Sự lưu hóa

178 CAO SU THIÏN NHIÏN
CHÛÚNG VI
SỰ LƯU HÓA
Lûu hốa lâ mưåt phẫn ûáng quan trổng nhêët ca cao su sưëng.
Chđnh nhúâ khấm phấ ra nố mâ k nghïå cao su trïn thïë giúái phất
triïín mẩnh mệ to lúán nhû ngây nay.
A. ĐẠI CƯƠNG
Trûúác khi ài túái khẫo sất chi tiïët sûå lûu hốa, ta nối vùỉn tùỉt túái
sûå khấm phấ phẫn ûáng nây, ngìn gưëc danh tûâ vâ àõnh nghơa.
I. Lõch sûã:I. Lõch sûã:
I. Lõch sûã:I. Lõch sûã:
I. Lõch sûã:
Vâo mưåt ngây ma àưng nùm 1839 tẩi New York (M), Charles
Goodyear (Thûúng gia M) thoa lûu hunh vâo cao su sưëng vúái
mc àđch àún giẫn lâ “lâm cho nố khư”, tûác lâ lâm mêët tđnh dđnh
ca cao su (theo phûúng phấp chó dêỵn úã vùn bùçng M sưë 1.090 ca
N. Hayward). Do sûå bêët cêín, Goodyear lâm rúi mưåt mêỵu cao su
àậ thoa lûu hunh vâo lô sûúãi, nố nống lïn mưåt lc vâ sùỉp bưëc
chấy.
Ưng vưåi nếm mẩnh ra ngoâi trúâi, rúi nùçm lẩnh giấ trïn àấ nûát
nễ. Ngây hưm sau, tòm lẩi mêỵu cao su nây àậ qua nhûäng xûã l xêëu
lâ cûåc nống vâ cûåc lẩnh, ưng thêëy nố vêỵn mïìm dễo vâ àân hưìi.
Nhû vêåy sûå tấc dng ca nhiïåt vâo hưỵn húåp cao su vâ lûu
hunh àậ quët àõnh chêët lûúång rêët q bấu ca cao su tđnh àân
hưìi vâ àưå bïìn dai ca nố, vûâa triïåt tiïu tđnh dđnh ca nố.
CAO SU THIÏN NHIÏN 179
Nhûng chđnh Thomas Hancock, nhâ phất minh Anh àậ khấm
phấ trúã lẩi sûå lûu hốa, múái lâ ngûúâi liïn quan túái viïåc àùåt tïn
phûúng phấp, theo lúâi tûå thåt trong quín nhêåt k ca ưng.
Trêìn tònh vúái bẩn ưng, Brockedon, mổi chi tiïët vïì sûå chïë hốa
vâ nhúâ àùåt mưåt tïn gổi àïí chó sûå biïën àưíi mâ cao su àậ chõu;

Brockedon àïì nghõ gổi lâ “vulcanisation”, danh tûâ “vulcain” cố
nghơa lâ thêìn lûãa vâ ni lûãa, búãi lûu hunh àûúåc trđch lêëy tûâ ni
lûãa vâ lûãa tham gia cung cêëp nhiïåt cêìn thiïët cho sûå hốa húåp. Kïí
tûâ àố phẫn ûáng nây àûúåc gổi lâ “vulcanisation” (Phấp), “vulcani-
zation” (Anh M) vâ Viïåt Nam gổi lâ “sûå lûu hốa”
(1)
.
Ngây nay danh tûâ nây cố hai àiïìu lâm cho sai nghơa búãi vò ta
cố thïí thûåc hiïån àûúåc “sûå lûu hốa":
1.1.
1.1.
1. Khưng cêìn phẫi cố nhiïåt tham gia.
2.2.
2.2.
2. Dng chêët khấc vúái lûu hunh.
Theo ngưn ngûä Anh, ngûúâi ta côn biïíu thõ cưng viïåc nây bùçng
mưåt danh tûâ khấc, àố lâ chûä “cure” cố nghơa lâ sûå chûäa bïånh,
phẫn ấnh gêìn àng hún.
Theo ngưn ngûä ca ta, cưng viïåc nây côn àûúåc gổi lâ “hêëp chđn”
hay “hốa chđn” trong àố tûâ “hêëp chđn” cố nghơa biïíu hiïån cố
nhiïåt tham gia (hêëp bấnh), do àố cố thïí tẩm gổi lâ “hốa chđn” àïí
cố thïí hiïíu ngay cố sûå khấc biïåt giûäa cao su sưëng vâ cao su àậ
chõu sûå biïën àưíi theo phẫn ûáng nây.
Theo soẩn giẫ, vò hêìu hïët mổi nhâ chïë biïën vêåt dng cao su úã
nûúác ta àïìu sûã dng lûu hunh àïí biïën àưíi nố, nïn ta vêỵn dng
danh tûâ “lûu hốa”, khưng nhûäng àïí chó sûå hốa húåp giûäa lûu
hunh vâ cao su mâ côn àïí chó sûå hốa húåp ca cấc chêët khấc cố
cng tấc dng tûúng tûå; trong trûúâng húåp cëi nây, chùèng hẩn
dng selenium thay thïë cho lûu hunh, ta sệ gổi lâ “lûu hốa cao
su vúái selenium”.

