3. NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT 1 Nguyên vật liệu cho tất cả các bán thành phẩm.
3.1.3.5Chất làm mềm.
Chất làm mềm cho hợp phần cao su có tác dụng làm giảm độ nhớt, làm tăng độ mềm dẻo của hợp phần. Thường dùng nhựa thông thể rắn dạng thủy tinh trong suốt. Thành phần chủ yếu của nhựa thông là axit abietic công thức là
NH
N H
C10H20COOH và alhydric abietic C11H21O, là chất kết tinh màu vàng nhạt hay
trong suốt, có tỷ trọng 0,1 ÷ 0,115, nhiệt độ nóng chảy 65 ÷ 69 0C.
Nhược điểm của nhựa thông là hấp thụ nhiều ôxy và có tính axit nên làm chậm quá trình lưu hóa.
3.1.3.6 Chất độn.
3.1.3.6.1 Chất độn tăng cường lực.
Chất độn tăng cường lực là loại chất độn khi đưa vào hợp phần cao su thì làm tăng tính năng cơ lý của hợp phần cao su, tăng tính năng sử dụng của vật liệu cao su. Thường dùng các loại than kỹ thuật làm chất độn tăng cường lực trong hợp phần cao su sản xuất săm lốp xe.
Than kỹ thuật là sản phẩm cháy không hoàn toàn của các hợp chất cacbuahydro. Sự có mặt của than kỹ thuật trong hợp phần cao su với hàm lượng cần thiết sẽ làm tăng tính chất cơ lý của cao su như giới hạn bền kéo đứt, xé rách, khả năng chống mài mòn, độ cứng, modun đàn hồi.
Than kỹ thuật được sản xuất bằng các phương pháp khác nhau cho ra sản phẩm có chỉ tiêu kỹ thuật khác nhau và được gọi tên theo phương pháp sản xuất như than lò, than máng, than nhiệt phân.
Than kỹ thuật có thành phần cấu tạo gồm:
- Cacbon 91 ÷ 99 % - Hydro 0,1 ÷ 0,4% - ôxy 0,1 ÷ 4,2% - Lưu huỳnh 0,1 ÷ 0,3% - Kali 0,1 ÷ 0,2% - Một số khoáng chất khác.
Mức độ phân tán của than trong hợp phần với cao su được đánh giá dựa
vào các thông số như đường kính trung bình của hạt than (Ao hoặc mm) diện tích
Kích thước đường kính hạt than được xác định bằng kính hiển vi điện tử (lấy giá trị trung bình).
Diện tích bề mặt riêng của than kỹ thuật có thể được xác định bằng bằng phương pháp tính toàn hình học hoặc phương pháp tính toán theo lượng chất lỏng phân tử thấp hoàn toàn trơ hóa học với than kỹ thuật nhưng được hấp phụ lên bề mặt hạt than.
Diện tích bề mặt riêng của than được tính theo phương pháp đo đường kính hạt than gọi là diện tích bề mặt hình học riêng.
D S n H 6 × ρ =
ρ: Khối lượng riêng của than kỹ thuật
Dn: Đường kính trung bình hạt than
Phương pháp tính toán theo lượng chất lỏng phân tử thấp hoàn toàn trơ hóa học với than kỹ thuật nhưng hấp phụ lên bề mặt các hạt than kỹ thuật, gọi là
diện tích hấp phụ riêng SP.
Thường dùng các dung dịch iod, phenol... làm dung dịch hấp phụ. Giá trị
SP cho mỗi chất lỏng khác nhau thì khác nhau. Vì chất lỏng có phân tử lượng
thấp hơn càng kém hấp phụ bao phủ lên các kẽ hở (vết xước) trên hạt than.
Có thể sử dụng tỉ số giữa diện tích hấp phụ riêng và diện tích bề mặt hình học riêng để đánh giá mức độ phẳng nhẵn bề mặt của các hạt than. Tỉ số này càng lớn thì bề mặt tiếp xúc giữa hai pha polyme và chất độn càng nhiều và mức độ tăng cường lực càng lớn.
Khối lượng riêng của hạt than kỹ thuật trong khoảng từ 1800 Kg/m3 đến
2000 Kg/m3, kết quả thay đổi khi sử dụng các chất lỏng khác nhau để hoà trộn
và xác định khối lượng riêng của nó.
