lïå 100 phêìn cao su Trong vâi trûúâng húåp àùåc biïåt chng àûúåc duâng vúái lûúång tûâ 10 - 50% Theo lyá thuët vïì nhûäng chêët àûúåc dng nhû chêët hốa dễo cao su cố thïí nối lâ vư sưë kïí, nhûng hiïån vêỵn chûa cố sûå phên loẩi rộ râng Ty theo ngìn gưëc ca chêët hốa dễo, ta cố thïí chia chng thânh nhốm lúán sau àêy: - Nhốm cố ngìn gưëc àưång vêåt vâ thûåc vêåt - Nhốm cố ngìn gưëc dêỵn xët tûâ than àấ - Nhốm cố ngìn gưëc dêỵn xët tûâ dêìu mỗ - Nhốm tưíng húåp 406 CAO SU THIÏN NHIÏN Trong mưỵi nhốm (trûâ nhốm chêët tưíng húåp) ta chia chêët hốa deão theo chûác nùng chuã yïëu cuãa chuáng cao su nhû sau: Chêët hốa dễo cố cưng dng tưíng quất dïỵ dâng lâm dễo mïìm vûâa hẩ thêëp àưå nhúát ca cao su Cố cưng dng giúái hẩn, trûúåt dïỵ dâng quấ trịnh cấn vâ ếp àn Nhûäng chêët nây đt tûúng húåp vúái cao su, đt hóåc khưng cố tđnh dđnh nhû keo Tùng tđnh dđnh nhû keo hưỵn húåp sưëng Chng têím ûúát chêët àưån vâ àố cẫi thiïån àûúåc tđnh nùng cú l ca cao su lûu hốa Trong nhûäng chêët nây cố nhûäng chêët cố chûác nùng lâ chêët pha loậng Nhûäng chêët loẩi nây tưíng quất àûúåc ch túái tđnh cẫi thiïån vïì sûác chõu ën cong vâ sûác chõu nhiïåt Nhûäng chêët hùỉc đn àïìu lâ nhûäng chêët pha loậng rễ tiïìn, chng gip cho hưỵn húåp cao su chẫy dïỵ dâng khn (chẫy chui vâo nhûäng kệ hoa ca khn, tûác lâ sẫn phêím cao su lûu hốa sệ cố mùåt hoa àêìy àùån, khưng bõ thểo) vâ cho vâo hưỵn húåp sưëng mưåt đt tđnh dđnh nhû keo Cấc nhûåa rẫi àûúâng (bitume) vâ “Mineral Rubber” àûúåc xem lâ chêët pha loậng rêët tưët vị chng đt lâm biïën àưíi cấc cú l tđnh ca cao su lûu hốa, cẫ àïën ta dng liïìu lûúång cao Sau àêy lâ mưåt sưë chêët hốa dễo àiïín hịnh: Trong nhốm nây, lêìn lûúåt ta àïì cêåp túái: - Cấc chêët dêìu thiïn nhiïn - Cấc chêët trún, àiïín hịnh lâ cấc acid bếo vâ dêỵn xët - Cấc chêët nhûåa, àiïín hịnh lâ nhûåa thưng vâ dêỵn xët - Hùỉc đn nhûåa thưng Cấc loẩi dêìu thûåc vêåt vâ àưång vêåt cố àưå nhúát thêëp àïìu cố tấc CAO SU THIÏN NHIÏN 407 dng tưët hốa dễo cao su Chuã yïëu chuáng àûúåc duâng cho xûã lyá ban àêìu vâ trưån cấc chêët àưån vâo hưỵn húåp Chng khưng cố tấc dng nâo cho xûã l ban àêìu sûå lûu hốa, nhûng cấc tđnh nùng cú l ca cao su lûu hốa nối chung àïìu bõ hẩ thêëp ta dng dêìu loẩi nây Ẫnh hûúãng nây àùåc biïåt nưíi bêåt trûúâng húåp ca cao su tưíng húåp butadiene-styrene Cố thïí nối dêìu àưång vêåt vâ dêìu thûåc vêåt thûúâng àûúåc sûã dng nhûäng hưỵn húåp cùn bẫn lâ cao su thiïn nhiïn hay cao su tưíng húåp butadiene-styrene (trong cấc loẩi cao su khấc thị đt hóåc khưng dng túái) Chêët hốa dễo cao su lâ dêìu cố ngìn gưëc thûåc vêåt nhû: dêìu thưët nưët, dêìu lanh (lin), dêìu dûâa, v.v Vïì dêìu cố ngìn gưëc àưång vêåt ta cố thïí kïí túái dêìu cấ ưng Cêìn nối thïm, ta cố thïí dng dêìu thûåc vêåt lâm chêët hốa dễo cao su trûúâng húåp chïë tẩo vêåt dng cao su xưëp cố dng chêët tẩo xưëp lâ sodium bicarbonate (xem chûúng Chêët tẩo xưëp) vị chng côn cố tấc dng tùng trúå cho chêët tẩo xưëp a Dêìu thưët nưët: Lâ loẩi dêìu bấn lỗng àûúåc chiïët sët tûâ nhên hưåt cờy thửởt nửởt bựỗng caỏch eỏp vaõ un sửi vỳỏi nûúác Cố cêëu tẩo ch ëu lâ acid palmitic, oleic vâ linoleic vâ mưåt đt acid stearic Tó trổng tûâ 0,88 àïën 0,94 b Dêìu lin (lanh): Lâ dêìu àûúåc trủch lờởy tỷõ haồt lanh bựỗng caỏch eỏp noỏng oỏ lâ chêët lỗng cố cêëu tẩo ch ëu lâ acid linoleic, linolenic, isolinoleic vâ oleic vúái cấc tó lïå thay àưíi ÚÃ cấc nûúác khấc, dêìu lin àûúåc dng ch ëu nhûäng hưỵn húåp ebonite rễ tiïìn ÚÃ nûúác ta, dêìu nây hêìu nhû khưng dng àïën vị àố lâ loẩi dêìu nhêåp c Dêìu dûâa: Lâ loẩi dêìu àûúåc trđch lêëy tûâ phêìn cúm trùỉng ca trấi dûâa giâ, khư d Dêìu hưåt cao su: Cêìn àûúåc nghiïn cûáu ẫnh hûúãng tấc dng ca loẩi dêìu nây cao su kyä hún nûäa 408 CAO SU THIÏN NHIÏN e Dêìu cấ ưng: Lâ loẩi dêìu àûúåc trđch tûâ múä úã trïn àêìu cấ ưng theo qui trịnh húi nûúác Ch ëu cố chûáa cấc ester ca acid bếo vâ mưåt sưë lúán ester chûa bậo hôa Loẩi nây, tưíng quất khưng dng cưng nghiïåp cao su úã nûúác ta vị phẫi nhêåp f Mưåt sưë dêìu khấc: Mưåt sưë dêìu khấc nhû dêìu phưång, dêìu cẫi, dêìu bưng vẫi, dêìu àêåu nânh, dêìu cấ sardine, cng àïìu àûúåc dng lâm chêët hốa dễo cao su Cấc acid bếo cố hai chûác nùng chđnh cao su: a Chêët tùng trúå lûu hốa: Tưíng quất chng tùng trúå cho mổi chêët xc tiïën lûu hốa hûäu cỳ, hoựồc trỷồc tiùởp, hoựồc giaỏn tiùởp bựỗng caỏch taồo vúái oxyt keäm savon keäm tan àûúåc cao su b Chêët hốa dễo cao su: Lâm mïìm hưỵn húåp cao su, hốa dễo cao su àïí cấc chêët àưån dïỵ dâng phên Xem chûúng chêët Tùng trúå vâ trị hoận lûu hốa Àố lâ mưåt acid bếo cố úã cấc loẩi dêìu thûåc vêåt vâ múä àưång vêåt àûúåc thêëy dûúái dẩng glyceride lâ chêët cûáng, dẩng tinh thïí, mâu trùỉng, khưng võ, d = 0,85 Nống chẫy 62-640C Sưi úã 3520C àố lâ chêët cố cêëu tẩo giûäa acid myristic vâ acid stearic dậy acid bếo bậo hôa acid palmitic cố chûác nùng tûúng tûå nhû acid stearic nhûng tấc dng hốa dễo ca nố cao su thị đt nưíi bêåt hún Acid oleic cố vúái lûúång phong ph mưåt sưë lúán múä àưång vêåt vâ dêìu thûåc vêåt àùåc biïåt cố nhiïìu dêìu ưliu Thûúâng thûúâng, acid oleic àûúåc thu hưìi tûâ chêët thẫi cưng nghiïåp chïë tẩo acid stearic, àố lâ acid oleic cưng nghiïåp CAO SU THIÏN NHIÏN 409 Chêët lỗng giưëng nhû dêìu, mi àùåc trûng, cố mâu nhẩt Khưng àưåc nhûng khưng ùn àûúåc Tó trổng d = 0,9 Àöng àùåc úã 14 - 160C Söi úã 3600C - Àöëi vúái cao su khö, acid oleic cố chûác nùng tûúng tûå acid stearic, tûác lâ cố tấc dng lâ chêët tùng trúå lûu hốa vâ lâ chêët hốa dễo cao su, nhûng tấc dng hốa dễo ca nố thị kếm nưíi bêåt hún acid stearic Àùåc biïåt acid oleic đt àûúåc dng túái hún acid bếo khấc vị mưåt phêìn nố lâm cao su lûu hốa dïỵ bõ lậo hốa nố chûa no (phên tûã ca nố cố nưëi àưi) - Àưëi vúái latex, ngoâi chûác nùng hốa dễo nố côn cố tấc dng ưín àõnh sûå àưng àùåc latex vâ tẩo bổt mousse latex Acid lauric cố cêëu tẩo ch ëu tûâ nhûäng loẩi dêìu thiïn nhiïn khấc vâ àùåc biïåt nhêët lâ tûâ dêìu thưët nưët Chêët thïí àùåc, mâu trùỉng, khưng àưåc Nống chẫy úã 44 - 46 C Tó trổng d = 0,89 Tan rûúåu, ether Coá chûác nùng giưëng nhû nhûäng acid bếo àậ kïí trïn, tûác lâ cố chûác nùng tùng trúå lûu hốa vâ hốa dễo cao su, nhûng tấc dng hốa dễo ca nố kếm nưíi bêåt hún acid stearic vâ acid palmitic Àùåc biïåt nố tan cao su nhiïìu