1 Mưåt sưë nhâ chïë biïën tẩi nûúác ta côn gổi lâ “hêëp chđn” hay “hốa chđn” cao su.
180 CAO SU THIÏN NHIÏN
II. Àõnh nghơa:II. Àõnh nghơa:
II. Àõnh nghơa:II. Àõnh nghơa:
II. Àõnh nghơa:
Vò hiïån tûúång lûu hốa khưng côn ûáng vúái ngun ngûä ca nố
nûäa vâ nghơa ca nố câng rưång thò àõnh nghơa câng phẫi àêìy à
hún.
So sấnh l tđnh cao su sưëng vâ l tđnh cao su lûu hốa (chûúng
V) ta thêëy tđnh dễo ca cao su sưëng nưíi bêåt hún rêët nhiïìu so vúái
cao su lûu hốa, do àố mâ ngûúâi ta àõnh nghơa lûu hốa lâ sûå biïën
àưíi ca cao su cố xu hûúáng tûâ trẩng thấi dễo ûu viïåt àưíi qua
trẩng thấi àân hưìi ûu viïåt.
Nhûng àõnh nghơa nây khiïën ta nghơ tđnh àân hưìi cố àûúåc lâ
nhúâ vâo lûu hốa, trong lc tđnh àân hưìi lâ mưåt tđnh chêët sùén cố
ca phên tûã cao su.
Hiïån nay, àõnh nghơa sau àêy cố vễ húåp l hún: lûu hốa lâ sûå
biïën àưíi ca cao su, cố xu hûúáng duy trò tđnh àân hưìi vûâa lâm
giẫm tđnh dễo ca nố.
Àõnh nghơa nây thêåt ra chûa hoân toân à , chùèng hẩn lûu
hốa cao su ebonite (cao su cûáng àùåc biïåt) bùçng cấch sûã dng lûu
hunh àïí biïën àưíi cao su sưëng. Cao su ebonite nây hêìu nhû
khưng côn tđnh àân hưìi vâ bõ nhiïåt dễo. Nhûng trûúâng húåp nây ta
cố thïí àûa vâo ngoẩi lïå. Do àố ta vêỵn chêëp nhêån àõnh nghơa trïn.
Trïn thûåc tïë, cao su lûu hốa cố tđnh chêët thay àưíi theo loẩi,
bẫn chêët, tó lïå dng ca hốa chêët nhưìi trưån vâo cao su, v.v... cẫ
àïën phûúng phấp thûåc hiïån, cấch xûã l, ẫnh hûúãng mấy mốc thiïët
bõ, àiïìu kiïån nhiïåt àưå, v.v... do àố theo tấc giẫ, ta cố thïí xem
nghơa ca lûu hốa lâ sûå biïën àưíi ca cao su sưëng trúã thânh vêåt
liïåu bïìn hún, tíi lậo hốa cao hún theo mën tûúng àưëi ca ta.

