Cao Su Thien Nhien

Mở đầu -Lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng polyme đã trải qua những chặng đường phát triển mạnh mẽ. Theo ước tính, hiện nay gần 80% vật liệu mà con người sử dụng trên thế giới là polyme. -Song song với việc tổng hợp các vật liệu polyme mới, con người đang nghiên cứu và khai thác thêm những ứng dụng của các polyme tự nhiên. Hợp chất tự nhiên được sử dụng đầu tiên và quan trọng nhất hiện nay là cao su thiên nhiên, đóng góp gần 40% tổng lượng cao su tiêu thụ trên thế giới.

Cấu trúc:

Thành phần của Latex - Cao su……………...…chiếm 30 → 40%. - Nước ………………...………52 →70%. - Protein…………..……………..2 → 3%. - Acid béo và dẫn xuất…….…….1 → 2%. - Glucid và heterosid……khoảng 1%. - Khoáng chất ………………....0,3 → 0,7%.

Các tính chất cơ lý:

1. Tỷ trọng. 2. Tính đàn hồi. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ. 4. Ảnh hưởng của tốc độ kéo

giãn. 5. Độ dư của cao su.

6. Racking. 7. Biến dạng liên tục. 8. Dung môi cao su. 9. Tính chất điện của cao su.

1. Tỷ trọng

- Cao su sống chịu một sự

giảm nhẹ thể tích khi nó bị kéo dài. Nếu khối lượng không đổi sự giảm thể tích gây ra tăng tỉ trọng cao su - Tỉ trọng của cao su đã lưu hóa tùy thuộc vào thành phần của hỗn hợp. Như : khối lượng, thể tích của cao su lưu hóa.

2. Tính đàn hồi -Khả năng chịu được biến dạng

rất lớn và sau đó trở về trạng thái ban đầu của nó một cách dễ dàng. -Cao su thì kém đàn hồi hơn cao su đã được lưu hóa: khi kéo dài rồi bung ra ta thấy cao su sống sẽ trở về trạng thái ban đầu của nó chậm và ít hơn cao su lưu hóa

3. Ảnh hưởng của nhiệt độ -Nếu hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt

độ bình thường thì sức chịu kéo giãn của nó tăng lên. Nếu nhiệt độ < -80°C cao su sẽ mất hết tính đàn hồi (gel hóa). Nếu nâng cao nhiệt độ của mẫu lên sức chịu kéo của nó giảm xuống. -Nếu làm lạnh cao su sống và cao

su lưu hóa hiệu quả sinh ra sẽ tương tự nhau. Nếu nâng cao nhiệt độ lên, sức chịu kéo đứt cao su lưu hóa hạ xuống chậm hơn cao su sống, độ giãn của cao su lưu hóa tăng chậm hơn cao su sống.

4. Ảnh hưởng của tốc độ kéo giãn: Tốc độ kéo giãn càng lớn, thì trị số của sức chịu kéo giãn và độ giãn càng cao. Đối với cao su lưu hóa vận tốc kéo tăng lên sức chịu đựng và độ giãn đứt cũng tăng.

5. Độ dư của cao su Nếu kéo dài một mẫu cao su đến độ giãn nào đó rồi buông ra ta nhận thấy mẫu cao su trở về trạng thái ban đầu rất nhanh. Nhưng khi kéo đến một độ giãn lớn và giữ trong thời gian lâu mẫu cao su không trở về đúng chiều dài ban đầu và sự co rút này xảy ra chậm hơn, cho đến khi không biến đổi. Sự khác biệt giữa chiều dài đã co rút và chiều dài ban đầu gọi là độ dư của cao su

Các yếu tố ảnh hưởng tới độ dư cao su: tốc độ kéo giãn, tỷ lệ giãn, thời gian giãn và nhiệt độ: -Tốc độ càng nhỏ độ dư càng

lớn. -Độ giãn càng lớn độ dư càng lớn. -Thời gian giãn càng lớn độ dư càng lớn. -Nhiệt độ càng cao độ dư càng lớn. Độ dư của cao su lưu hóa thấp hơn cao su sống.

6. Racking -Nếu kéo giãn mạnh cao su sống, duy trì lâu hạ thấp nhiệt

độ gel hóa và không đàn hồi, nhưng nếu tăng nhiệt độ lên ta thấy nó tự co rút lại cho tới gần chiều dài ban đầu, gần bằng độ dư. Nhưng nếu ta giữ 2 đầu của nó không cho co rút lại, lúc trở về nhiệt độ bình thường ta mới buông tay ra thì nó sẽ không rút ngắn lại (hiện tượng Racking). Nhưng khi tăng nhiệt độ lên cao, nó trở về trạng thái ban đầu. -Racking càng lớn tỷ trọng cao su càng tăng

7. Biến dạng liên tục -Trong mọi trường hợp ta thấy sau một thời gian lâu hay mau có sự xuất hiện ở bề mặt cao su các đường rạn nứt càng lúc càng rộng dần. -Nguyên nhân: chủ yếu do sự oxi hóa cao su. -Tầm quan trọng của sự biến dạng liên tục là có sự lặp đi lặp lại hiện tượng “trễ” và hậu quả là hiện tượng nhiệt của nó đi kèm. -Đây là lý do vì sao vỏ xe tự phát nóng lên trong lúc lăn bánh.