hún nhûäng acid khấc, nïn nố thûúâng àûúåc dng nhûäng hưỵn húåp cao su sët Acid myristic CH3(CH2)12COOH: chêët thïí àùåc mâu trùỉng hóåc khưng mâu, khưng àưåc Nống chẫy 550C Tó trổng d=0,86 Acid ricinoleic, acid ricilinoleic, cng nhû acid myristic àïìu àûúåc dng nhû chêët hốa dễo cao su vâ tùng trúå lûu hốa (têët cẫ nhûäng acid bếo nây àïìu phẫn ûáng vúái oxyt kệm lc lûu hốa cho cấc mëi kệm tan àûúåc cao su), nhûng nối chung chng đt àûúåc dng hún so vúái nhûäng acid bếo khấc 410 CAO SU THIÏN NHIÏN Trong cao su, mëi ca acid bếo cố chûác nùng cng tûúng tûå nhû cấc acid bếo Mëi acid bếo vâi trûúâng húåp ngûúâi ta chång dng àïí thay thïë acid bếo vâ oxyt kệm chûác nùng tùng trúå lûu hốa Nhûäng chêët thûúâng dng hún cẫ lâ: - Cấc stearate kệm, nhưm, chị vâ calcium - Laurate kệm Nhûäng chêët nïu trïn hêìu nhû chó àûúåc dng cấc hưỵn húåp cùn bẫn lâ cao su thiïn nhiïn, vâ cấc mëi acid bếo nây nối chung lâ hốa cûáng cao su lûu hốa Cấc stearate kệm hay nhöm àöi cuäng àûúåc duâng cho cao su butyl àïí dïỵ dâng xûã l ban àêìu vûâa lâm giẫm tđnh dai vâ tđnh keo dđnh Àïí cố khấi niïåm vïì àưå phên ca cấc mëi acid bếo cao su, ngûúâi ta àậ thûã nghiïåm vâ àûa bẫng so sấnh cấc tđnh chêët ca cao su lûu hốa àẩt àûúåc giûäa acid stearic vâ cấc mëi acid bếo dng lâm chêët hốa dễo cng mưåt hưỵn húåp cùn bẫn lâ cao su thiïn nhiïn (cao su túâ xưng khối) àûúåc àưån 80% khối mấng MPC (xem bẫng trang 453) Àố lâ nhûäng chêët cố chûác nùng nhû laâ chêët laâm trún cao su Vaâi chêët (ricinoleate vâ oleate) lâm tùng cấc tđnh chêët ûu viïåt úã nhiïåt àưå thêëp mâ ta sệ àïì cêåp phêìn chêët hốa dễo ester Cấc stearate tẩo thânh mưåt lúáp vấng mỗng úã mùåt cao su lûu hốa àïí chưëng lẩi sûå lậo hốa (lúáp cấch ly giûäa O2 khưng khđ vâ cao su) Trong cấc chêët hốa dễo lâ acid bếo ta cố thïí kïí túái mưåt loẩi chêët hốa dễo lâ dêìu cấ ưng hydrogen hốa (lâ dêìu cấ ưng àûúåc hydrogen hốa cố chêët xc tấc àïí àẩt àûúåc mưåt chêët thay thïë acid stearic) Nhûåa thưng hay collophane àûúåc chiïët xët tûâ cêy thưng (cêy côn sưëng) theo phûúng phấp trđch ly (extraction) CAO SU THIÏN NHIÏN 411 Quấ trịnh trđch nhûåa thưng lâ gúä mưåt bùng vỗ cêy àïí lưå phêìn thõt gưỵ, tûâ êëy nhûåa cêy sệ chẫy (ma nống) Ngûúâi ta thu lêëy nhûåa nhûäng chến hûáng àûúåc gùỉn úã dûúái chưỵ trđch Nhûåa thưng thư cố cêëu tẩo gưìm khoẫng 20% tinh dêìu thưng (essence de tếrếbenthine) 70% acid resinic vâ 10% nûúác Àem chûng cêët, ta sệ thu lêëy tinh dêìu nây vâ acid resinic côn lẩi lâ collophane Collophane lâ mưåt chêët úã dẩng àùåc trong, dđnh, cố mâu sùỉc vâ sẫn phêím thay àưíi ty theo àưå tinh khiïët ca nhûåa thưng thư, quấ trịnh xûã l ban àêìu vâ phûúng phấp chûng cêët thu lêëy tinh dêìu thưng Tó trổng d = 1,08 Nống chẫy 80-1300C, khưng tan nûúác Tan rûúåu, acetone, ether Tûå bõ oxy hốa Collophane cố cêëu tẩo ch ëu lâ acid abietic; chêët ph lâ cấc acid khấc nhû acid neo-abietic vâ dextropimaric Acid abietic cố cưng thûác ngun lâ C19H29COOH hay cưng thûác nhû sau: H3C COOH CH3 H3C - CH CH3 Collophane àûúåc duâng nhû chêët hốa dễo cao su vâ lâ chêët tẩo dđnh nhû keo cho cao su Collophane tûúng húåp àûúåc vúái