Chùèng hẩn vêåt dng cao su lâ trc xêy xất la gẩo cêìn phẫi
àẩt àûúåc lûåc chõu ma sất cao, bao tay cao su cêìn phẫi cố àưå xế
rấch, kếo àûát cao; joint chõu dêìu chõu nhiïåt, v.v...
CAO SU THIÏN NHIÏN 181
III. Chêët lûu hốa:III. Chêët lûu hốa:
III. Chêët lûu hốa:III. Chêët lûu hốa:
III. Chêët lûu hốa:
Sau khi àậ àïì cêåp túái àõnh nghơa lûu hốa vâ nghơa tûúng
thđch vïì danh gổi, ta àưìng tûâ “lûu hốa” khưng phẫi chó lâ mưåt
phẫn ûáng nhiïåt giûäa lûu hunh vâ cao su, vâ nhû thïë “chêët lûu
hốa” khưng phẫi lâ lûu hunh duy nhêët.
Nïëu khưng kïí túái cấc nghiïn cûáu ca cấc phông thđ nghiïåm
nûúác ngoâi chûáng minh lâ cố thïí thûåc hiïån lûu hốa qua sûå tham
gia ca nùng lûúång ngun tûã, thò bao giúâ thûåc hiïån lûu hốa cng
phẫi nhúâ vâo mưåt hốa chêët gổi lâ “chêët lûu hốa”
(1)
.
Sau àêy lâ chêët lûu hốa àậ khấm phấ ra àûúåc:
Nùm Nhâ phất minh Chêët lûu hốa
1839 Goodyear lûu hunh
1842 Hancock lûu hunh
1846 Parkes chloride sulfur (lûu hốa ngåi)
1847 Burke pentasulfur antimoine
1912 Ostromislensky dêỵn xët nitro (polynitrobenzene)
1913 Klopstock halogenur selenium vâ tellurium
1915 Ostromislensky peroxide benzoyl
1918 Peachey lûu hunh sinh ra (SO
2
+ H
2

S)
1918 Boggs selenium
1921 Buizov diazoaminobenzene vâ dêỵn xët
1921 Romani disulfur tetraalcolthiuram
1925 Le Blanc vâ Kroger thiocyanate sulfur
1931 Fisher quinone halogen hốa
1932 Edland tellurium
1933 Fisher phenol hay amine + oxide
1934 Midgley, Henne vâ Shepard húåp chêët kim loẩi hûäu cú
1936 Fisher quinone imine
1939 Rubber Stichting nhûåa phenol formol tđch cûåc
1940 Dufraise vâ P. Compagnon lûu hốa búãi “prothêse-synêse”
1. Nïëu gổi theo mưåt sưë nhâ chïë biïën cao su lûu hốa lâ sûå hêëp chđn hay hốa chđn cao su sưëng,
thò “thëc chđn” chđnh lâ chêët lûu hốa, nhû lûu hunh chùèng hẩn, gổi MBT (Mercapto benzo
thiazole) lâ thëc chđn hay bưåt chđn vâng lâ sai nghơa, vò nố khưng cố tấc dng “lâm cho cao
su chđn” mâ cố tấc dng “gia tưëc chđn” hay “thc gic cho mau chđn”. Thđ d: mưåt hưỵn húåp
gưìm cao su 100 phêìn, MBT 2 phêìn (hay hún) oxide kệm 5 phêìn, àem nung úã bêët cûá nhiïåt àưå
nâo vâ bêët cûá thúâi gian nâo, hưỵn húåp nây khưng bao giúâ “chđn”.
182 CAO SU THIÏN NHIÏN
Vïì phûúng diïån thûåc tïë, têët cẫ nhûäng chêët nây àïìu cố têìm mûác
quan trổng khấc nhau. D rùçng vâi chêët lûu hốa àậ àûúåc ûáng
dng vâo cưng nghiïåp cao su, nhûng cố thïí nối chó cố lûu hunh
lâ chêët àûúåc sûã dng phưí thưng nhêët.
B. LƯU HÓA VỚI LƯU HÙYNH
I. Trûúâng húåp lûu hunh duy nhêëtI. Trûúâng húåp lûu hunh duy nhêët
I. Trûúâng húåp lûu hunh duy nhêëtI. Trûúâng húåp lûu hunh duy nhêët
I. Trûúâng húåp lûu hunh duy nhêët
Àêy lâ trûúâng húåp àún giẫn nhêët. Trưån vâo cao su sưëng mưåt
lûúång lûu hunh nâo àố (thûåc hiïån bùçng cấch nhưìi cấn qua mấy).
Khi hưỵn húåp àậ àïìu, cho nố vâo khn xiïët lẩi, rưìi cho khn

