V. Cú chïị biïịn ăưíi lyâ tđnh cuêa cao su lûu hôa (cao su V. Cú chïị biïịn ăưíi lyâ tđnh cuêa cao su lûu hôa (cao su V. Cú chïị biïịn ăưíi lyâ tđnh cuêa cao su lûu hôa (cao su V. Cú chïị biïịn ăưíi lyâ tđnh cuêa cao su lûu hôa (cao su thiïn nhiïn + cao su tưíng húơp)
thiïn nhiïn + cao su tưíng húơp) thiïn nhiïn + cao su tưíng húơp) thiïn nhiïn + cao su tưíng húơp) thiïn nhiïn + cao su tưíng húơp)
Sûơ biïịn ăưíi câc lyâ tđnh cuêa cao su lûu hôa (cao su thiïn nhiïn hay cao su tưíng húơp) búêi sûơ oxide hôa cô thïí qui vađo phăn ûâng phín cùưt chuưỵi hay cíìu liïn phín tûê, nhûng câc phăn ûâng phuơ cuơng cô thïí tham dûơ vađo vađ gíy ra líơp cíìu hay kïịt vođng.
So sânh cao su thiïn nhiïn vađ cao su copolymer butadiene- styrolene cô lúơi đch ăùơc biïơt, că hai loaơi cao su nađy cô ăươ bïìn thûúđng lađ khâc biïơt nhau.
Trong trûúđng húơp cuêa cao su butadiene-styrolene (GRS hay SBR), ngûúđi ta thíịy cô sûơ tùng “module” lïn trong quâ trịnh nhiïơt laơo, ặa túâi khâi niïơm cô phăn ûâng phuơ líơp cíìu nưịi trong ăô, trong luâc cao su thiïn nhiïn ngûúơc laơi thíịy bõ giăm “module” khi híơu lûu hôa ăaơ ngûng laơi.
Câc nghiïn cûâu buưng liïn tuơc vađ giân ăoaơn câc hưỵn húơp cao su bõ kêo daơn, ặúơc Tobolsky thûơc hiïơn, cho thíịy nhûơng sûơ khâc biïơt giûơa hai loaơi cao su nađy nhû hịnh VII.3 vađ VII.4 sau ăíy:
Hịnh VII. 3: Sûơ buưng ra liïn tuơc vađ giân ăoaơn câc hưỵn húơp cao su SBR bõ daơn úê ăươ daơn dađi 50%, 1300C
0,001
Thời gian (giờ)
Lư ïc b u o đng ( k g/ c m ) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0,01 0,1 1 10 100 Hoơn hợp maịt ngoài vỏ xe giaùn đ ốn Lieđn túc 2 Hưỵn húơp mùơt ngoađi voê xe
Hịnh VII. 4: Sûơ buưng ra liïn tuơc vađ giân ăoaơn câc hưỵn húơp cùn băn lađ cao su thiïn nhiïn bõ daơn úê ăươ daơn dađi 50%, 1300C. Khi mươt míỵu cao su ăùơt úê mươt nhiïơt ăươ vađo khoăng 1000C ặúơc kêo dađi rưìi giûơ khưng ăưíi, ta seơ căm thíịy cô sûơ giăm búât sûâc cùng díìn díìn. Hiïơn tûúơng nađy cho thíịy roơ cô sûơ phín cùưt xuíịt hiïơn úê maơng phín tûê do sûơ oxide hôa. Trong khi ăô, sûơ líơp cíìu cô thïí lađ kïịt quă cuêa nhûơng phăn ûâng phuơ xăy ra úê nhûơng phíìn maơng lûúâi ăaơ bõ núâi loêng vađ chuâng khưng thïí qui vađo sûơ tùng sûâc cùng nûơa úê thđ nghiïơm do ta thûơc hiïơn buưng ra liïn tuơc. Trâi laơi, nïịu ta thûơc hiïơn buưng ra giân ăoaơn, câc phăn ûâng phuơ líơp cíìu nađy seơ tham dûơ vađo sûâc cùng vađ kïịt quă xêt thíịy lađ tưíng sưị hiïơu quă phín cùưt vađ líơp cíìu.
Trong trûúđng húơp cao su thiïn nhiïn, sûơ haơ thíịp sûâc cùng ăïìu xăy ra cho că hai loaơi buưng ra, nhûng thđ nghiïơm ăo liïn tuơc cho thíịy sûơ giăm sûâc cùng xăy ra nhanh hún thđ nghiïơm ăo buưng giân ăoaơn. Hiïơn tûúơng chûâng toê: duđ phăn ûâng phín cùưt chuưỵi
0,001
Thời gian (giờ)
Lự c b u o đng ( k g/ c m ) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0,01 0,1 1 10 100 Hoơn hợp maịt ngoài vỏ xe giaùn đo án L ieđn tuïc 2 Hưỵn húơp mùơt ngoađi voê xe
chiïịm ûu thïị, thị cuơng cô câc phăn ûâng líơp cíìu xăy ra trong sûơ oxide hôa cao su.