cao su thiïn nhiïn cng nhû cao su tưíng húåp butadiene-styrene vâ cao su chloroprene Nố gip dïỵ dâng xûã l ban àêìu, nhûng húi lâm chêåm lûu hốa Khưng nïn dng collophane úã trẩng thấi tûå nhiïn vị nố truìn vâo cấc hưỵn húåp cao su tđnh dïỵ bõ lậo hốa, mâ àùåc biïåt lâ nhûäng hưỵn húåp cùn bẫn lâ cao su thiïn nhiïn chõu sûå thay àưíi thúâi tiïët 412 CAO SU THIÏN NHIÏN ÚÃ caác nûúác phaát triïín, ngûúâi ta àưíi acid abietic (chêët cêëu tẩo chđnh cuóa collophane) acid dehydroabietic bựỗng caỏch cho xuờởt hiùồn àưå chûa no trïn mưåt nhên phûúng hûúng, hóåc lâm giaóm ửồ chỷa no cuóa noỏ bựỗng caỏch hydrogen hoỏa nưëi àưi àïí cho acid dihydroabietic H3C COOH H3C COOH _H CH3 H3C CH CH3 CH3 H3C CH CH3 Hai acid: acid dehydroabietic vâ acid dihydroabietic thị bïìn nhiïìu hún, khẫ nùng ht oxygen ca chng giẫm àûúåc tûâ 10% àïën 1%, chuáng cuäng coá chûác nùng cao su nhû laâ collophane (acid abietic, C19H29COOH) nhûng tùng àưå lậo hốa tưët hún Cấc ester collophane àûúåc dng ch ëu viïåc chïë tẩo cấc loẩi keo cùn bẫn lâ cao su tưí ng húå p butadiene-styrene vâ Vistanex Cấc Ester quan trổng hún cẫ lâ cấc diabietate vaâ dihydroabietate cuã a mono, di, triethylene glycol Cuän g nhû trûúâng húåp cuãa collophane, caác ester abietic hydrogen hốa lâm tùng àưå lậo hốa tưët hún cấc chuín hốa chêët kếm bậo hôa Cấc ester collophane hydrogen hốa àûúåc biïët qua tïn thûúng mẩi lâ STAYBELITE ESTERS cuãa Hercules Powder HERCOLYN; PENTALYN (Hercules Powder ) v.v Chûng cêët collophane, ta cố àûúåc hâng loẩt dêìu nhể àïën dêìu nùång cố mâu sùỉc thay àưíi ty theo phên àoẩn chûng cêët; lêìn lûúåt ta cố cấc dêìu nhûåa maâu vaâng hung, xanh lú, xanh luåc hay nêu, giaâu acid abietic, tó trổng tûâ 0,98 àïën 1,10 CAO SU THIÏN NHIÏN 413 So sấnh cấc àùåc tđnh ca nhiïìu loẩi chêët hốa dễo tùng cûúâng cho hưỵn húåp cùn bẫn lâ cao su thiïn nhiïn àûúåc àưån vúái 80% khối MPC CAO SU THIÏN NHIÏN 453 So sấnh cấc àùåc tđnh ca nhiïìu loẩi chêët hốa dễo tùng cûúâng cho hưỵn húåp cùn bẫn lâ cao su butadiene-styrene àûúåc àưån vúái 80% khối MPC 454 CAO SU THIÏN NHIÏN Tûâ nùm 1936, mưåt sưë chêët hốa dễo cao su àûúåc phên biïåt thânh mưåt nhốm khấc biïåt vúái chêët hốa dễo mâ ta vûâa àïì cêåp úã mc trïn, gổi lâ “chêët pepti” hay “chêët xc tiïën hốa dễo cao su” Chûác nùng ca nhûäng chêët nây vưën chó lâ thc àêíy sûå hốa dễo (hay nghiïìn dễo) ca cao su vâ tuåt àưëi chng khưng lâm biïën àưíi cú l tđnh ca cao su lûu hốa Nhû vêåy chng cố quan hïå mêåt thiïët vúái chêët hốa dễo búãi taác duång sinh úã cao su, nhûng tiïën trịnh lẩi hoân toân khấc biïåt Cố thïí nối tấc dng ca mưåt chêët hốa dễo (plastifiant, plasticizer) sinh búãi mưåt tiïën trịnh cú hổc, côn tấc dng ca chêët pepti sinh búãi mưåt tiïën trịnh hốa hổc vâ vúái liïìu dng cûåc nhỗ Khi cao su àûúåc nhưìi ngåi, nố sệ bõ phên hy cấc chỵi polymer àûát Hiïån tûúång àûát chỵi lâ oxygen gùỉn vâo cấc chỵi hydrocarbon cao su lâm chng phên thânh cấc gưëc tûå Chêët pepti tham gia xc tấc oxygen gùỉn vâo chỵi vâ àố nố thc àêíy sûå phên hy chỵi hydrocarbon cao su Chêët pepti cố mưåt sưë chûác nùng nhû sau: Vúái hâm lûúång thêåt thêëp, chêët pepti