Cơ chế tăng cường lực cao su bằng than kỹ thuật: khi hỗn luyện cao su với than kỹ thuật, không có chất lưu hóa, xúc tiến lưu hóa, cùng với thời gian và (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tác động của nhiệt, phần cao su hóa gel sẽ lớn. Chứng tỏ than kỹ thuật tham gia vào phản ứng khâu mạch cao su.
Một trong những đặc trưng quan trọng để đánh giá sự tác dụng tương hỗ giữa polyme và than kỹ thuật là hiện tượng trễ trong hấp phụ. Ngay cả trong trường hợp dùng dung môi có khả năng hoà tan tốt hơn cũng không thể tách hết được lượng polyme đã hấp phụ vào bề mặt than.
Trong quá trình sơ luyện, dưới tác dụng của ôxy trong không khí và tác động lực cơ học, mạch đại phân tử polyme bị đứt tạo thành gốc tự do:
Các gốc này được than kỹ thuật khâu mạch:
Làm cho tính năng cơ lý của hợp phần tăng lên.
Để sử dụng trong công nghiệp sản xuất săm lốp xe đạp, xe máy… thường dùng các loại than kỹ thuật được sản xuất bằng phương pháp lò như: than HAF - than cứng, có khả năng tăng cường lực, tăng đàn hồi cao; than FRS có khả năng tăng cường các tính năng cơ lý cho hợp phần cao su.
Than kỹ thuật sản xuất bằng phương pháp máng (EPC, MPC) ngoài tăng cường lực còn đảm bảo độ dẻo cho cao su để cán tráng tốt.
Một số chỉ tiêu kỹ thuật đối với 1 số loại than đen dùng trong công nghiệp cao su (tiêu chuẩn cơ sở).
Stt Chỉ tiêu kỹ thuật Mức
N220 N330 N550 N660
1 Ngoại quan Bột mịn màu đen thẫm
2 Sức hấp phụ iod, mg/g 117÷125 80÷90 40÷50 30÷40 3 Sức hấp phụ DPB, cm3/100g 110÷118 100÷105 120÷130 90÷95 • • Polyme R + R1 • • R + F + R1 RFR1
4 Hàm lượng nước, % ≤ 1 ≤ 1 ≤ 1 ≤ 1
5 Hàm lượng tro, % ≤ 0,75 ≤ 0,75 ≤ 0,70 ≤ 0,75
3.1.3.6.1 Chất độn trơ.
Chất độn trơ là loại chất độn được cho vào hợp phần cao su chỉ có tác dụng làm tăng thể tích vật liệu giảm giá thành. Ngoài ra còn đưa thêm 1 số chất độn vô cơ vào hợp phần cao su nhằm đạt được độ cứng của sản phẩm, nâng cao khả năng chịu môi trường.
Trong công nghệ sản xuất săm lốp xe đạp thường sử dụng chất độn trơ là
các hợp chất vô cơ mà phổ biến nhất là bột CaCO3 (bột nhẹ). Bột nhẹ thiên
nhiên có thành phần chủ yếu từ 97 ÷ 99% CaCO3 và khoảng 1 ÷ 2% là các tạp
chất hóa học khác nhau như Fe2O3, Al2O3, SiO2. Khối lượng riêng từ 2500÷2700
kg/m3. Bột nhẹ nếu được sử dụng phối hợp với than đen với hàm lượng thích
hợp thì sẽ ít làm thay đổi tính chất cơ lý của hợp phần mà còn cải thiện tính công nghệ của hợp phần: dễ gia công, dễ điền đầy khuôn.
Đối với cao su kết tinh, bột nhẹ trong hợp phần làm tăng độ cứng, giảm tính năng cơ lý và độ đàn hồi của cao su. Đối với cao su có cấu trúc vô định hình thì bột nhẹ ít ảnh hưởng đến các tính chất trên.
Một số tiêu chuẩn kỹ thuật đối với bột nhẹ dùng trong công nghiệp cao su.
Stt Chỉ tiêu Mức
1 Ngoại quan Bột màu trắng
2 Độ thuần, % > 95
3 Độ kiềm, % <0,1
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});