Bánh xe PU | Bánh xe bọc nhựa PU | PU wheels

Bánh xe cao su là một sản phẩm động, phải chuyển động liên tục; trong khi polyurethane là vật liệu chịu mài mòn tốt nên rất thích hợp để bọc bánh xe.

Bánh xe bọc nhựa PU | PU wheels

Bánh xe PU chịu mài mòn tốt sẽ có tuổi thọ cao

(vtp-vlab-caosuviet)

Các quá trình phân giải lưu hóa đầu tiên (phần 1)

Phương pháp phân giải lưu hóa là một trong những phương pháp xử lý cao su lưu hóa để sử dụng lại vật liệu này. Phân giải lưu hóa tốt là khi liên kết mạng bị bẻ gãy nhưng mạch chính của cao su vẫn được giữ nguyên. Tuy nhiên, điều này thực tế không thực hiện được vì tác động của hóa chất và nhiệt được sử dụng cho quá trình là không phân biệt. Tất cả liên kết, kể cả liên kết carbon-carbon, đều bị tấn công, dẫn đến mạch chính bị cắt đứt rất nhiều và sự kết mạng, phân nhánh vẫn còn. Điều này làm giảm sút nghiêm trọng tính chất của cao su tái sinh.

Quá trình phân giải lưu hóa đầu tiên được thực hiện bằng cách gia nhiệt các mẫu cao su trong lò hấp, với hơi nước ở áp suất 60 psi. Cao su tiếp xúc trực tiếp với hơi nước và không khí. Quá trình được thực hiện ở nhiệt độ 260^oC trong 1 giờ. Sau đó, khối cao su được làm nguội với nước, loại bỏ nước, sấy khô và gia công trên máy cán hai trục để tạo thành tấm cao su tái sinh.

Một quá trình khác là dùng 2% ammonium persulfate trộn với các mẫu cao su. Dầu paraffin (5% khối lượng) chứa dầu dừa, axit béo và dầu naphthen được trộn với cao su thải. Vật liệu được gia nhiệt trong các chảo đậy nắp trong lò hấp khoảng 3 giờ ở hơi nước 150 lbs. . Sau khi gia nhiệt, vật liệu được làm nguội, sấy khô và gia công trên máy cán hai trục.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Recycling, Sadhan K. De, Avraam I. Isayev và Klementina Khait, CRC Press, 2005

(vtp-vlab-caosuviet)

Gioăng cao su | Gioăng đệm cao su chịu nhiệt

Một số gioăng cao su được làm từ các loại cao su đặc biệt, có thể sử dụng ở nhiệt độ cao (như gioăng cao su silicone tới 200 ^oC).

Gioăng đệm cao su silicone chịu nhiệt rất tốt

Gioăng cao su | Ron cao su viton chịu nhiệt

(vtp-vlab-caosuviet)

Chuẩn bị polyurethane nhiệt dẻo (TPUs) trước khi gia công

Một trong những ưu điểm của TPUs là sự gia công dễ dàng. Chúng có thể được gia công bằng các phương pháp gia công nóng chảy như ép đùn, đúc khuôn tiêm và cán tráng phù hợp với từng loại TPUs riêng. Tuy vậy, cần chuẩn bị tốt nguyên liệu TPUs trước khi gia công.

Polyurethane nhiệt dẻo hấp thụ ẩm trong không khí rất nhanh. Lượng ẩm thu vào và mức ẩm cân bằng của TPU phụ thuộc vào độ ẩm không khí. Vì hàm lượng ẩm tối ưu của vật liệu được gia công phải ít hơn 0.05%, TPU phải được sấy khô. Hàm lượng ẩm quá dư trong vật liệu gia công dẫn đến chất lượng sản phẩm đúc khuôn và ép đùn kém. Trong quá trình ép đùn, quan sát được trên bề mặt sản phẩm có bong bóng, vết gợn sóng. Trong đúc khuôn tiêm, những khuyết tật do ẩm dư là vết phồng, bong bóng, lỗ xốp (bọt) và tính chất vật lý của chi tiết tạo thành kém.

Quy trình sấy khô có thể thực hiện bằng cách cho các hạt TPU lên các khay trong một lò nung có tuần hoàn không khí nóng từ 80-100^oC trong vài giờ. Bề dày tối đa của lớp hạt TPU là 1 inch. Một phương pháp tốt hơn là dùng máy sấy khô có chất hút ẩm không khí sấy. Trong thiết bị sấy khô này, các loại TPU mềm được sấy ở nhiệt độ 82^oC, các loại cứng hơn thì ở 104^oC trong thời gian từ 1-3 giờ. Tránh sấy TPUs quá lâu, để không làm mất màu vật liệu.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Thermoplastic Elastomers, Jiri George Drobny, William Andrew, 2007, trang 223 - 224

(vtp-vlab-caosuviet)

PU products | PU rollers | Trục PU

Với cơ tính tốt và kháng được nhiều hóa chất, trục PU đang thay thế dần các trục cao su trong các ứng dụng công nghiệp.

