Tại sao cao su cần phải được lưu hóa? Việc lưu hóa cao su mang lại những lợi ích gì?
Mặc dù cao su thô cũng có một số đặc tính ứng dụng hữu ích, nhưng nó cũng có nhiều nhược điểm, chẳng hạn như độ bền và độ đàn hồi thấp; làm cứng khi lạnh, làm dính khi nóng; dễ bị lão hóa, v.v. Ngay từ những năm 1840, người ta đã phát hiện ra rằng cao su có thể được liên kết chéo bằng cách đun nóng cùng với lưu huỳnh. Do đó, cho đến nay, mặc dù cao su có thể được liên kết chéo không chỉ với lưu huỳnh mà còn với nhiều chất liên kết chéo hóa học khác và các phương pháp vật lý và hóa học, trong ngành công nghiệp cao su, người ta vẫn thường gọi quá trình liên kết chéo cao su là "lưu hóa", trong khi ngành công nghiệp chế biến nhựa đôi khi gọi phản ứng liên kết chéo là quá trình đóng rắn. Quá trình lưu hóa cải thiện đáng kể hiệu suất của cao su thô, mở rộng phạm vi ứng dụng của cao su và đặt nền tảng cho sản xuất và ứng dụng cao su quy mô lớn trong công nghiệp.
Quá trình lưu hóa cao su là một trong những công đoạn chính trong chế biến sản phẩm cao su, đồng thời cũng là bước xử lý cuối cùng trong sản xuất sản phẩm cao su. Trong quá trình này, cao su trải qua một loạt các biến đổi hóa học phức tạp, từ hỗn hợp dẻo đến cao su liên kết ngang có độ đàn hồi cao hoặc cứng, nhằm đạt được các tính chất vật lý, cơ học và hóa học hoàn thiện hơn, đồng thời nâng cao và mở rộng giá trị sử dụng và phạm vi ứng dụng của vật liệu cao su. Do đó, quá trình lưu hóa có ý nghĩa rất lớn đối với việc sản xuất và ứng dụng cao su và các sản phẩm từ cao su.
Khái niệm về quá trình lưu hóa
Quá trình lưu hóa đề cập đến việc tạo ra sản phẩm bán thành phẩm từ vật liệu cao su có độ dẻo và độ nhớt nhất định (cao su thô, hợp chất nhựa, cao su hỗn hợp) thông qua các quy trình xử lý thích hợp (như cán, ép đùn, đúc khuôn, v.v.) dưới các điều kiện bên ngoài nhất định, thông qua các yếu tố hóa học (như hệ thống lưu hóa) hoặc các yếu tố vật lý (như bức xạ γ). Quá trình này chuyển đổi tác động của bức xạ trở lại thành sản phẩm cao su mềm đàn hồi hoặc sản phẩm cao su cứng để đạt được hiệu suất sử dụng. Trong quá trình lưu hóa, các điều kiện bên ngoài (như gia nhiệt hoặc bức xạ) gây ra phản ứng hóa học giữa cao su thô trong các thành phần vật liệu cao su và chất lưu hóa hoặc giữa cao su thô với cao su thô, dẫn đến sự liên kết chéo của các đại phân tử cao su tuyến tính thành các đại phân tử có cấu trúc mạng lưới ba chiều.
Thông qua phản ứng này, nhiều đặc tính của cao su đã được cải thiện đáng kể, giúp các sản phẩm cao su đạt được các đặc tính vật lý, cơ học và các đặc tính khác đáp ứng được nhu cầu sử dụng sản phẩm. Bản chất của quá trình lưu hóa là liên kết chéo, tức là quá trình chuyển đổi cấu trúc phân tử cao su tuyến tính thành cấu trúc mạng lưới không gian.
Quá trình lưu hóa
Sau khi cân lượng hỗn hợp cao su và chất lưu hóa, bước tiếp theo là thêm chất lưu hóa. Nên thực hiện theo các bước sau để hoàn tất.
1. Trước tiên, hãy làm sạch máy cán mở để đảm bảo độ sạch sẽ, tránh lẫn các tạp chất khác. Sau đó, điều chỉnh khoảng cách giữa các con lăn của máy cán mở về mức tối thiểu và đổ hỗn hợp cao su vào máy cán mở để thực hiện quá trình cán mỏng. Sau khi hoàn thành quá trình cán mỏng, cần nới rộng khoảng cách giữa các con lăn của máy trộn cho phù hợp để đảm bảo hỗn hợp cao su được phủ đều lên các con lăn. Nhiệt độ bề mặt của hỗn hợp cao su nên ở khoảng 80oC.
2. Bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa các con lăn và lượng nước làm mát thích hợp, nhiệt độ của hỗn hợp cao su được kiểm soát ở mức khoảng 60-80°C. Tại thời điểm này, chất lưu hóa bắt đầu được thêm vào hỗn hợp cao su.
Thời gian đăng bài: 25 tháng 10 năm 2023