Trûúđng húơp cuêa SBR, hiïơn tûúơng laơi khâc vađ tíìm quan troơng cuêa phăn ûâng líơp cíìu roơ rïơt hún; viïơc nađy hiïín nhiïn ríịt phuđ húơp vúâi viïơc biïịt roơ lađ cao su SBR lûu hôa bõ hôa cûâng búêi sûơ hoêng nhiïơt cô oxygen hiïơn diïơn. Shelton vađ Winn kïịt luíơn nhûơng sûơ khâc biïơt vïì sûơ laơo hôa giûơa cao su thiïn nhiïn vađ cao su tưíng húơp butadiene-styrolene phăn ânh sûơ tûúng húơp tưịc ăươ cho că hai phăn ûâng caơnh tranh hún lađ nhûơng sûơ khâc biïơt vïì cú chïị hoêng.
Copolymer butadiene-styrolene (GRS) ặúơc ưín ắnh lađ nhúđ 1,25% ăïịn 1,50% chíịt băo vïơ cho vađo trong quâ trịnh chïị biïịn. Nhûơng chíịt thûúđng duđng nhíịt lađ phenyl-β-naphthylamine, chíịt phăn ûâng diphenylaminecetone, heptyl diphenylamine, nhûng hiïơn nay ta cuơng thíịy câc chíịt băo vïơ khưng gíy lem bíín nhû triphe- nylphosphite, ditertbutyl hydroquinone, câc alkyl phenol vađ díỵn xuíịt sulfur cuêa chuâng vađ chíịt phăn ûâng cresol-styrolene. Chíịt ăươn cùn băn lađ lignine (mươc tưị) chûa bõ oxide hôa cuơng ăaơ ặúơc ăïì nghõ vađ hịnh nhû ănh hûúêng lïn GRS (SBR) ăươ chõu laơo tưịt.
Nhûơng chíịt nađy cô tâc duơng trong luâc chïị taơo GRS (hay SBR) thư, băo vïơ trong khi síịy khư, ăăm băo cho sûơ băo quăn traơng thâi sưịng cuêa nô, chuâng cođn tham dûơ ríịt hûơu hiïơu sau khi lûu hôa. Tuy nhiïn, Winn vađ Shelton chûâng minh chíịt băo vïơ cho cao su sưịng tưịt nhíịt khưng phăi lađ chíịt băo vïơ tưịt nhíịt cho cao su lûu hôa, tûúng tûơ nhû trûúđng húơp cuêa cao su thiïn nhiïn. Cuđng mươt lûúơng duđng 2% phenyl-β-naphthylamine băo vïơ GRS tưịt hún 2,2,4-trimethyl-6-phenyl-1,2-dihydroquinone, nhûng ăïí băo vïơ khâng laơo cho GRS lûu hôa, sûơ nghõch ăăo laơi xăy ra.
Câc polychloroprene (neoprene) trâi ngûúơc vúâi cao su thiïn nhiïn, bïìn khi nhiïơt vađ oxide hôa tâc kđch; cô xu hûúâng tùng “module” lïn vađ míịt tđnh quan hïơ hưỵ tûúng vïì sûơ daơn dađi ban ăíìu; trong luâc cao su thiïn nhiïn bõ míịt module vađ trúê nïn nhíìy dđnh búêi nhiïơt oxide hôa.
Neoprene hôa cûâng cođn hún că GRS, nhûng nhiïơt tâc duơng túâi neoprene laơi kêm nhiïìu hún nhiïơt tâc duơng túâi GRS.
Neal, Bimmerman vađ Vincent cho biïịt phăi ăúơi túâi mươt thúđi gian lađ 40 ngađy úê búm oxygen 700C cô âp lûơc vađo khoăng 20kg/cm2 múâi giăm ặúơc 50% trõ sưị sûâc chõu kêo ặât ban ăíìu cuêa neoprene ăaơ lûu hôa. Kowalski thíịy phăi lûu giûơ úê búm oxygen 700C dûúâi âp lûơc 20kg/cm2 lađ mươt nùm múâi phâ huêy ặúơc hoađn toađn tđnh chíịt cú lyâ cuêa mươt neoprene cô chûâa 1% phenyl-β-naphthylamine (PBNA). Chùưc chùưn ăïí cô kïịt quă căi thiïơn khâng oxygen cho neoprene, ta nïn sûê duơng 2% PBNA hay tưịt hún lađ 2% p-(p- tolylsulfonylamido) diphenylamine lađ chíịt ặúơc biïịt khâng oxy- gen cho neoprene tưịt nhíịt.