Trục bọc nhựa PU | Trục PU | PU rollers

Sản xuất các trục PU không bị bọt khí
sẽ kéo dài tuổi thọ của trục

(vtp-vlab-caosuviet)

Giới thiệu về hỗn hợp các vật liệu đàn hồi

Hỗn hợp các vật liệu đàn hồi rất quan trọng về mặt kỹ thuật, cho phép người dùng đạt được hỗn hợp có những tính chất hóa học, vật lý và gia công thuận lợi, không thể đạt được từ một vật liệu đàn hồi thương mại. Nghiên cứu về hỗn hợp các vật liệu đàn hồi tập trung vào sự lựa chọn các vật liệu đàn hồi riêng rẻ để tạo thành hỗn hợp đạt được các tính chất mong muốn.

Một trong những cách hiệu quả để biến tính vật liệu đàn hồi là thay đổi thành phần và cấu trúc phân tử mạch polymer. Cách này thường dùng với các copolymer (SBR, EPDM) bằng cách tạo thành các block copolymer, graft copolymer. Tuy nhiên, sự thay đổi cấu trúc phân tử bị giới hạn bởi các kỹ thuật tổng hợp và tính kinh tế. Ngược lại, một số vật liệu đàn hồi có thể trộn với nhau dễ dàng để tạo thành các hỗn hợp đạt được các tính chất đáp ứng yêu cầu thực tế.

Hỗn hợp các vật liệu đàn hồi được chia thành 2 loại chính. Hỗn hợp trộn lẫn tạo một pha đàn hồi với mật độ kết mạng và sự phân bố các chất gia cường đồng đều, có tính chất của các vật liệu đàn hồi riêng rẻ tương quan với khối lượng của chúng. Ví dụ, các hỗn hợp trộn lẫn gồm các copolymer ethylene-propylene có thành phần khác nhau. Những hỗn hợp này kết hợp được độ bền kéo cao của polymer bán kết tinh  (hàm lượng ethylene cao) và tính chất ở nhiệt độ thấp tốt của polymer vô định hình (hàm lượng ethylene thấp). Các hỗn hợp không trộn lẫn có những thay đổi phức tạp hơn do cấu trúc pha dị thể của hỗn hợp. Hai pha phân tách thể hiện sự khác biệt trong việc giữ các chất độn, chất hóa dẻo và mật độ kết mạng.

Tham khảo từ tài liệu The Sciene and Technology of Rubber, James E. Mark, Burak Erman và Frederick R. Eirich, Elsevier Academic Press, 2005, trang 529 – 530

(vtp-vlab-caosuviet)

Ống cao su chịu áp lực | Ống nhựa PU

Ống cao su làm từ chất liệu nhựa PU bền dai, chịu áp lực tốt.

Ống cao su | Ống PU chịu áp

Ống PU có độ bền kéo xé tốt

(vtp-vlab-caosuviet)

Tính chất hóa lý của cao su silicone (phần 1)

Nhìn chung, cơ tính của cao su silicone tương đối kém. Độ bền kéo của chúng phụ thuộc nhiều vào chất độn silica gia cường nhưng rất khó để nâng độ bền kéo của cao su silicone trên 15 MPa. Tuy vậy trong các ứng dụng nhiệt độ cao, sự duy trì độ bền kéo của cao su silicone tốt hơn rất nhiều so với cao su thiên nhiên và các loại cao su tổng hợp khác. Độ bền xé và độ mỏi của cao su silicone nhìn chung thấp. Độ bền xé được cải thiện đáng kể bằng cách thay đổi sự phân bố liên kết mạng, bề mặt silica và cấu trúc phân tử của polymer silicone. Ngoài ra, cao su silicone thể hiện sự biến dạng dư sau nén thấp trong một dãy rộng nhiệt độ. Nhờ nhiều cải tiến, cao su silicone giờ đây có độ bền tương đối, được sử dụng trong các ứng dụng động học thông thường, không quá khắc nghiệt.

Đặc tính vốn có của chuỗi polymer silicone, liên kết‘Si-O-Si’ uốn dẻo, ổn định cao dẫn đến sự duy trì nhiều tính chất mong muốn trong một khoảng nhiệt độ rộng. Tính kháng nhiệt và tuổi thọ dự tính của các loại cao su silicone phụ thuộc vào nhiệt độ mà chúng tiếp xúc, nhiệt độ tiếp xúc càng cao thì tuổi thọ dự tính càng thấp. Cao su silicone thể hiện tính năng lâu hơn và tốt hơn ở nhiệt độ cao so với hầu hết các loại cao su hữu cơ khác. Tính kháng lạnh của cao su silicone phụ thuộc nhiều vào cấu trúc của nó. Cao su silicone loại MQ và VMQ có thể chịu được nhiệt độ khoảng -55 ^oC, trong khi cao su silicone chứa nhóm phenyl, PMQ và PVMQ, có thể chịu được tới khoảng -90 ^oC.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Technologist’s Handbook (Volume 2), J. White, S.K. De và K. Naskar, Smithers Rapra Press, 2009, trang 387 – 388

(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su kỹ thuật | Con lăn cao su | Con lăn PU

Một số hình ảnh về sản phẩm con lăn cao su, con lăn PU.