nống lïn. Ngay tûâ nhiïåt àưå cao hún àưå nống chẫy ca lûu hunh
(120
0
C), lûu hunh khụëch tấn vâ tan vâo cao su mưåt phêìn vúái tó
lïå ty theo àiïìu kiïån chïë hốa.
Chùỉc chùỉn cố xẫy ra sûå hốa húåp giûäa lûu hunh vâ cao su, búãi
vò ấp dng nhiïìu phûúng phấp phên giẫi hốa hổc khưng thïí nâo
tòm lẩi àûúåc tưíng sưë lûu hunh mâ ta àậ cho vâo cao su. Lûúång
lûu hunh “hốa húåp” nây hiïín nhiïn thay àưíi theo tó lïå lûu hunh
cho vâo hưỵn húåp, cng nhû theo nhiïåt àưå vâ thúâi gian nung nống.
I.1. Cao su “mïìm” vâ cao su “ebonite”:I.1. Cao su “mïìm” vâ cao su “ebonite”:
I.1. Cao su “mïìm” vâ cao su “ebonite”:I.1. Cao su “mïìm” vâ cao su “ebonite”:
I.1. Cao su “mïìm” vâ cao su “ebonite”:
Trïn thûåc tïë tđnh chêët ca cao su lûu hốa thay àưíi theo tó lïå
lûu hunh hốa húåp. Ngûúâi ta àấnh giấ chó cêìn lûúång tưëi thiïíu ca
lûu hunh hốa húåp 0,15 phêìn lâ à xấc àõnh cố sûå lûu hốa. Cao su
cố:
- Tûâ 0,15% àïën 8% túái 10% lûu hunh hốa húåp: ta cố cao su lûu
hốa mïìm, tûác lâ sẫn phêím thûúng mẩi thưng thûúâng (àûúng
nhiïn ngoâi lûu hunh vâ cao su côn cố hốa chêët khấc cho vâo
ty theo nhu cêìu, úã àêy chó tđnh theo lûúång S hốa húåp vúái cao su).
- Tûâ 10% àïën 25% lûu hunh hốa húåp: ta cố cao su bấn ebonite
cố àưå bïìn thêëp, đt àân hưìi vâ khưng cố lúåi.
- Tûâ 25% àïën 32% lûu hunh hốa húåp: ta cố cao su ebonite lâ
chêët cûáng, rêët bïìn vâ gêìn nhû bõ mêët tđnh àân hưìi.
CAO SU THIÏN NHIÏN 183
I.2. Sûå hốa húåp ca lûu hunh vâ cao su:I.2. Sûå hốa húåp ca lûu hunh vâ cao su:
I.2. Sûå hốa húåp ca lûu hunh vâ cao su:I.2. Sûå hốa húåp ca lûu hunh vâ cao su:
I.2. Sûå hốa húåp ca lûu hunh vâ cao su:
Cấc thûåc nghiïåm ca Spence vâ Young àậ gip cho ta cố niïåm