gip giẫm àûúåc thúâi gian nghiïìn dễo cao su, tiïët kiïåm cưng sët tiïu th (mấy nhưìi) vâ mưåt phêìn khấc lâm giẫm thúâi gian chïë tẩo cao su Àïí gip hiïíu rộ chûác nùng nây, ta so sấnh thúâi gian pepti hốa vâ àiïån nùng tiïu th ca mưåt hưỵn húåp cùn bẫn lâ cao su thiïn nhiïn (túâ xưng khối) khưng cố chêët peptax (chêët pepti), mâ kïët quẫ lâ biïíu àưì sau: - Àûúâng biïíu diïỵn liïn tc lâ hưỵn húåp cố chêët pepti; àûúâng giấn àoẩn lâ hưỵn húåp khưng cố chêët pepti CAO SU THIÏN NHIÏN 455 - Hònh (B) cho thêëy àiïån nùng tiïu th khấc biïåt ca hai hưỵn húåp àïí cng àẩt mưåt àưå dễo mooney lâ 50 ( - Trõ sưë dễo mooney câng thêëp thị hưỵn húåp cao su câng dễo mïìm) 100 100 50 50 20 10 20 15 Thời gian pepti-hó a (A) 50 100 150 Điệ n (B) Chêët pepti gip giẫm àûúåc nhiïåt nống cêìn thiïët lc gia cưng; cao su câng dễo, quấ trịnh nhưìi trưån sệ thûåc hiïån àûúåc úã nhiïåt àưå khưng cêìn cao vâ nhû thïë hưỵn húåp àang nhưìi cấn đt bõ nguy cú “chđn” súám (lûu hốa súám) Chêët pepti hốa khưng lâm biïën àưíi tđnh chêët ca cao su lûu hốa, lc chêët hốa dễo thûúâng lâm biïën àưíi tđnh chêët cao su đt nhiïìu Trong chïë tẩo cao su tấi sinh (regenerative rubber), chêët pepti gip giẫm àûúåc thúâi gian hoân têët Trong trûúâng húåp ca cấc dung dõch coỏ ửồ nhỳỏt bựỗng nhau, sỷồ hiùồn diùồn cuóa chờởt pepti giuáp cho tyã lïå chêët àùåc cao hún, giaá thânh sệ giẫm lûúång dung mưi dng đt ài Cấc chêët pepti àûúåc cho vâo cao su dûúái dẩng hiïån hûäu ca chng hóåc dûúái dẩng hưỵn húåp ch (mếlange maitre) úã nhưìi Nïëu lâ nhưìi nưåi nhû lâ Banbury, ta phẫi àúåi vâi giêy 456 CAO SU THIÏN NHIÏN sau cho cao su vaâo rưìi múái cho pepti vâo; nïëu lâ nhưìi truåc (maáy húã truåc), ta àúåi cao su bõ caán nghiïìn cån quanh trc rưìi múái cho pepti vâo Nhûäng chêët ph gia khấc (chïë tẩo hưỵn húåp) chó àûúåc cho vâo tiïën trịnh hốa dễo cao su àậ hoân têët, vị nối chung chng lâm chêåm hóåc cẫn trúã tấc dng ca chêët pepti; vïì phûúng diïån nây lûu hunh lâ chêët àùåc biïåt cố hiïåu quẫ vâ chđnh nố gip ta chónh àưå hốa dễo nhû mën (lûu hunh cẫn trúã tấc dng) Lûúång dng chêët pepti luön luön thêëp Trong cao su thiïn nhiïn, lûúång dng tûâ 0,05% àïën 0,1% lâ cố tấc dng Trong cao su tưíng húåp butadiene-styrene thị àôi hỗi lûúång duâng cao hún gêëp 1,5 lêìn àïën lêìn Nhiïåt àưå hốa dễo cao su ty thåc vâo bẫn chêët cuãa chêët pepti vaâ cuãa cao su Trong cao su butadiene-styrene, mưåt nhiïåt àưå quấ cao sệ cố khuynh hûúáng lâm cûáng hưỵn húåp nïëu hâm lûúång ca oxygen khưng àêìy Ta chia chêët thc àêíy hốa dễo pepti thânh nhốm gưìm bưën nhốm hốa hổc biïët rộ vâ mưåt nhốm mâ thânh phêìn hốa hổc khưng àûúåc nhâ sẫn xët cưng bưë: Nhốm mercaptan phûúng hûúng Nhốm dêỵn xët ca imidazole Nhốm hydrazin phûúng hûúng Nhốm dêỵn xët ca acid sulfonic Nhốm chêët cố thânh phêìn khưng biïët rộ RPA N02 (E.I.Du Pont de Nemours vâ Cty) gưì m 33,33% naphthalenthiol vâ 66,67% sấp trú CAO SU THIÏN NHIÏN 457 VULCAMEL TBN (I.C.I): gưìm 33% naphthalenthiol ( - naphthyl mercaptan) vâ 67% sấp trú; SH Dẩng phiïën mâu Crême nhẩt cố mi àùåc biïåt, t trổng d = 0,92 Cêìn tưìn trûä thng chûáa kđn vâ àïí úã nhiïåt àưå