Con lăn cao su có lõi sắt bên trong

Con lăn cao su băng tải

(vtp-vlab-caosuviet)

Các phương pháp sản xuất than đen

Có rất nhiều phương pháp sản xuất than đen khác nhau và chúng quyết định cấu trúc của than đen tạo thành. Quy trình sản xuất than đen lâu đời nhất từ muội đèn (lampack) vào năm 1830. Trong đó, dầu có hàm lượng aromatic cao được đốt trong các chảo gang để tạo thành than đen có đường kính hạt tương đối lớn. Sau đó, channel black được sản xuất bằng cách đốt cháy không hoàn toàn khí thiên nhiên trong môi trường thiếu không khí. Loại than đen này dễ bị oxy hóa và các nhóm oxy bề mặt tạo nên tính axit cho channel black, làm chậm vận tốc kết mạng của hỗn hợp cao su. Hiện tại, loại channel black được sản xuất rất hạn chế.

Ngày nay, hầu hết than đen gia cường được sản xuất bằng quá trình đốt cháy dầu trong lò đốt, than đen lò đốt (furnace black). Trong lò đốt, khí thiên nhiên được đốt cháy hoàn toàn, tạo nhiệt độ rất cao. Nguyên liệu hydrocarbon aromatic ở dạng sương không lẫn không khí được cho qua lò đốt trong một thời gian rất ngắn để tạo thành các hạt than đen riêng lẻ, rất nhỏ. Sau đó, chúng va chạm và dính lại với nhau, hình thành các khối tụ than đen. Bằng cách thay đổi các điều kiện vận hành như tốc độ nhập nguyên liệu, khí thiên nhiên và không khí, vị trí làm nguội có thể tạo thành các cấu trúc than đen khác nhau. Quá trình tạo viên sau đó tạo thành các viên không quá cứng hoặc quá mềm để dễ dàng vận chuyển và phân tán đều khi cán trộn. Than đen lò đốt (furnace black) có hàm lượng oxy thấp và bề mặt trung hòa, không làm chậm vận tốc kết mạng của quá trình lưu hóa cao su.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Technologist’s Handbook, Sadhan K. De và Jim R. White, Smithers Rapra Technology, 2001, trang 131 – 133

(vtp-vlab-caosuviet)

Gioăng cao su | Ron cao su | O-ring cao su chịu dầu

Hình ảnh gioăng đệm cao su phụ tùng kháng dầu.

Gioăng phớt cao su kháng dầu

O-ring cao su làm kín kháng dầu

(vtp-vlab-caosuviet)

Khả năng kết dính của các loại cao su với kim loại

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại chất kết dính khác nhau đảm bảo nhiều loại cao su kết dính tốt với kim loại. Tuy vậy, nếu biết rõ khả năng kết dính với kim loại của từng loại cao su sẽ giúp lựa chọn được loại cao su phù hợp nhất trong các ứng dụng cụ thể. Nội dung này sẽ được trình bày ở phần tài liệu bên dưới.

…

Although the development and successful commercialisation of organic adhesives for bonding rubber to metal has freed rubber chemists to use a wider variety of materials while still achieving excellent bonds to metal, there are some general ‘rules of thumb’ that should be followed where possible to improve the probability of bonding to the rubber.

The first rule is to use the easiest-to-bond type of rubber that will provide the required service performance of the part. In general, there is a hierarchy among rubber types which ranks them according to their ability to be bonded with adhesives. This hierarchy is called the ‘bondability index’. What causes differences in bondability is still a matter of debate. It has been attributed to differences in polarity, chemical reactivity, solubility and molecular symmetry between the different available classes of rubbers. Regardless of the cause, the bondability of general purpose rubbers is ranked as follows:

Easiest to bond                    Nitrile (acrylonitrile-butadiene) rubber (NBR)

Polychloroprene (CR)

Styrene butadiene rubber (SBR)

Natural rubber or polyisoprene (NR or IR)

Ethylene propylene diene rubber (EPDM)

Most difficult to bond           Isobutylene-isoprene (butyl) rubber (IIR)

…

Trích đăng từ sách Handbook of Rubber Bonding, Bryan Crowther, Rapra Technology Limited, trang 64, 2001

Nguồn: www.books.google.com.vn

(vtp-vlab-caosuviet)

Bánh đai PU | Pu-ly PU truyền động

Chất liệu nhựa PU có độ bền kéo xé tốt, kháng mài mòn cao, rất phù hợp để bọc các bánh xe truyền động.

Bánh đai bọc nhựa PU kháng mài mòn tốt

Bánh xe | Bánh đai | Pu-ly truyền động

(vtp-vlab-caosuviet)

Tác động của bột cao su lên tính chất cơ lý của cao su lưu hóa – phần 3

Xem phần 1, 2 tại đây

Khi thêm cao su nghiền vào cao su nền, mặc dù độ bền kéo giảm xuống nhưng độ bền xé tăng lên. Điều này là do khoảng trống bao quanh các hạt độn cao su là các điểm nứt gãy trước tiên khi tăng ứng suất kéo trong thí nghiệm kéo, nhưng các lỗ trống này hạn chế sự phát triển vết xé, làm tăng độ bền xé.