Dibutyl dithiocarbamate kïìn (Ni) cuơng ặúơc ăïì nghõ sûê duơng ăïí tùng sûâc chõu nhiïơt cho neoprene. Tuy nhiïn úê khoăng tûđ 1000C ăïịn 1040C, chíịt nađy khưng cô hy voơng cô hiïơu quă khâng oxygen.
Giưịng nhû cao su thiïn nhiïn, Neoprene khi lûu hôa vúâi disulfur têtraalcoyl thiuram (khưng cô lûu huyđnh) cho tđnh chõu nhiïơt cao hún khi lûu hôa vúâi lûu huyđnh cô sûê duơng chíịt gia tưịc lûu hôa diphenylguanidine (DPG).
Cao su tưíng húơp butadiene-acrylonitrile (perbunans ta thûúđng goơi lađ cao su tưíng húơp Nitrile) cô sûâc chõu nhiïơt tưịt hún cao su butadiene-styrene. Nhû cao su thiïn nhiïn, cao su Nitrile nïn lûu hôa vúâi mươt đt lûu huyđnh hay khưng cô lûu huyđnh ăïí cho kïịt quă tưịt hún. Thûơc ra, cao su Nitrile ríịt nhaơy vúâi oxygen, nhûng chuâng laơi dïỵ ặúơc băo vïơ hún cao su thiïn nhiïn hay GRS (SBR) lađ lûúơng duđng 1% ăïịn 3% PBNA sinh ra nhûơng hiïơu quă băo vïơ khâng oxygen ríịt maơnh.
Cao su tưíng húơp isobutylene-isoprene (hay cao su butyl) lađ cao su cô ăươ chûa baơo hođa thíịp, cho săn phíím lûu hôa chõu nhûơng hiïơu quă vïì oxide hôa nông mươt câch nưíi bíơt. So sânh tưịc ăươ híịp thuơ oxygen úê 1300C cuêa câc loaơi cao su khâc nhau úê dûúâi daơng săn
phíím lûu hôa “thuíìn tuây cao su”, ngûúđi ta ặa ra băng phín haơng sau ăíy theo ăươ oxide hôa tùng díìn: cao su polysilicon, poly ester, cao su butyl, thiokol, GRS, neoprene vađ cao su thiïn nhiïn; sûơ so sânh suy tûđ thûơc nghiïơm cuêa Mesrobian vađ Tobolsky cô thïí khưng vûơng. Cao su tưíng húơp vađ ăùơc biïơt lađ GRS (SBR) theo sûơ chïị biïịn cuêa chuâng, ăïìu ặúơc khâng maơnh meơ búêi chíịt “khâng oxygen” thđch húơp vađ ríịt hiïơu nghiïơm, mađ tâc duơng biïíu hiïơn roơ rïơt úê săn phíím lûu hôa; trong luâc cao su thiïn nhiïn trûúâc khi biïịn ăưíi thađnh túđ xưng khôi cô thïí tiïịp nhíơn chíịt khâng tưíng húơp, ăưịi khâng laơi chíịt khâng oxygen thiïn nhiïn mađ hiïơu quă sau khi lûu hôa lađ ríịt kêm.
Cao su butyl (hay butyl cao su) chõu sûơ oxide hôa maơnh úê nhiïơt ăươ tûúng ăưịi cao, thûúđng thûúđng bõ mïìm ra. Ngûúơc laơi, vúâi GRS, perbunans vađ neoprene thị hôa cûâng cođn cao su thiïn nhiïn trûúâc tiïn bõ mïìm ra vađ tiïịp ăô thị hôa cûâng. Mesrobian vađ Tobolsky qui nhûơng hiïơn tûúơng nađy vađo sûơ caơnh tranh giûơa phăn ûâng phín cùưt chuưỵi vađ phăn ûâng líơp cíìu. Phăn ûâng líơp cíìu liïn phín tûê ăi túâi hôa cûâng cao su, ngûúơc laơi phăn ûâng phín cùưt ăi túâi lađm mïìm. Giăi thđch hiïơn tûúơng cuêa cao su butyl lađ cao su tưíng húơp cô mươt sưị ríịt nhoê nưịi ăưi sùĩn cô, kêm khă nùng trong viïơc líơp cíìu bưí sung trong quâ trịnh oxide hôa, mađ do nhiïìu methyl gíìn bïn tân trúơ sûơ phín cùưt chuưỵi, nhûng chĩ xăy ra úê nhiïơt ăươ cao. Cođn nhiïìu cú chïị ăaơ ặúơc câc nhađ khoa hoơc khâc ặa ra nhûng ta khưng thïí kïí hïịt ặúơc.