Chương 2: Chất Độn

Chất độn tăng cường lực cao su là chất pha trộn vào cao su với một lượng lớn giúp cho hỗn hợp cao su lưu hóa tăng cường được các tính chất cơ học. • Chất độn trơ là chất pha trộn vào cao su (với lượng lớn) để hạ giá thành hỗn hợp cao su lưu hóa không làm tăng các tính chất cơ học. • Chất độn pha loãng là chất có tính tương hợp với cao su, pha trộn vào (lượng lớn) để hạ giá thành, vừa có tác dụng lên một số tính chất đặc biệt....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 2: Chất Độn1 2.1 Mục Tiêu Sử Dụng Chất Độn• Chất độn tăng cường lực cao su là chất pha trộn vàocao su với một lượng lớn giúp cho hỗn hợp cao su lưuhóa tăng cường được các tính chất cơ học.• Chất độn trơ là chất pha trộn vào cao su (với lượnglớn) để hạ giá thành hỗn hợp cao su lưu hóa không làmtăng các tính chất cơ học.• Chất độn pha loãng là chất có tính tương hợp với caosu, pha trộn vào (lượng lớn) để hạ giá thành, vừa có tácdụng lên một số tính chất đặc biệt. 2 2.2 Phân Loại• Chất độn vô cơ: set kaolin (bột đất ), CaCO3, khói carbonđen v.v...• Chất độn hưũ cơ: bột gỗ, lignine, bột cao su tái sinh, bộtcao su đã lưu hóa v.v... Phân biệt tác dụngo Chất độn tăng cường cơ lý cho cao su: khói carbonđen, silica đặc biệt, bột lignin cực mịn, v.v..o Chất độn trơ: CaCO3 thô, bột đất thô v.v...o Chất độn pha loãng: Cao su tái sinh, cao su đã lưu hóa...3 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng khả năng gia cường• Độ mịn cao thì khả năng gia cường càng cao (đườngkích hạt, kích thước hạt), thông thường phải kiểm tra quarây.• Phân tán tốt trong cao su, khả năng phân tán rất khó kiểmtra bằng mắt thường, tránh hiện tượng kết tụ.• Ngược lại, các chất không đạt hai yêu cầu như trên sẽlà nhóm chất độn trơ.• pH sẽ ảnh hưởng đến tốc độ lưu hóa hoặc ảnh hưởngđến khả năng tác dụng của chất xúc tiến. 4 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng khả năng gia cường (tt)• Khả năng hấp phụ chất độn của mỗi loại cao su khác nhausẽ ảnh hưởng lượng dùng, thành phần công thức.• Hàm lượng tạp chất: Fe, Cadium, Chì ảnh hưởng đếnmàu sắc của sản phẩm sau lưu hóa. Đồng và mangan ảnhhưởng đến sự lão hóa cao su.• Độ ẩm ảnh hưởng đến khả năng phân tán, tạo bóng khí,tốc độ lưu hóa.• Hàm lượng chất độn sẽ ảnh hưởng đến tính chất cao suchưa lưu hóa và sau khi lưu hóa. 5 2.3 Một số loại độn thông dụng2.3.1 Carbon black (than đen)Chế tạo:• Chế tạo carbon black có khoảng 40 điều kiện và 4phương pháp (3 phương pháp phổ biến).•Phương pháp máng (channel) còn gọi là phương pháphầm (tunnel) vốn là đốt cháy không hoàn toàn khí đốtthiên nhiên trong hàng loạt thiết bị đặc biệt bố trí sao chongọn lửa liếm vào thép chữ U, khói sẽ bám vào đó. 62.3.1 Carbon black (tt)Chế tạo•Phương pháp lò liên tục (furnace): đốt cháy không hoàntoàn khí đốt thiên nhiên hay hydrocarbon (dầu mỏ) phunsương, lượng không khí được kiểm soát, làm nguộikhói qua rửa nước.•Phương pháp nhiệt phân hay lò tuần hoàn: nhiệt phânhydrocarbon thể khí thành carbon và hydrogen. Nhiệtlượng cần cho nhiệt phân được cung cấp bởi sự đốtcháy một phần chất khí này. Như vậy chu kỳ gồm có kỳnung nóng bởi sự đốt cháy khí và kỳ sinh ra khói bởi sựnhiệt phân chất khí, luân phiên nhau. 72.3.1 Carbon black (tt)Phân loại• Ngành cao su được phân làm 3 nhóm chính: máng(channel), lò (furnace) và nhiệt (thermic) theo 3 phươngpháp chế tạo.• CC: Conductive Channel.• HPC: High Processing Channel.• MPC: Medium Processing Channel.• EPC: Easy Processing Channel.• HAF: High Abrasion Furnace (hay SAF, ISAF: SuperAbrasion Furnace - Intermediate Super Abrasion Furnace). 8• RF hay VFF: Reinforcing Furnace - Very Fine Furnace.• FF: Fine Furnace.• HMF-1 hay FEF: High Modulus Furnace hay Fast ExtrusionFurnace.• HMF-2 hay HMF thường: High Modulus Furnace.• SRF hay GPF: Semi Reinforcing Furnace - General PurposeFurnace.• CF : Conductive Furnace.• FT : Fine Thermic.• MT : Medium Thermic. 9 Công dụng• Tăng cường lực cho cao su khô (thiên nhiên hay tổnghợp) khi dùng lượng cao, hiệu quả này không có ở latex.•Nhuộm đen cho cao su hay latex (thiên nhiên, tổng hợpmặc dù hàm lượng nhỏ).• Carbon càng mịn càng tăng lực kéo đứt. Ngoại trừnhóm chuyên dùng cho ngành in (mực in loại HCC, LCC,LFC...) mặc dù mịn hơn khói MPC nhưng rất khó phân tánvào cao su. 10• Khói nhóm máng có phản ứng acid (pH 7) nhất là trường hợpcó chất gia tốc acid (MBT).CC (Conductive Channel)• Có hiệu quả tăng độ dẫn điện lên tối đa, chịu lực xérách và độ chịu ma sát mài mòn tốt. 11HPC (High Processing Channel)• Tăng cường lực tối đa khi phân tán hoàn toàn trong caosu. Thời gian hỗn luyện cao su và khói này lâu hơn, và tiêuthụ năng lượng cao hơn nhóm MPC.• Hỗn hợp sống ít mềm dẻo và khó đùn ép.• Cho lực kéo đứt, độ chịu ma sát rất cao và độ dẫnnhiệt khá tốt, nhưng độ bền phân hủy nội và độ đànhồi (nẩy tưng) của cao su lưu hóa đối với khói này kémhơn khói MPC. Thích hợp cho chế biến sản phẩm đúckhuôn. 12EPC (Easy Processing Channel)• Dễ trộn vào cao su, có thể độn với tỉ lệ cao hơn MPC.So với khói MPC, loại này cho độ chịu phân hủy nội caohơn và cũng tương hợp với cao su thiên nhiên và nhiềuloại cao su tổng hợp. Thích hợp tăng cường lực các sảnphẩm bơm nén.HAF (High Abrasion Furnace)• Cho các tính chất cơ học tốt như khói MPC, đặc biệt làđộ chịu ma sát mài mòn. Cũng cho độ dẫn điện tươngtự khói CC khi độn với tỷ lệ 40% đối với trọng lượngcao su. Thường dùng để tăng cường lực các loại caosu. sản phẩm chịu mài mòn: gai (mặt ngoài) vỏ xe cácloại, trục chà lúa (xay xát)… 13VFF (Very Fine Furnace)• Có độ mịn đạt gần bằng các loại nhóm máng (channel)dễ n ...