Việc thêm cao su nghiền làm giảm tính kháng mài mòn của cao su lưu hóa do mật độ kết mạng của cao su nền giảm, các hạt độn dễ bị tách hơn dưới điều kiện trượt mài mòn liên tục. Tác động này càng rõ ràng khi kích thước hạt càng lớn.

Thứ tự thêm bột cao su vào cao su nền cũng ảnh hưởng quan trọng đến cơ tính của sản phẩm. Nhìn chung, độ cứng của cao su lưu hóa độn bột cao su tăng nhưng khi bột cao su được thêm vào hỗn hợp đã độn trước, độ cứng của cao su giảm xuống. Tương tự, tính tưng nảy của cao su lưu hóa giảm khi thêm bột cao su nhưng tính tưng nảy tăng lên trong trường hợp hỗn hợp đã được độn trước. Tính kháng mỏi của cao su lưu hóa độn than đen được cải thiện khi thêm bột cao su, bột cao su được thêm vào từ 10 tới 40 phr sau khi than đen được thêm vào trước.

Bột cao su trở thành nguyên liệu quan trọng trong một số ứng dụng. Ta-lông lốp xe độn bột cao su cực mịn cải thiện đáng kể tính kháng nứt so với hỗn hợp không độn bột cao su.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Recycling, Sadhan K. De, Avraam I. Isayev và Klementina Khait, CRC Press, 2005

(vtp-vlab-caosuviet)

Bọc trục cao su công nghiệp | trục cao su băng tải

Bọc mới các trục cao su cũ bị mài mòn để duy trì hoạt động ổn định của dây chuyền sản xuất.

Xử lý bề mặt lõi trục cao su đúng cách
giúp bám dính tốt với cao su

Bọc trục cao su | lô cao su tại Cao Su Việt

(vtp-vlab-caosuviet)

Hệ kết mạng cho cao su nitrile (NBR)

Có nhiều hệ kết mạng khác nhau cho cao su nitrile: hệ chứa nhiều lưu huỳnh (tạo ebonite), hệ lưu huỳnh thường, hệ kết mạng hiệu quả (semi-EV, EV) và hệ peroxide. Mỗi hệ kết mạng có những ưu khuyết điểm khác nhau, phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể.

Kết mạng lưu huỳnh với lượng dùng thông thường tạo thành sản phẩm cao su nitrile có cơ tính tốt nhất. Tuy nhiên, sản phẩm này có tính kháng nhiệt và biến dạng dư sau khi nén không thật tốt. Ngoài ra, việc phân tán tốt lưu huỳnh vào NBR khá khó khăn, nên sử dụng các loại lưu huỳnh đặc biệt (được xử lý dầu). Lựa chọn các chất xúc tiến sẽ quyết định sự an toàn gia công, vận tốc kết mạng nên phụ thuộc vào điều kiện hoạt động thực tế của nhà máy.

Hệ kết mạng hiệu quả (semi-EV và EV) được dùng khi tính kháng nhiệt và biến dạng dư sau khi nén thấp được yêu cầu trước hết. Hệ kết mạng này thường dùng nhiều chất xúc tiến, chất cho lưu huỳnh, không dùng hoặc dùng rất ít lưu huỳnh để tạo thành các liên kết mạng mono hoặc disulfid. Thường sử dụng kết hợp các chất xúc tiến và cho lưu huỳnh để lượng dùng mỗi chất ít hơn, tránh sự di trú ra bề mặt có thể xảy ra.

Hệ kết mạng peroxide tạo tính kháng nhiệt và biến dạng nén tốt hơn so với các hệ semi-EV và EV. Loại peroxide thường được sử dụng là Di-Cup 40KE (Trigonox BC-40K), Peroximon F40 (Varox 802-40KE) và Varox 130-XL (Trigonox 145-45B). Có thể tránh dùng một vài loại peroxide có mùi đặc trưng. Các chất đồng kết mạng như HVA 2, TAC, TAIC thường được dùng với peroxide để kết mạng nhanh hơn và mô-đun sản phẩm cao hơn. Nhựa acrylate có thể được phối trộn thêm vào để hóa dẻo hỗn hợp cao su và tăng độ cứng của sản phẩm.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Specialty Elastomers, Robert C. Klingender, CRC Press, 2008, trang 72 – 82

(vtp-vlab-caosuviet)

Hình ảnh trục nhựa PU | trục PU | PU rollers

Hình ảnh trục bọc nhựa PU được sản xuất tại nhà máy Cao Su Việt.

Trục PU | Ru-lô PU chịu mài mòn tốt

Trục máy in | Trục PU kháng mực in tốt

(vtp-vlab-caosuviet)

Tính chất hóa lý của polyurethane nhiệt dẻo (TPUs)

Polyurethane nhiệt dẻo có thể được sử dụng từ -40^oC tới 80^oC trong thời gian dài và tới 120^oC cho các ứng dụng trong thời gian ngắn hơn. Nhìn chung, sản phẩm càng cứng thì nhiệt độ dùng thực tế càng cao hơn. Các tính chất cơ học (như tính đàn hồi, độ cứng) phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ do cấu trúc pha của TPUs. TPUs loại ester ổn định nhiệt và kháng oxy hóa tốt hơn rất nhiều so với TPUs loại ether.