vïì sûå hốa húåp xẫy ra úã hưỵn húåp àún giẫn gưìm cao su vâ lûu hunh.
Spence vâ Young nung nống mưåt hưỵn húåp cao su cố chûáa 37%
lûu hunh úã nhiïåt àưå 135
0
C, sët nhiïìu khoẫng thúâi gian khấc
nhau vâ cûá mưỵi khoẫng lêëy mêỵu thûã ra phên giẫi àõnh lûúång lûu
hunh hốa húåp. Kïët quẫ lâ lûúång lûu hunh hốa húåp tùng lïn
theo thúâi gian nung nống vâ tưëi àa chó àẩt àûúåc 32% sau 20 giúâ
nung nống; nïëu nung nống tiïëp tc, sûå hốa húåp vêỵn khưng xẫy ra
(hònh VI.1)
Nhûng nïëu ta cho vâo hưỵn húåp 10% lûu hunh thay vò lâ 37%
ta sệ thêëy vêån tưëc hốa húåp ca lûu hunh ëu hún nhiïìu, úã cng
àiïìu kiïån nung nống. Lêìn nây lûúång lûu hunh hốa húåp tưëi àa chó
lâ 8,4% sau 20 giúâ nung nống vâ lûúång lûu hunh hốa húåp cng
tùng lïn tó lïå vúái thúâi gian nung nống (hònh VI.2).
Mùåt khấc, tưëc àưå hốa húåp ca lûu hunh cng ty thåc vâo
nhiïåt àưå nung nống hưỵn húåp. Trong thûåc tïë, hïå sưë nhiïåt àưå lâ vâo
khoẫng 2,5 tûác lâ tưëc àưå ca phẫn ûáng tùng lïn gêëp 2,5 lêìn khi
nhiïåt àưå tùng lïn 10
0
C. (hònh VI.3)
0
S = 32%
10
20
30
40
5 1015202530
Lượng lưu huỳnh hóa hợp %
Thời gian

đun nón
g (giờ)
S tổn
g cộng 37%
H.VI.1: Lûúång lûu hunh hốa húåp theo thúâi gian nung
( )
184 CAO SU THIÏN NHIÏN
I.3. Ẫnh hûúãng ca ëu tưë khấc:I.3. Ẫnh hûúãng ca ëu tưë khấc:
I.3. Ẫnh hûúãng ca ëu tưë khấc:I.3. Ẫnh hûúãng ca ëu tưë khấc:
I.3. Ẫnh hûúãng ca ëu tưë khấc:
Lûúång lûu hunh hốa húåp khưng phẫi lâ ëu tưë duy nhêët ẫnh
hûúãng túái giấ trõ ca cao su lûu hốa. Cấc tđnh chêët cú l ca cao
su lûu hốa (àưå bïìn vâ àưå àân hưìi) cng nhû chêët lûúång ca sẫn phêím
lïå thåc, thay àưíi theo nhiïåt àưå vâ thúâi gian nung nống vâ khưng
thïí nâo àấnh giấ chng àûúåc theo hâm lûúång lûu hunh hốa húåp,
kïí cẫ ûúác lûúång.
Àïí theo dội diïỵn tiïën lûu hốa, cêìn phẫi ào cấc trõ sưë ca tđnh
chêët cú l, àùåc biïåt nhêët lâ àưå chõu kếo àûát vâ àưå dận kếo cùng.
Cấc lûúåc àưì sau àêy lêìn lûúåt chûáng minh ẫnh hûúãng ca thúâi
gian lûu hốa, nhiïåt àưå lûu hốa vâ tó lïå lûu hunh cho vâo hưỵn
húåp, túái tđnh chêët cú l ca cao su lûu hốa.
0
S = 10%
10
20
30
40
5 1015202530
Lượng lưu huỳnh hóa hợp %
Thời gian

nun
g nóng
(giờ)
S = 8,4%
Hònh VI. 2: Sûå hốa húåp ca lûu hunh vâ cao su úã 135
0
C
(lûu hunh tưíng cưång lâ 10%)
0
S = 37%
10
20
30
40
5 1015202530
Lựợng lưu huỳnh hóa hợp %
Thời gian
gia nhiệt (giờ)
S = 32%
155
o
C
135
o
C
Hònh VI. 3: Sûå hốa húåp ca lûu hunh vâ cao su
úã 135
0
C vâ 155
0

