Sản phẩm cao su kỹ thuật - Bánh răng cao su

Trong các ứng dụng công suất nhỏ, một số bánh răng truyền động được làm từ cao su nhựa thay vì kim loại. Vật liệu cao su nhựa cứng, bền dai, kháng hóa chất giúp kéo dài tuổi thọ của bánh răng. Ngoài ra, chỉ cần bọc lại lớp cao su bên ngoài là có thể sử dụng tiếp các bánh răng đã bị hư hỏng, mài mòn.

Bánh răng cao su nhựa đáp ứng được
các yêu cầu truyền động

So với kim loại cao su nhựa dai và linh hoạt hơn

(vtp-vlab-caosuviet)

Biến tính bột cao su nghiền

Ống nhún cao su nhựa chịu mỏi tốt

Các kỹ thuật nghiền thông dụng nhất là nghiền đông lạnh và nghiền ở điều kiện môi trường. Mặc dù bột cao su nghiền ở điều kiện thường có bề mặt nhám, tạo nên tương tác tốt với mạng lưới polymer nhưng bột cao su còn thô (> 250μm), làm tăng sự tập trung ứng suất trong hợp chất lưu hóa. Bột cao su nghiền đông lạnh mịn hơn (> 100μm) nhưng bề mặt bột nhẵn dẫn đến tính kết dính kém giữa cao su nghiền và polymer. Vì vậy, biến tính bề mặt bột cao su nghiền được nghiên cứu để tránh hư hỏng sớm vật liệu tổng hợp độn cao su nghiền, gồm các phương pháp sau:

Trong phương pháp cơ học, các máy ép đùn vít đơn hoặc vít kép, máy cán được dùng để nghiền nhỏ cao su lưu hóa, kết hợp nghiền với biến tính do sự oxy hóa, phân hủy và hình thành liên kết phụ.

Trong phương pháp hóa học, bề mặt bột cao su nghiền được biến tính bằng các phản ứng hóa học (halogen hóa, oxy hóa). Các phản ứng hóa học có thể được khơi mào bằng tia cực tím hoặc bằng nhiệt. Quá trình clo hóa bột cao su dùng trichloroisocyanuric acid đã được nghiên cứu thành công. Xử lý bề mặt bột cao su với khí phản ứng (ví dụ hỗn hợp của halogen và oxygen) dẫn đến sự hình thành các nhóm chức phân cực như carboxylate và hydroxyl trên bề mặt cao su, tăng khả năng kết dính. Ngoài ra, bọc bề mặt bột cao su nghiền bằng hỗn hợp polymer (có thể kết mạng, chưa bão hòa) và chất kết mạng cũng giúp cải thiện tính năng của vật liệu tổng hợp độn cao su nghiền.

Ngoài ra, chiếu xạ corona, plasma, chiếu chùm electron lên cao su nghiền cải thiện tính kết dính giữa cao su nghiền và cao su mới, do sự tạo thành các chất oxy hóa trên bề mặt polymer.

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

(vtp-vlab-caosuviet)

Đệm cao su nhựa kháng mài mòn

Sản phẩm cao su phụ tùng – Tấm cao su

Sản phẩm tấm cao su ngày càng đa dạng về hình dạng, kích thước và chất lượng, phù hợp cho các ứng dụng khác nhau.

Tấm cao su thiên nhiên có tính đàn hồi cao

Tấm cao su tổng hợp chịu mài mòn

(vtp-vlab-caosuviet)

Lựa chọn loại cao su nitrile (NBR) cho các ứng dụng

O-ring cao su yêu cầu tính kháng dầu cao

Hàm lượng acrylonitrile (ACN) quyết định tính chất của cao su nitrile. Vì vậy, nên có một bước xác định mức ACN phù hợp cho một ứng dụng cụ thể. Nếu các loại NBR tồn kho không đáp ứng được các tính chất yêu cầu, việc lựa chọn loại phù hợp cần sự giúp đỡ của nhà cung cấp. Ngoài ra, nên sử dụng các loại NBR được sản xuất theo quy trình hiện đại với chất nhũ hóa còn sót lại ít, điều này tạo nên tính trương nở trong nước thấp hơn, ít dính khuôn và vận tốc kết mạng nhanh hơn.

Tiếp theo, cần xem xét đến độ nhớt của polymer. Nó sẽ tạo nên các tính chất gia công tốt cũng như các tính chất vật lý mong muốn. NBR độ nhớt cao chứa một lượng lớn hơn chất hóa dẻo và chất độn, giúp tiết kiệm chi phí và gia công tốt hơn. Các loại NBR có độ nhớt thấp hoặc rất thấp được sử dụng chủ yếu cho đúc khuôn tiêm và chạy, đặc biệt trong các trường hợp mà một lượng tối thiểu chất hóa dẻo được sử dụng.

Ngoài ra, khả gia công trong máy trộn, cán, ép đùn, hoặc máy cán tráng cũng rất quan trọng khi xem xét lựa chọn loại cao su nitrile. Điều này phần lớn dựa trên kinh nghiệm cá nhân khi vận hành máy. Tuy nhiên, có thể yêu cầu nhà sản xuất cung cấp thông tin liên quan phân bố khối lượng phân tử hoặc loại được sử dụng tốt nhất cho một quá trình gia công nhất định.