thêëp (RPA N0 2) CHÊËT ÀƯÅC Lâ chêët pepti hốa àûúåc dng cho cao su thiïn nhiïn vâ cao su butadiene-styrene Cố tấc dng tùng trúå lûu hốa nhể cấc hưỵn húåp gia tưëc lûu hốa vúái chêët nhốm thiazole hay thiuram Khưng ẫnh hûúãng túái mâu sùỉc ca cao su lûu hốa Trong neoprene, nố cố tấc dng lâm chêåm lûu hốa nhể Cấc chêët cố tấc dng cẫn trúã hiïåu quẫ ca nố lâ lûu hunh, khối carbon àen nhốm mấng vâ cấc chêët xc tiïën lûu hốa ca RPA N02 vâ Vulcamel TBN: - Tûâ 0,15% àïën 0,5% cho cao su thiïn nhiïn (nhưìi nống thị dng liïìu thêëp, nhưìi ngåi dng liïìu cao) - Tûâ 1% àïën 4% cho cao su butadiene-styrene GR - S, SBR (ty phêím: nhû SBR lẩnh, ngåi vâ àen dng 4%) (Lûúång dng trïn lâ ấp dng cho RPA N02 vâ VULCAMEL cố 67% sấp trú.) Xylenethiol RPA N03 (E.I Du Pont de Nemours): coá 36,5% xylenethiol vâ 63,5% dêìu cố ngìn gưëc tûâ dêìu mỗ; 458 CAO SU THIÏN NHIÏN PEPTISANT (M.L.P.C.); SH CH3 CH3 RPA N03: Dẩng chêët lỗng mâu hưí phấch, cố mi àùåc biïåt, tó trổng d = 0,91 Tưìn trûä ưín àõnh tưët nïëu chûáa thng kđn vâ àïí chưỵ CHÊËT ÀƯÅC Xylyl mercaptan hay xylenethiol lâ chêët pepti hốa cho cao su thiïn nhiïn, cố tấc dng tùng trúå lûu hốa nhể cấc hưỵn húåp cao su àûúåc gia tưëc lûu hốa vúái cấc chêët xc tiïën nhốm thiazole vâ thiuram Nố cng àûúåc dng cho cao su tưíng húåp butadiene-styrene thûúâng Tấc dng thc àêíy hốa dễo ca chêët nây bõ cẫn búãi lûu hunh, khối carbon àen, riïng oxy kệm thị cẫn nhể Lûúång dng cuãa RPA N03 cho cao su thiïn nhiïn laâ tûâ 0,25% àïën 0,6% ty theo hốa dễo cao su vúái nhưìi hai trc hay nhưìi nưåi vâ nhưìi ngåi hay nống RPA N03 CONC: gưìm 71% xylenethiol vâ 29% dêìu cố ngìn gưëc tûâ dêìu mỗ RPA N05 (E.I Du Pont de Nemours): Gưìm 50% mëi kệm ca xylyl mercaptan vaâ 50% hydrocarbon trú CAO SU THIÏN NHIÏN 459 CH3 CH3 CH3 CH3 S Zn S RPA N05 lâ mưåt chêët pepti hốa ca cao su butadiene-styrene mẩnh hún RPA N03 Nố cố tấc dng giẫm khấ chêåm tưëc àưå lûu hốa Trong lc -naphthyl mercaptan vâ xylyl mercaptan lâ nhûäng chêët àưåc dng nguy hiïím thị mëi kệm ca xylyl mercaptan đt àưåc hún, sûã dng đt nguy hiïím hún, nhûng cng cêìn nïn trấnh chêët nây tiïëp xuác vúái da RPA N06 (E.I Du Pont Nemours) gưìm 90% pentachlorothiophenol vâ 10% hydrocarbon trú; RENACIT V (Bayer): gưìm pentachlorothiophenol vâ cấc chêët ph gia khấc: Cl Cl Cl SH Cl Cl RPA N06: Dẩng bưåt (khưng bưëc bi) mâu xấm nhẩt, cố mi terpene thoẫng, tó trổng d = 1,79 Khưng àưåc dng úã nhûäng àiïìu kiïån bịnh thûúâng RENACIT V: Dẩng bưåt mâu xấm, tó trổng d = 1,5; tan àûúåc 460 CAO SU THIÏN NHIÏN mưåt phêìn xùng, benzene, chloroform vâ carbon tetrachloride Khưng tan nûúác Lâ chêët pepti hốa ca cao su thiïn nhiïn vâ cấc loẩi cao su tưíng húåp Nố cng cố tấc dng hốa dễo cao su butadiene-styrene lẩnh nhûng khố hốa dễo hún cao su butadiene-styrene thûúâng Tấc dng thc àêíy hốa dễo cao su ca nố bõ cẫn búãi lûu hunh, cấc chêët sulfide vâ tetrasulfide thiuram (chêët gia tưëc lûu hốa vâ lâ chêët lûu hốa) Àêy lâ chêët pepti khưng àưåc, khưng gêy ẫnh hûúãng mi, khưng lâm phai mâu cng nhû khưng ẫnh hûúãng túái tưëc àưå lûu hốa vâ sûå lậo hốa ca cao su lûu hốa (thûåc chêët nây cố ẫnh hûúãng