C (lûu hunh tưíng cưång lâ 37%)
( )
(giúâ)
( )
CAO SU THIÏN NHIÏN 185
Àưì thõ (hònh VI. 4) sau àêy ûáng vúái mưåt hưỵn húåp gưìm 100 phêìn
cao su vâ 8 phêìn lûu hunh àûúåc nung nống túái 147
0
C, trong sët
thúâi gian tûâ 90 pht àïën 240 pht. Ta thêëy thúâi gian lûu hốa tùng
lïn lâm cho “module” tùng theo
(1)
, nhûng àưå bïìn àûát hẩ xëng
theo àưå bïìn tưëi àa.
Qua hònh VI.5 sau àêy ûáng vúái cng hưỵn húåp gưìm 100 phêìn cao
su, 8 phêìn lûu hunh, nung nống sët 120 pht úã 140
0
C
, 150
0
C
vâ
160
0
C, ta thêëy sûå tùng nhiïåt àưå thïí hiïån qua sûå tùng tưëc lûu hốa
lâm cho “module” tùng lïn, sûác chõu kếo àûát ài lïn túái àưå tưëi àa
rưìi giẫm xëng, àưå dận àûát giẫm dêìn.
Sau hïët, qua hònh VI.6 sau àêy ûáng vúái cấc hưỵn húåp gưìm 100
phêìn cao su cố chûáa lêìn lûúåt 3, 5, 8 vâ 10 phêìn lûu hunh, têët cẫ
àïìu àûúåc nung nống úã 147

0
C trong cng thúâi gian 120 pht:
chûáng tỗ sûå tùng tó lïå lûu hunh thïí hiïån qua àưå lûu hốa cao hún
vò cấc tđnh chêët cú l àïìu tưët hún lïn.
1. Module: àưå chõu kếo dâi úã mưåt àưå dận àậ àõnh, (xem chûúng L tđnh ca cao su).
Độ dãn %
12001000800600400200
0
40
80
120
160
200
cao su : 100
lưu huỳnh : 8
B
A
240
210
180
150
90
thời gian (phút)
Hònh VI.4: Ẫnh hûúãng ca thúâi gian lûu hốa
túái cú tđnh cao su lûu hốa (loẩi mïìm)
Sûác chõu kếo dận (kg/cm
2
)
( )( )
( )( )

( )
186 CAO SU THIÏN NHIÏN
I.4. Hiïån tûúång ph:I.4. Hiïån tûúång ph:
I.4. Hiïån tûúång ph:I.4. Hiïån tûúång ph:
I.4. Hiïån tûúång ph:
Mưåt cấch tưíng quất, cng mưåt hưỵn húåp gưìm 100 phêìn cao su vâ
8 phêìn lûu hunh chùèng hẩn, cêìn nung nống gêìn 2 giúâ úã 150
0
C
vâ
5 giúâ vâo khoẫng 140
0
C àïí cung cêëp mưåt sẫn phêím bïìn vâ àân
Độ dãn %
12001000800
Sức chòu kéo dãn (kg/cm )
2
400200
0
40
80
120
160
200
cao su : 100
lưu huỳnh : 8
150
o
thời gian (phút)
160

o
140
o
Độ dãn %
12001000800
Sức chòu kéo dãn (kg/cm )
2
400200
0
40
80
120
160
200
cao su : 100
lưu huỳnh : thay đổi
10
8
5
3
600
Hònh VI.5: Ẫnh hûúãng ca nhiïåt àưå lûu hốa
túái cú l tđnh cao su lûu hốa
Hònh VI.6: Ẫnh hûúãng ca tó lïå lûu hunh túái
cú l tđnh cao su lûu hốa
( )( )
( )( )
( )
( )( )
( )( )