Độ bền của hỗn hợp cao su cũng được xét đến trong một vài trường hơp. Các ống cao su bện sợi cần độ bền tốt để giảm sự xuyên qua của sợi. Trong ứng dụng này có thể thay thế một phần NBR thường bằng loại NBR kết mạng, khoảng 5-15 phr. Chú ý rằng loại kết mạng này giảm độ bền kéo, độ giãn dài, biến dạng dư sau khi nén và tăng mô-đun của sản phẩm tạo thành, vì vậy nên dùng một lượng tối thiểu.

Trong các ứng dụng yêu cầu tính kháng mài mòn và tính dai rất cao, nên sử dụng loại NBR carboxylat hóa. Hàm lượng carboxyl càng cao, tính dai và tính kháng mài mòn của sản phẩm càng tốt. Loại này kết mạng nhanh và sinh nhiệt nhiều hơn các loại NBR thường nên phải chú ý dùng kẽm peoroxide hoặc kẽm oxyt  hoạt tính thấp, được thêm vào trong giai đoạn sau của quá trình cán trộn và duy trì nhiệt độ gia công thấp. Bên cạnh đó, phải chú ý đến kế hoạch sản xuất của nhà máy vì thời gian tồn trữ ngắn của loại nitrle carboxylat hóa này.

Các ứng dụng nhuộm màu, kháng ozone và thời tiết, kháng mài mòn tốt yêu cầu thêm nhựa PVC vào trong cao su nitrile. Hỗn hợp nitrile/PVC còn có tính kháng nhiên liệu tốt, kháng cháy và cách điện tốt. Các ứng dụng chính cho hỗn hợp NBR/PVC là ống, bọc dây cáp, đế giày, dây đai băng chuyền và bọc trục.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Specialty Elastomers, Robert C. Klingender, CRC Press, 2008, trang 58 – 63
(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su nitrile có nhiều loại khác nhau phù hợp cho các ứng dụng riêng biệt

Ảnh trừu tượng về các sản phẩm cao su nhựa

Vật liệu cao su nhựa bền dai, đáp ứng các yêu cầu của môi trường làm việc khắc nghiệt, là hướng phát triển mới trong lĩnh vực cao su kỹ thuật.

Ảnh trừu tượng về sản phẩm cao su nhựa

Vật liệu cao su nhựa được sử dụng
ngày càng nhiều

(vtp-vlab-caosuviet)

Lập công thức phối trộn cho vật liệu đàn hồi nhiệt dẻo (TPEs) styrenic

Sản phẩm cao su kỹ thuật Cao Su Việt

Không như nhựa nhiệt dẻo, styrenic TPEs ít khi được sử dụng tinh khiết. Giống như vật liệu đàn hồi nhiệt rắn truyền thống, chúng được lập công thức để đáp ứng các yêu cầu về trạng thái gia công và các tính chất cơ học, vật lý. Các thành phần phối trộn thông dụng gồm nhựa, vật liệu đàn hồi truyền thống, chất độn, chất hóa dẻo (dầu), chất trợ gia công, chất màu.

Nhờ phối trộn, các hỗn hợp từ S-B-S và S-EB-S có thể tạo thành sản phẩm có độ cứng từ 5 Shore A tới 55 Shore D. Đặc biệt, trong một vài trường hợp, một lượng lớn thành phần phối trộn có thể được thêm vào và hàm lượng của TPEs chỉ khoảng 25% khối lượng. Đây là một thuận lợi về mặt kinh tế vì hầu hết thành phần phối trộn được thêm vào, như chất độn và dầu, không đắt.

Ví dụ, các thành phần sau có thể  trộn vào S-B-S block copolymer. Polystyrene giúp cải thiện quá trình gia công và làm vật liệu cứng hơn. Dầu (hoặc chất hóa dẻo) cũng cải thiện quá trình gia công nhưng làm sản phẩm mềm hơn. Dầu naphtenic được ưa dùng nhưng tránh dùng dầu có hàm lượng aromatic cao vì chúng làm mềm đoạn styrene. Dầu cũng hỗ trợ tính kháng phát triển vết nứt trong quá trình uốn dẻo. Các vật liệu khác như nhựa, chất trợ gia công có thể hoạt động như chất hóa dẻo, đặc biệt ở nhiệt độ cao. Hydrocarbon polymer kết tinh (polyethylene hoặc ethylene-vinyl acetate copolymer) cải thiện tính kháng dung môi và ozone. Chất độn trơ, như đất sét, whiting, calcium carbonate kết tủa và đá tan có thể được thêm vào một lượng lớn mà không ảnh hưởng bất lợi lên tính chất của polymer nền, làm giảm chi phí đáng kể. Các chất độn gia cường như than đen gia cường cao, chất độn silica, hoặc đất sét cứng ít được sử dụng vì chúng làm vật liệu cứng mặc dù làm tăng độ bền xé, tính kháng mài mòn.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Thermoplastic Elastomers, Jiri George Drobny, William Andrew, 2007, trang 168 – 170
(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su phụ tùng - Van cánh bướm một chiều

Sản phẩm cao su phụ tùng – O-ring

O-ring là một loại đệm cao su có hình dạng tương đối đơn giản, đệm có hình tròn và mặt cắt ngang cũng là hình tròn. Đệm o-ring được chế tạo và lắp đặt tương đối dễ dàng nhưng hiệu quả làm kín rất cao. Tùy thuộc vào môi trường làm việc như nhiệt độ, tiếp xúc dung môi, các chuyển động gây mài mòn mà lựa chọn cao su nền làm o-ring phù hợp.

Ảnh trừu tượng về đệm cao su o-ring

O-ring được sử dụng nhiều trong
các máy móc công nghiệp

(vtp-vlab-caosuviet)