túái mâu sùỉc cao su lûu hốa nhûng khưng àấng kïí) RPA N06 vâ RENACIT V hịnh nhû lâ nhûäng chêët thûúng mẩi cố tấc dng pepti hốa cưng hiïåu nhêët cho cao su Nitrile Cấc thûåc nghiïåm úã nhưìi nưåi Banbury mưåt lư 40 kg Perbunan cố chûáa 2,5% chêët pepti hốa, àậ cho kïët quẫ àưå dễo Defo sau 20 pht hốa dễo úã 1650C nhû sau: Chêët pepti hốa thûúng mẩi: Àưå dễo Defo RENACIT V 1123 RPA N03 1175 Peptone 22 1275 Khưng cố chêët pepti 2450 Cố thïí nối cao su Perbunan, RENACIT V vaâ RPA N06 hay pentachlorothiophenol tùng trúå nhể lc khúãi àêìu lûu hốa cấc hưỵn húåp àûúåc gia tưëc lûu hốa vúái benzothiazole Trong Buna, tấc àưång nây chó rộ úã nhiïåt àưå trïn 1300C Ngûúåc lẩi, cấc hưỵn húåp àûúåc thc àêíy lûu hốa vúái chêët nhốm thiuram dng khưng cố lûu hunh, chng lẩi lâm chêåm lûu hốa CAO SU THIÏN NHIÏN 461 ENDOR (E.I Du Pont de Nemours); RENACIT IV (Bayer); Cl Cl Cl Cl S Cl Zn Cl S Cl Cl Cl Cl ENDOR: Bưåt mâu xanh lc húi xấm, khưng mi, khưng àưåc Tó trổng d = 2,39 Tưìn trûä ưín àõnh tưët RENACIT IV: Bưåt mâu trùỉng xấm, khưng mi, khưng àưåc Tó trổng d = 2,33 Nống chẫy úã 3400C vâ bõ phên tđch Khưng tan cấc dung mưi vâ nûúác Tưìn trûä ưín àõnh tưët Lâ chêët pepti hốa dng cho cao su thiïn nhiïn vâ cao su tưíng húåp butadiene-styrene Ngûúâi ta cho biïët ENDOR cố hiïåu quẫ mẩnh hún RPA N03 cao su thiïn nhiïn; cao su butadiene-styrene giâu dêìu, hoẩt tủnh cuóa ENDOR vaõ RENACIT IV thũ bựỗng Chờởt pepti nây tấc dng thc àêíy hố a dễo bõ cẫn búã i lûu hunh vâ cấc chêët thc àêíy lûu hốa; khối carbon àen thị khưng cố tấc dng nây hóåc cố tấc dng cẫn nhể Liïìu dng cao su thiïn nhiïn laâ tûâ 0,1 - 0,4% (ENDOR); liïìu dng ENDOR cao su butadiene-styrene lâ - 4% PEPTONE 65 (American Cyanamid); 462 CAO SU THIÏN NHIÏN Lâ chêët pepti hốa khưng àưåc nhûng cng nïn cêín thêån lc sûã dng Cố thïí kïët lån lâ nhûäng chêët pepti hốa vûâa kïí trïn nhû -naphthyl mercaptan, xylyl mercaptan v.v biïíu hiïån hoẩt tđnh tưët nhêët lâ úã khoaãng tûâ 120 - 1800C, luác PEPTONE 65 thïí hiïån àùåc tđnh qua hoẩt tđnh ca nố úã nhiïåt àưå thêëp, tûác lâ nố àậ cố tấc dng úã 650C Di-o-benzamidophenyl disulfide PEPTONE 22 PLASTICIZER (Hay PEPTONE 22) (American Cyanamid); O C O NH NH S C S (Peptone 22) Dẩng bưåt mâu nhẩt, khưng mi, khưng àưåc Bïìn, tó trổng d = 1,40 Nống chẫy 136 - 1430C Lâ chêët pepti hốa ca cao su thiïn nhiïn, cao su butadienestyrene, cao su Nitrile vaâ neoprene Chêët nây cố tấc dng hốa dễo cao su úã trïn 1150C (2400F), khưng nhåm mâu vâo cao su thiïn nhiïn vâ cao su butadiene-styrene Tấc dng hốa dễo cao su ca nố bõ ngùn cẫn búãi lûu hunh, khối carbon àen vâ àa sưë chêët xc tiïën lûu hốa Nố khưng cố ẫnh hûúãng túái tưëc àưå lûu hốa Peptone 22 vâ Peptone 65 àïìu lâ nhûäng chêët khưng àưåc nhûng cng nïn cêín thêån lc sûã dng CAO SU THIÏN NHIÏN 463 Peptone 22 cao su thiïn nhiïn tûâ 0,05 - 0,5% vaâ cao su butadiene-styrene lâ 0,5 - 3% (xem chûúng Chêët gia tưëc lûu hốa) Khi nhưìi dễo nhêët vúái cao su thiïn nhiïn, MBT lâ chêët pepti hốa àûúåc ngûúâi ta chûáng minh lâ cố tấc dng mẩnh hún Peptone 22, àùåc biïåt phưëi húåp vúái DPG (diphenylguanidine) (MBT lâ chêët pepti