LÝ TÍNH CAO SU

LÝ TÍNH CAO SU


CS tinh khiết: 0.906/ CS thô: 0.911/ CS lưu hóa: 0.923

Tỷ trọng (g/cm3): tỷ số trọng lượng của một khối vật chất
chia cho trọng lượng của 1 khối nước cùng thể tích.

LÝ TÍNH


Tính ñàn hồi: khả năng chịu ñược biến dạng rất lớn và sau
ñó trở về trạng thái ban ñầu của nó một cách dễ dàng.

Tỷ nhiệt cao su lưu hoá: 2,14 J/g/0C

Tỷ nhiệt cao su sống: 1,888 J/g/0C

Tỷ nhiệt: nhiệt lượng ñể nâng nhiệt ñộ của 1 gam vật chất lên
thêm 1 ñộ.

LÝ TÍNH


ðộ giãn dài (còn gọi là ñộ biến dạng tỉ ñối) là phần trăm dài ra
của vật liệu khi chịu tác dụng của lực kéo.
Công thức tính:
e : là ñộ biến dạng tỉ ñối.
lo : là chiều dài ban ñầu.
l : là chiều dài khi kéo.
Trong các vật liệu khi nói tới ñộ giãn dài ta

thường hiểu là ñộ giãn dài tới hạn (ñộ giãn dài
tới khi ñứt).

LÝ TÍNH


Ảnh hưởng của nhiệt ñộ: nếu hạ nhiệt ñộ xuống dưới nhiệt
ñộ bình thường thì sức chịu kéo dãn của nó tăng lên. Nếu nhiệt
ñộ <-800C cao su sẽ mất hết tính ñàn hồi (gel hóa). Nếu nâng
cao nhiệt ñộ của mẫu lên sức chịu kéo của nó giảm xuống.

LÝ TÍNH


Nếu làm lạnh cao su sống và cao su lưu hóa hiệu quả sinh
ra sẽ tương tự nhau. Nếu nâng cao nhiệt ñộ lên, sức chịu kéo
ñức cao su lưu hóa hạ xuống chậm hơn cao su sống, ñộ giản
của cao su lưu hóa tăng chậm hơn cao sống.

LÝ TÍNH


Ảnh hưởng của tốc ñộ kéo dãn: tốc ñộ kéo dãn càng lớn, thì
trị số của sức chịu kéo dãn và ñộ dãn càng cao. ðối với cao su
lưu hóa vận tốc kéo tăng lên
sức chịu ñựng và ñộ giãn ñức
cũng tăng.

LÝ TÍNH

trên

ðường biễu diễn kéo dãn


VD: Modul = 300% là lực kéo cần thiết ñể có một ñộ dãn dài là
300 %.

Luật ñịnh dãn (modulus): Nếu ta so sánh các mẫu cao su
lưu hóa có các thành phần khác nhau, kéo ñơn giản bằng tay
ñến một ñộ nhất ñịnh, ta phải dùng sức kéo khác nhau. ðể
diển tả sự khác biệt này, người ta ño lực kéo cần thiết ñể sinh
ra một ñộ dản dài ñã ñịnh (gọi là modulus).

LÝ TÍNH


ðộ dư của cao su lưu hóa thấp hơn cao su sống.

- Nhiệt ñộ càng cao ñộ dư càng lớn.

- Thời gian dãn càng lớn ñộ dư càng lớn;

- ðộ dãn càng lớn ñộ dư càng lớn;

- Tốc ñộ càng nhỏ ñộ dư càng lớn;

Yếu tố ảnh hưởng ñến ñộ dư: tốc ñộ kéo dãn, tỷ lệ dãn, thời
gian dãn và nhiệt ñộ:

ðộ dư của cao su: nếu kéo dài một mẫu cao su ñến ñộ dãn
nào ñó rồi buông ra ta nhận thấy mẫu cao su trở về trạng thái
bang ñầu rất nhanh. Nhưng khi kéo ñến một ñộ dãn lớn và giữ
trong thời gian lâu mẫu CS không trở về ñúng chiều dài ban
ñầu và sự co rút này xảy ra chậm hơn, cho ñến khi không biến
ñổi. Sự khác biệt giữa chiều dài ñã co rút và chiều dài ban ñầu
gọi là ñộ dư của cao su.

LÝ TÍNH


Sự thay ñổi thể tích cao su trong lúc dãn căng: Nếu ta kéo
dài ñẳng nhiệt cao su, ta sẽ thấy thể tích của nó vẫn không ñổi
cho các ñộ dãn nhỏ; nhưng từ 1 ñiểm tới hạn nó bắt ñầu bị
giảm xuống: nếu ta ngưng lực kéo dãn mà chỉ giữ ñộ dãn ñạt
ñược, ta thấy có sự giảm thể tích theo thời gian. ðộ giãn tới
hạn tùy thuộc vào nhiệt ñộ thử nghiệm.