8. Dung môi cao su -Nhiều chất lỏng có tác dụng tốt với cao su qua sự nở lớn hay

chuyển thành dung dịch. Như : hydrocacbon vòng, hyđrocacbon halogen hóa, este, hợp chất sulfur hóa… -Khi cho cao su sống tiếp xúc với một trong các dung môi này kết quả thu được sẽ khác nhau tùy thuộc theo cao su đã qua tiến trình xử lý nào chưa, chẳng hạn: •Cao su có được qua cách bốc hơi nước latex đơn giản, thì nó tăng nhanh thể tích lên nhiều hoặc ít cho tới một giới hạn nào đó nó không thay đổi nữa. •Cao su đã qua xử lý ở máy nhồi cán, ta thấy nó nở lên cho tới khi tan hoàn toàn trong chất lỏng thành một dung dịch đồng nhất và nhầy ít nhiều hoặc thành một “gel”. Cao su càng ít bị nhồi cán bao nhiêu, độ nhớt của dung dịch càng lớn bấy nhiêu.

8. Dung môi cao su -Có 2 yếu tố ảnh hưởng tới độ

nhớt của dung dịch là: •Độ đậm đặc cao su. •Sự nhồi cao su. Ngoài ra còn có thể do bản chất dung môi.

9. Tính chất điện của cao su Các tính chất điện học của cao su ( cao su thô, cao su lưu hóa có chứa hoặc không chứa chất phụ gia vô cơ) đều quan trọng vì chức năng của nó như là chất cách điện cao trong việc chế biến dây điện và dây cáp điện.

Thiết bị công nghệ: Chủng loại cao su được chia làm 2 nhóm lớn: - Cao su dạng khối. - Cao su latex (mủ ly tâm).

Quy trình sản xuất mủ cao su dạng khối

Thiết bị sơ chế: -Thiết bị dùng tiếp nhận và làm

Máy trộn mủ

đông đều mủ nước -Thiết bị đánh đông mủ nước -Thiết bị cán ép tạo tờ -Thiết bị băm khô

Bơm cốm

-Thiết bị tạo cốm hoặc bún -Thiết bị dùng để sản xuất mủ tờ -Thiết bị xông sấy -Hệ thống chuyền tải -Hệ thống điện + nước sạch +thiết

bị phụ trợ…

Lò sấy Băng tải con lăn

Cao su khối Cao su khối bao gồm SVR CV50, SVR CV60, SVR L, SVR 3L, SVR 5, SVR 10, SVR 20, được đóng gói dạng bánh, trọng lượng mỗi bành theo các qui cách 331/3kg/bành, 35kg/bành hoặc 40kg/bành tuỳ theo nhu cầu khách hàng.

Máy ép kiện

Máy trộn mủ

Máy cắt miếng thô

Cao su latex (mủ ly tâm). Tháp khử amoniac Cao su latex có hai loại: 2.Mủ H.A (Hight Ammonia) 3. Mủ L.A (Low Ammonia).

Bộ lọc

Thùng chứa latex

Một số sản phẩm ứng dụng trong công nghệp  Cao su xông khói (RSS).  Cao su xông khô ADS.  Cao su Crep.  Cao su định chuẩn SVR L,

SVR SL.

 Cao su thiên nhiên bị epoxy

hóa.  Sự kết hợp giữa cao su TN và PE.  Và các sản phẩm khác.

1. Cao su xông khói (RSS) Được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật như làm mặt lốp ôtô, các sản phẩm đòi hỏi tính kháng đứt cao, kháng mòn cũng như độ cứng cao

2. Cao su xông khô ADS Dùng để chế tạo một số sản phẩm như đệm, nút kính ở các hộp đồ ăn.

3. Cao su Crep Dùng trong các sản phẩm đòi hỏi độ tinh khiết cao, các sản phẩm trắng trong.

4. Cao su định chuẩn SVR L, SVR SL Được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, được biệt chế các sản phẩm đòi hỏi tính đàn hồi cao, chịu mài mòn và độ bền lớn như: lốp xe ô tô, dây đai, cáp dây điện.

5. Cao su thiên nhiên bị epoxy hóa -Dùng để chế tạo keo dán cao

su – kim loại. -Dùng để chế tạo hàng loạt các chi tiết, phụ tùng sản phẩm như: các gối, đệm toa xe đường sắt cải tiến, gối để sàng tuyển than, các trục quay, trục chống giật toa xe hành khách.

6. Sự kết hợp giữa cao su TN và PE (Blend) -Được dùng trong phục vụ vận

tải biển và khai khoáng, chế tạo hàng loạt đệm chống va đập cho tàu biển. -Blend cao su chất dẻo làm gioang, phớt chịu mài mòn chống xâm thực thay thế cho vòng bi làm việc trong môi trường ăn mòn chứa muối mặn.

Các sản phẩm khác -Cao su dẫn điện. -Làm phao, thuyền cao su.. -Trong công nghệ chống động

đất. -Trong lĩnh vực thời trang.

Kết luận:  Nhờ những tính chất cơ lý rất đặc trưng, cao su thiên

nhiên đã trở thành loại vật liệu kết cấu quan trọng và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.  Những năm gần đây có nhiều loại cao su tổng hợp, polyme mới ra đời nhưng vẫn không thay thế được vai trò của cao su thiên nhiên.  Trong tương lai, cao su thiên nhiên và những vật liệu mới được chế biến trên cơ sở cao su thiên nhiên vẫn không ngừng phát triển.