hốa cao su thiïn nhiïn) Cấc dêỵn xët ca MBT nhû mëi kệm MBT, disulfide benzothiazole (MBTS) cng cố khẫ nùng lâ pepti hốa cao su thiïn nhiïn, nhûng chng cố tấc dng kếm nưíi bêåt hún MBT - Trong hưỵn húåp cao su lûu hốa (cao su thiïn nhiïn vâ cấc chêët ph gia, chêët àưån ) MBT lâ chêët xc tiïën lûu hốa tùng cûúâng cấc tđnh chêët cú hổc tưët cho cao su lûu hốa Trong nhốm nây ta àïì cêåp túái Dimethylimidazole: PLASTOR EG 33 (Cty khẫo cûáu vâ ûáng dng k nghïå hốa hổc xûá Languedoc); thânh phêìn hố a hổc lâ dung dõch coá 33% dimethylimidazole; CH3 C N CH N CH3 CH Cng nhû Peptone 22, Plastor EG-33 lâ chêët pepti hốa cố tấc dng úã cấc nhiïåt àưå thêëp, hoẩt tđnh ca nố àûúåc 464 CAO SU THIÏN NHIÏN biïíu thõ úã khoẫng tûâ 45 - 1350C Àêy lâ chêët pepti hốa ca cấc cao su thiïn nhiïn mâ thưi Trong nhốm nây ta àïì cêåp túái stearate phenyl hydrazine PEPTAX (Cty trđch ly vâ tưíng húåp hốa hûäu cú): thânh phêìn hốa hổc lâ stearate phenylhydrazine dêỵn xët C6H5–NH–NH–CO–C17H35 Peptax cng lâ mưåt chêët pepti hốa cao su cố tấc dng úã cấc nhiïåt àưå thêëp Hoẩt tđnh ca nố tưët nhêët giûäa 600C vâ 1000C Trấi hùèn vúái àa sưë chêët nhốm phenylhydrazine, stearate phenylhydrazine cố ûu àiïím lâ khưng cố àưåc tđnh Trong nhốm nây ta àïì cêåp túái hai chêët cố tïn thûúng mẩi nhû sau: - BONDOGÊNE (R.T Vanderbilt): thânh phêìn hốa hổc lâ mưåt hưỵn húåp acid sulfonic cố phên tûã khưë i lúán vúá i mưåt rûúåu hydrophole cố phên tûã khưëi lúán - ANCAPLAS OB (Anchor Chem.): thânh phêìn lâ mưåt hưỵn húåp ca cấc dêỵn xët sulfonic hốa dêìu mỗ Cưng dng ca BONDOGÊNE vâ ANCAPLAS OB: Hai chêët kïí trïn àùåc biïåt nïn dng cho cấc dung dõch cùn bẫn lâ cao su thiïn nhiïn hay cao su butadiene-styrene Chuáng cuäng cố tấc dng pepti hốa cho cao su khư CAO SU THIÏN NHIÏN 465 Bưåt mâu trùỉng, tưìn trûä ưín àõnh rêët tưët, tó trổng d = 1,12 Lâ chêët pepti hốa cho cao su chloroprene (neoprene G) Chêët nây khưng lâm chêåm lûu hốa hưỵn húåp neoprene, àố cêìn nïn cho thïm mưåt chêët lâm mån lûu hốa àïí trấnh hưỵn húåp bõ “chïët” lc gia cưng Liïì u duâ n g cho biïë t laâ tûâ 0,5 - 3% tđnh theo trổ n g khưë i neoprene G Bưåt mâu vâng, tưìn trûä ưín àõnh rêët tưët, tûúng àöëi khöng àöåc duâng úã nhiïåt àöå thêëp Tó trổng d = 1,38 Lâ chêët pepti hốa cho neoprene loẩi W, cố thïí dng phưëi húåp vúái neoprene Peptizer P-12 Lûúång duâng cho biïët laâ 3/4 chêët naây dng phưëi húåp vúái 1/2 Peptizer P-12 Phiïën mâu nêu da Tûúng àưëi khưng àưåc úã nhiïåt àưå thêëp Tó trổng d = 1,37 Lâ chêët pepti hốa cho hypalon (polyethylene biïën tđnh) vúái lûúång dng cho biïët lâ tûâ 0,5 - 3% tđnh theo trổng khưëi hypalon Chêët lỗng lïình sêåm mâu, khưng àưåc Tó trổng d = 1,08 466 CAO SU THIÏN NHIÏN Chêët pepti hoáa cho cao su thiïn nhiïn vâ cấc loẩi cao su tưíng húåp Lûúång dng cho biïët lâ 0,15 - 3% (cêìn giẫm liïìu chêët dêìu hốa dễo khấc) Cố hai chêët xc tiïën lûu hốa dng àûúåc nhû lâ chêët pepti hốa cuãa neoprene: Pentamethylene dithiocarbamate piperidine: Chêët xuác tiïën trung tñnh ACCELERATOR 552 cuãa E.I Du Pont de Nemours, (xem Chûúng chêët gia tưëc lûu hốa) Diorthotolylguanidine CAO SU THIÏN NHIÏN 467