Tính kháng hóa chất của TPUs được khái quát như sau. Tính ổn định thủy phân của TPUs phụ thuộc vào thành phần diol, tính kháng thủy phân giảm theo thứ tự sau: polyether > polycaprolactone > polyester. TPUs kháng tốt với xăng và các nhiên liệu dầu mỏ thông thường. Tuy nhiên, những nhiên liệu chứa rượu và aromatic gây ra sự trương nở thuận nghịch cho vật liệu TPUs. Các dung môi không phân cực, như hexane hoặc heptane, thực tế không có tác động lên TPUs. Ngược lại, hydrocarbon clo hóa và hydrocarbon thơm gây ra sự trương nở nghiêm trọng. Loại TPUs polyether trương nở nhiều hơn loại polyester. Các dung môi phân cực (dimethylformamide, tetrahydrofuran, …) hòa tan tốt TPUs. Polyurethane mạch thẳng mềm được hòa tan trong hỗn hợp của methyl ethyl ketone và acetone, dùng làm chất kết dính. Polyurethane mạch thẳng cứng hơn được hòa tan và phủ lên vải sợi, da và các chất nền khác. TPUs nhạy với axit và ba-zơ, thậm chí bị tấn công bởi axit và ba-zơ loãng ở nhiệt độ phòng.

TPUs được tổng hợp từ các isocyanate thơm khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời thì giảm nhanh tính chất cơ học và ngả vàng. Vì vậy, trong các ứng dụng ngoài trời, TPUs được tổng hợp từ diisocyanate no (như HDI hoặc H12-MDI) và thêm các chất ổn định UV.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Thermoplastic Elastomers, Jiri George Drobny, William Andrew, 2007, trang 222 - 223

(vtp-vlab-caosuviet)

Bọc mới con lăn cao su từ lõi thép cũ

Bọc lại lớp cao su ngoài giúp giảm đáng kể thời gian và chi phí thay mới con lăn cao su.

Con lăn cao su | Con lăn PU

Con lăn cao su bám dính tốt với lõi kim loại cũ

(vtp-vlab-caosuviet)

Ảnh trừu tượng về gioăng đệm cao su

Một số ảnh trừu tượng về o-ring cao su làm kín.

Gioăng cao su | Ron cao su | O-ring cao su
làm kín

Hình ảnh trừu tượng về gioăng đệm silicone

(vtp-vlab-caosuviet)

Giới thiệu về cao su silicone

Công thức hóa học của loại cao su silicone đơn giản nhất là polydimethylsiloxane (MQ) được thể hiện bên dưới.

Trong công thức này, do liên kết Si-O (444 kJ/mol) bền hơn liên kết C-C (356 kJ/mol) làm cho cao su silicone có tính kháng nhiệt độ cao tốt hơn các loại cao su hữu cơ truyền thống. Bên cạnh đó, mạch chính cao su silicone không có các liên kết đôi chưa bão hòa làm cao su silicone trơ, kháng tốt với các yếu tố môi trường như oxy, ozon, ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, do năng lượng quay tự do của liên kết Si-O thấp tạo nên tính mềm dẻo cho cao su silicone chưa gia công.

Thực tế, các mạch phân tử polysiloxane được biến tính, thêm vào các nhánh bên để đạt được những tính chất nhất định cho các ứng dụng riêng biệt. Nhìn chung, methyl, vinyl, phenyl và trifluoropropyl là các nhóm nhánh thông dụng nhất tạo thành các sản phẩm polysiloxane thương mại khác nhau.

Sự kết hợp của các nhóm vinyl (ít hơn 1% mol) như nhánh bên của chuỗi phân tử polysiloxane (loại VMQ) tăng đáng kể hiệu quả kết mạng với các peroxide hữu cơ. Điều này giúp loại VMQ  có  tính biến dạng dư thấp và tính kháng dầu nóng cải thiện so với loại MQ. Nhánh vinyl có thể được kết hợp vào mạch chính ở những vị trí nhất định, giúp kiểm soát các liên kết mạng, tính chất cơ lý của sản phẩm tốt hơn và ổn định trong thời gian dài. Ngày nay, hầu hết các loại cao su silicone thương mại đều chứa một lượng đơn vị vinyl nhất định.

Tương tự, việc thế một phần các nhóm methyl (5 tới 10%) bằng các nhóm phenyl (loại PMQ) sẽ giúp cao su silicone cải thiện tính kháng nhiệt độ thấp. Một loại cao su silicone khác là fluorosilicone, các nhánh trifluoropropyl được gắn vào chuỗi polydimethylsiloxane mang lại tính phân cực cho cao su silicone, giúp kháng được nhiên liệu, dầu mỡ và dung môi.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Technologist’s Handbook (Volume 2), J. White, S.K. De và K. Naskar, Smithers Rapra Press, 2009, trang 381 – 384

(vtp-vlab-caosuviet)

Hình ảnh bánh xe nâng | bánh xe công nghiệp | bánh xe nhựa PU

Hình ảnh các bánh xe PU được bọc mới tại nhà máy Cao Su Việt.