LÝ TÍNH


LÝ TÍNH


ðộ dư của cao su

LÝ TÍNH

Ảnh hưởng của ñộ dãn

LÝ TÍNH


Ảnh hưởng của thời gian dãn

LÝ TÍNH


Ảnh hưởng của nhiệt ñộ

LÝ TÍNH


Racking

LÝ TÍNH


Dung môi CS: hydrocarbon vòng, hydrocarbon halogen hóa,
ether, ester, hợp chất sulfur hóa….

Biến dạng liên tục: sau một thời gian bề mặt cao su có các
ñường rạn nức càng rộng và sâu dần do sự oxy hóa. Sự biến
dạng liên tục lặp ñi lặp lại bao gồm hiện tượng trể sẽ làm cao
su bị phát nóng lên (vỏ xe).

LÝ TÍNH

Biến dạng nén % (biến dạng so với kích thước ban ñầu)

ðộ biến hình kéo (%)

Sức kháng xé biểu diễn bằng Kg/cm

% giãn ñứt

Modulus

Cường lực ñịnh giãn (modulus) ñến một ñộ dài quy ñịnh

Lực kháng ñứt (Kg/cm2, MPa/psi)

PP kiểm nghiệm:

LÝ TÍNH


Kháng dung môi

Tính kháng ánh sáng

Tính kháng ozon (ISO1431, ASTm D1149)

Tính kháng lão hóa nhiệt (ISO 188, ASTM D572)

Tính thấm khí (ISO 2782)

ðộ cách ñiện (ISO 1813, ASTM D991)

Sức dính cao su với kim lọai (ISO 813, ASTM D429

Tính kháng lạnh (ISO 812, ASTM D2137)

Nhiệt nội sinh (ISO 4666, ASTM D623

Kháng dập nứt

ðộ kháng mòn

LÝ TÍNH


CAO SU TỔNG HỢP


Phản ứng trùng hợp:
Giai ñọan 1: khơi mào (hóa học, UV, bức xạ, nhiệt ñộ..)
tạo
trung tâm họat ñộng.
Giai ñọan 2: phát triển mạch : các trung tâm họat ñộng phản
ứng với các monome, sinh ra trung tâm họat ñộng mới…..
Giai ñọan cắt mạch: trung tâm họat ñộng bị dập tắt

6. Xuất liệu

5. Làm nguội phản ứng

4. Lọai bỏ các monome chưa phản ứng

3. Tổng hợp

2. Gia nhiệt phản ứng

1. Nhập nguyên liệu và hóa chất cần thiết

PP trùng hợp: Quá trình polyme là liên tục và phức tạp

TRÙNG HỢP POLYME


Butadiene: sản phẩm cracking từ dầu mỏ

Styrene: ñược sản xuất từ Ethyl benzen (benzen + ethylene)

CS SBR (Styren butadien rubber)


800C)

- Sử dụng trong nhiều lãnh vực (chế tạo vỏ xe…)

- Chịu nhiệt thấp (nhiệt ñộ sử dụng -500C

- Kháng lão hóa, kháng dầu, dung môi yếu

- Nhiệt sinh nội cao hơn NR

- ðộ kháng mòn, kháng uốn gấp cao

- Khi có ñộn tăng cường tính chất ~ CSTN nhưng ñộ kháng xé thấp hơn

- Tính chất thấp nếu không có ñộn

- Thay ñổi tùy theo hàm lượng styrene, nhiệt ñộ ñồng trùng, chất ñộn…

ðặc tính:

CS SBR (Styren butadien rubber)


Cao su SBR có ñộ ổn ñịnh tốt trong các môi trường axít hữu cơ
và vô cơ cũng như bazơ hay nước và rượu. Tuy nhiên ñộ ổn
dịnh của nó lại kém ñối với các dung môi như các hợp chất
béo, hợp chất thơm và các hiñrôcacbon clo hóa, cụ thể là trong
dầu khoáng, mỡ hay xăng. ðối với các tác ñộng của thời tiết,
nó chịu ñựng tốt hơn so với cao su tự nhiên, nhưng kém hơn
cao su cloropren (CR) và cao su etyl propylen ñien monome
(EPDM). Khoảng nhiệt ñộ mà các ứng dụng có dùng SBR chịu
ñựng ñược là khoảng - 40 °C tới +70 °C.

Ngày nay, SBR là loại cao su tổng hợp thông dụng và ñược
dùng trong sản xuất săm, lốp và các ñồ dùng bằng cao su
khác. SBR thông thường chứa 23,5% styren và 76,5%
butañien. Với hàm lượng styren cao hơn thì cao su này trở
thành một chất dẻo nóng, tuy nhiên vẫn giữ ñược tính ñàn hồi.

CS SBR (Styren butadien rubber)