Bánh xe bọc nhựa PU chịu mài mòn tốt

Bánh xe PU có cơ tính tốt chịu được tải lớn

(vtp-vlab-caosuviet)

Ứng dụng của cao su chloroprene (CR)

CR là vật liệu đàn hồi đặc biệt, kết hợp được nhiều đặc tính tốt ở mức trung bình nên CR được dùng trong nhiều sản phẩm cao su kỹ thuật khác nhau. Lượng tiêu thụ cao su CR, chất kết dính CR và latex CR xấp xỉ khoảng 300 000 tấn mỗi năm, chủ yếu cho các ứng dụng sau.

CR thường được dùng để bọc các ống thủy lực công nghiệp, loại áp suất trung bình hoặc cao, đặc biệt trong các ứng dụng kháng dầu và ozone. Để giảm chi phí, CR được phối trộn với SBR. Các ống dưới đất được bọc CR do CR có tính kháng tốt với nấm mốc và vi khuẩn. Ống nhún và đệm làm kín là các ứng dụng khác của CR. Ngoài ra, sự kết dính của cao su CR với kim loại là rất tốt, dùng các kỹ thuật xử lý kim loại truyền thống và chất kết dính thương mại một lớp phủ hoặc hai lớp phủ Chemlok.

CR cũng được dùng làm đai truyền năng lượng, có tính kháng kéo xé và mài mòn tốt. Cần sử dụng loại CR có mức kết tinh thấp cho các ứng dụng nhiệt độ thấp. Các đai băng chuyền trong khai khoáng được làm từ CR do yêu cầu tính kháng cháy nghiêm ngặt. Các chất độn khoáng kháng cháy được dùng kết hợp với sáp clo hóa, cùng với chất độn silica cho tính kháng mài mòn và kháng xé tốt.

Các thanh định hình làm từ CR được sử dụng nhiều năm trong lĩnh vực xây dựng. Gần đây, một số thanh CR được thay thế bằng EPDM để giảm chi phí. Nhìn chung, CR vẫn là polymer được ưa dùng hơn do có tính kháng cháy và tính kháng dầu tốt hơn. Một vài ứng dụng khác là các trục cho công nghiệp in và sợi dệt, vải phủ cao su, màng, túi khí, lớp lót bồn bể, ván lướt sóng và bộ đồ bơi.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Specialty Elastomers, Robert C. Klingender, CRC Press, 2008, trang 29 – 36

(vtp-vlab-caosuviet)

Bọc trục cao su cần xử lý bề mặt lõi trục tốt

Xử lý bề mặt lõi kim loại đúng cách giúp tăng sự bám dính giữa lớp cao su bọc ngoài và lõi trục.

Xử lý bề mặt lõi trục cao su

Bọc trục cao su | trục PU tại Cao Su Việt

(vtp-vlab-caosuviet)

Bản chất và thành phần hóa học của fluoroelastomer

Fluoroelastomer là vật liệu đàn hồi đặc biệt, được dùng chủ yếu trong các ứng dụng yêu cầu tính kháng mài mòn, kháng hóa chất, kháng nhiệt tốt (tiêu biểu là các đệm làm kín). Phần trích bên dưới giới thiệu tính chất cơ bản và thành phần hóa học của fluoroelastomer.

…

To exhibit elastomeric behavior, a polymer must be flexible and recover from substantial deformation at temperatures above about 0°C. This requires the polymer to be substantially amorphous, and above its glass transition temperature, so that chain segments have adequate mobility to allow the material to return to its original state after stress is removed. Ordinarily the polymer is cross linked to form a three dimensional network with tie points between chains to minimize irreversible flow under stress. The driving force for recovery is the tendency of chain segments to return to the more disordered state with higher entropy when the stress causing a deformation is removed. Generally, fluorocarbon chains are relatively stiff compared to hydrocarbons, so fluoroelastomers exhibit rather slow relaxation and recovery from strain (i.e., leathery rather than highly resilient behavior). Thus, most fluoroelastomers are used in static, rather than dynamic, applications.

Fluorocarbon elastomers are copolymers made up of two or more major monomer units. One or more monomers give straight chain segments, which would tend to crystallize if long enough. A monomer with a bulky side group is incorporated at intervals to break up the crystallization tendency and produce a substantially amorphous elastomer. Commercial fluorocarbon elastomers are made by free radical polymerization of vinyl monomers. Monomers used in straight chain segments include: vinylidene fluoride (VDF), CH₂=CF₂; tetrafluoroethylene (TFE), CF₂=CF₂; and ethylene (E), CH₂=CH₂. Monomers that provide bulky side groups include hexafluoropropylene (HFP), CF₂=CF–CF₃, perfluoro(methyl vinyl ether) (PMVE), CF₂=CF–O–CF₃, and propylene (P), CH₂=CH–CH₃. The combinations of monomers used must produce substantially amorphous copolymers with glass transition temperatures low enough for elastomeric behavior at temperatures encountered in practical use.

…

Trích đăng từ sách Fluoroelastomers Handbook: The Definitive User's Guide and Databook, Albert L. Moore, William Andrew, trang 3 – 5, 2006

Nguồn: www.books.google.com.vn

(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su kỹ thuật | Phớt cao su chặn dầu

Phớt cao su viton kháng mài mòn

Phớt cao su nitrile chịu dầu

(vtp-vlab-caosuviet)

Corrosion of Polymers and Elastomers (Second Edition)

Sách này của nhà xuất bản CRC Press, được viết bởi tác giả Philip A. Schweitzer. Sách được xuất bản vào năm 2006, dày 592 trang.

Hiện tượng ăn mòn rất nguy hiểm và tốn rất nhiều chi phí để phòng ngừa, khắc phục như chi phí kiểm tra, bảo trì, thay mới. Ngoài ra, nhà máy còn phải chịu nhiều tổn thất khác như: ngừng hoạt động làm giảm năng suất và sản phẩm bị nhiễm bẩn trong trường hợp thiết bị, đường ống bị ăn mòn, rò rỉ. Vì vậy, lựa chọn vật liệu phù hợp trong quá trình thiết kế ban đầu sẽ giảm tối thiểu tác động ăn mòn của môi trường và các chi phí liên quan về sau.

Vật liệu nhựa, cao su được sử dụng khá phổ biến trong các máy móc, thiết bị công nghiệp, các công trình xây dựng. Nội dung chính của sách là trình bày tác động ăn mòn của môi trường đối với các polymer khác nhau và khả năng chịu ánh sáng mặt trời, thời tiết, ozone của chúng. Cụ thể, từ chương 1 tới chương 4 giới thiệu về nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn, chương 5 và chương 6 về vật liệu đàn hồi.

Contents

Chapter 1. Introduction to Polymers

Chapter 2. Thermoplastic Polymers

Chapter 3. Thermoset Polymers

Chapter 4. Comparative Corrosion Resistance of Thermoplastic and Thermoset Polymers

Chapter 5. Elastomers

Chapter 6. Comparative Corrosion Resistance of Selected Elastomers

Tác giả hi vọng thông qua nội dung và những bảng dữ liệu trong sách sẽ giúp các kỹ sư thiết kế, kỹ sư bảo trì lựa chọn được loại cao su, nhựa phù hợp cho các ứng dụng thực tế, hạn chế tối thiểu tác động ăn mòn của môi trường.

Tham khảo tài liệu Corrosion of Polymers and Elastomers (Second Edition), Philip A. Schweitzer, CRC Press, 2006
(vtp-vlab-caosuviet)

Bánh xe cao su | Bánh xe công nghiệp | Bánh xe PU

Không như các sản phẩm tĩnh gioăng đệm, ống cao su; bánh xe cao su là một sản phẩm động nên tính kháng mài mòn tốt là yêu cầu quan trọng trên hết.

Bánh xe bọc cao su kháng mài mòn tốt

Bánh xe cao su | Bánh xe bọc nhựa PU

(vtp-vlab-caosuviet)

Tác động của bột cao su lên tính chất cơ lý của cao su lưu hóa – phần 2

Xem phần 1 tại đây

Một số nghiên cứu về tác động của độ cứng bột cao su (nghiền thường, kích thước hạt 1mm) lên tính chất của cao su butadiene không độn và có độn than đen. Độ cứng của bột cao su khác nhau được tạo thành bằng cách thay đổi hàm lượng chất độn hoặc lượng chất kết mạng. Người ta nhận thấy rằng tăng độ cứng của bột cao su làm giảm độ bền kéo và độ giãn dài tại điểm gãy nhưng tăng mô-đun đàn hồi. Sự nứt gãy do chịu tải kéo bắt đầu từ lỗ trống xung quanh hạt cao su độn trong cao su lưu hóa.

Một số kết quả nghiên cứu khác, độn bột cao su lưu hóa SBR và EPDM nghiền đông lạnh vào cao su tương ứng dẫn đến sự giảm sút tính chất cơ học. Kích thước hạt và mức độn cao su nghiền càng tăng thì sự giảm sút này càng lớn. Ngoài ra, khi tăng mức lão hóa bột cao su, sự giảm sút tính chất càng nhiều hơn. Điều này là do mật độ kết mạng hay độ cứng của các hạt tăng, giúp tách khỏi cao su nền dễ dàng khi chịu tải kéo. Một nguyên nhân khác làm giảm tính chất cơ lý của cao su lưu hóa độn bột cao su là lưu huỳnh trong pha cao su phân tán vào trong pha bột, làm giảm mật độ kết mạng. Ngoài ra, khi cả cao su nghiền và cao su nền có dạng kết mạng giống nhau (liên kết mạng monosulfide hoặc polysulfide), cao su lưu hóa tạo thành có độ bền kéo, tuổi thọ uốn dẻo và tính kháng mài mòn tăng.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Recycling, Sadhan K. De, Avraam I. Isayev và Klementina Khait, CRC Press, 2005

(vtp-vlab-caosuviet)

Phễu hút cao su | Núm hút cao su

Phễu hút cao su giữ chặt, nâng và di chuyển sản phẩm do tạo lực chân không giữa bề mặt phễu và bề mặt sản phẩm.

Suction cup | Vacuum pad | Phễu hút chân không

Phễu hút cao su chịu mỏi tốt

(vtp-vlab-caosuviet)

Cơ tính của polyurethane nhiệt dẻo (TPUs)

Vật liệu đàn hồi polyurethane nhiệt dẻo có độ bền kéo và độ giãn dài tốt. Ngoài ra, chúng còn kháng rất tốt với sự phát triển vết xé và sự mài mòn. Những tính chất trên phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ và độ cứng.

Hầu hết TPUs thương mại từ diol ester và tính chất cơ học của những loại này là nổi bật hơn so với TPUs loại ether như poly(oxytetramethylene) diol. TPUs loại polyether đắt tiền thích hợp hơn cho những ứng dụng cần tính kháng thủy phân, kháng sự phân hủy bởi vi khuẩn hoặc cải thiện tính uốn dẻo ở nhiệt độ thấp.

Tính chất cơ học của TPUs bị ảnh hưởng mạnh bởi cấu trúc phân pha. Trong quá trình xử lý nhiệt, các pha bị trộn lẫn và sự phân pha xảy ra khi làm nguội, tạo thành sản phẩm. Một vài nghiên cứu cho thấy rằng sự phân pha phụ thuộc vào thời gian. Vì vậy, để sản phẩm đạt được tính chất tối ưu, quá trình kết mạng tiếp tục (postcure) được đề nghị thực hiện sau khi tạo thành sản phẩm. Thông thường, sản phẩm được trữ ở nhiệt độ môi trường trong 2 – 3 tuần. Trong trường hợp cần gấp, thực hiện postcure trong lò không khí nóng tuần hoàn ở 110^oC trong 8 – 16 giờ.

Postcure tốn nhiều thời gian, nhân công, máy móc nên hầu hết các chi tiết sản xuất không trải qua postcure. Postcure được dùng chủ yếu trong các ứng dụng cần cải thiện sự biến dạng dư sau khi nén. Trong một thí nghiệm ép nén, mẫu thí nghiệm bị ép xuống 25% ở 70^oC  trong 22 giờ, giá trị biến dạng dư 60 – 80% khi không postcure và 25 – 50% khi có postcure.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Thermoplastic Elastomers, Jiri George Drobny, William Andrew, 2007, trang 219 - 222

(vtp-vlab-caosuviet)

Ảnh trừu tượng về đệm cao su kỹ thuật o-ring

Gioăng đệm PU | Ron PU | O-ring PU

Rubber parts | PU O-ring

(vtp-vlab-caosuviet)

Tính chất hóa lý của cao su chloroprene (CR)

CR được ưa dùng do kết hợp được nhiều tính chất tốt, khó đạt được với các loại cao su khác có giá tương tự. Các tính chất nổi bật của CR như sau.

Cao su lưu hóa polychloroprene có độ bền vật lý tốt, mức bền tương đương với mức bền của NR, SBR hoặc NBR. Biến dạng dư sau khi nén của CR thấp trong một khoảng rộng nhiệt độ từ -10 ^oC tới +145 ^oC, được dùng trong các đệm làm kín. Tính kháng mài mòn của CR tương đương NBR.

Trong các ứng dụng ở nhiệt độ thấp, để duy trì tính đàn hồi, các loại CR có mức kết tinh thấp phải được sử dụng. Ngoài tác động kết tinh, phải chú ý nhiệt độ chuyển thủy tinh của polychloroprene, khoảng -40 ^oC. Các thành phần phối trộn có thể giảm nhiệt độ chuyển thủy tinh. Các chất hóa dẻo tổng hợp nhiệt độ thấp cho phép dùng cao su lưu hóa CR xuống tới khoảng -45 ^oC tới -50 ^oC.

So với NBR, CR có tính kháng dầu trung bình, phù hợp với các ứng dụng tiếp xúc dầu gián đoạn hoặc tiếp xúc với các dầu tấn công ít (như dầu paraffin, dầu naphthen). CR không kháng được nhiên liệu có hàm lượng aromatic cao. Trong các ứng dụng tiếp xúc với nước, để hạn chế sự trương nở của cao su CR trong nước, chất kết mạng chì oxyt phải được sử dụng. CR cũng thể hiện tính kháng tốt với dung dịch axit và kiềm loãng ở nhiệt độ thấp.

CR có tính kháng nổi bật với các vi sinh vật trong đất như vi khuẩn, nấm mốc. Vì vậy, CR thường được dùng bọc dây cáp trong các ứng dụng dưới đất. Tính kháng này có thể được tăng thêm bằng cách dùng chất diệt nấm hoặc chất hóa dẻo kháng nấm.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Specialty Elastomers, Robert C. Klingender, CRC Press, 2008, trang 25 – 29

(vtp-vlab-caosuviet)