( )
C
C
C
600
CAO SU THIÏN NHIÏN 187
hưìi. Nhûng sẫn phêím nây lẩi bẫo tưìn xêëu; nố mêët nhanh chống
cấc tđnh chêët nưíi bêåt mâ nố àậ cố, àưå bïìn ca nố thêëp àïën nưỵi ta
xế bùçng tay àûúåc, ta gổi nố àậ bõ lậo. Sûå nung nống lêu dâi mâ
cao su phẫi chõu àậ gêy ra sûå tan rậ phên tûã lâm cho nố dïỵ hû
hỗng hún; mùåt khấc, ngûúâi ta nhêån thêëy cao su câng chûáa nhiïìu
lûu hunh hốa húåp bao nhiïu, nố câng hû hỗng nhanh bêëy nhiïu.
Ta cng cêìn lûu lâ lûu hunh tûå do côn tưìn tẩi úã cao su àậ
lûu hốa cố xu hûúáng tûå hốa húåp dêìn dêìn vúái cao su; sûå hốa húåp
nây vúái vêån tưëc nhanh hay chêåm ty thåc vâo àiïìu kiïån tưìn trûä
hưỵn húåp cao su, nố gêy ra “sûå hêåu lûu hốa” biïën àưíi cấc tđnh chêët
ban àêìu ca cao su lûu hốa.
Sau cng, mưåt lûúång lûu hunh tûå do quấ dû cố thïí kïët tinh úã mùåt
cao su àậ lûu hốa, tẩo thânh mưåt lúáp bi lêëm chêëm vâng húi trùỉng;
àố lâ hiïån tûúång “phất mn úã da” (efflorescence) hay nưíi mưëc.
Nhû vêåy trïn thûåc tïë ta khưng thûåc hiïån lûu hốa vúái lûu
hunh duy nhêët, mâ ngay tûâ àêìu ca k nghïå cao su, ngûúâi ta àậ
cho thïm vâo hưỵn húåp cao su vâi hốa chêët khấc àïí gia tưëc tưëc àưå
hốa húåp ca lûu hunh: àố lâ chêët xc tiïën lûu hốa, gip rt ngùỉn
thúâi gian lûu hốa vâ giẫm tó lïå lûu hunh sûã dng xëng. Cấc
khẫo cûáu àậ chûáng minh liïìu dng 20% lûu hunh ghi trong vùn
bùçng sưë 1844 ca Goodyear àậ hẩ xëng dêìn dêìn vâ cho túái nay
thûåc sûå chó tûâ 2% àïën 3% (max).
Tûâ nùm 1840 àïën 1960 lâ thúâi k dûåa vâo kinh nghiïåm ca
cưng nghiïåp cao su, ngûúâi ta chûa biïët rộ lûúång lûu hunh sûã

dng. Nhûng kïí tûâ nùm 1960 àïën nay, tó lïå sûã dng giẫm dêìn vâ
biïët rộ.
II. Lûu hunh vâ chêët xc tiïën lûu hốaII. Lûu hunh vâ chêët xc tiïën lûu hốa
II. Lûu hunh vâ chêët xc tiïën lûu hốaII. Lûu hunh vâ chêët xc tiïën lûu hốa
II. Lûu hunh vâ chêët xc tiïën lûu hốa
Ta sệ khẫo sất chi tiïët “chêët xc tiïën lûu hốa” trong chûúng
XII. Chng lâ nhûäng chêët cêìn thiïët trïn thûåc tïë, do àố ta khưng
thïí khưng nối vïì tấc dng vâ ẫnh hûúãng ca chng.
188 CAO SU THIÏN NHIÏN
II.1.II.1.
II.1.II.1.
II.1.
Sûå gia tưëc lûu hốa:Sûå gia tưëc lûu hốa:
Sûå gia tưëc lûu hốa:Sûå gia tưëc lûu hốa:
Sûå gia tưëc lûu hốa:
Nhû àậ nối úã trïn, mưåt hưỵn húåp cao su vâ lûu hunh duy nhêët
cêìn phẫi nung nống túái khoẫng 5 giúâ úã 140
0
C múái cố thïí cho àûúåc
mưåt sẫn phêím lûu hốa k thåt cố thïí dng àûúåc.
Cng hưỵn húåp cao su àố, nïëu ta cho thïm vâo chêët oxide kệm
(ZnO) thò thúâi gian lûu hốa cố thïí giẫm xëng àûúåc 1 giúâ. Nïëu
cho thïm vâo chêët aniline, ta sệ rt ngùỉn thúâi gian nây àûúåc
phên nûãa; vúái thiocarbanilide, chó cêìn cố 2 giúâ; vúái mercapto-
benzothiazole (MBT), chó côn 30 pht; vúái cấc chêët thiuram chó
cêìn vâi pht vâ chó trong vâi giêy lâ vúái cấc chêët nhốm dithiocar-
bamate.
Ta phẫi lûu lâ vêån tưëc lûu hốa cng thay àưíi theo nhiïåt àưå.
Nhû vêåy, dng cấc chêët gia tưëc lûu hốa ta cố thïí thûåc hiïån lûu
hốa úã nhiïåt àưå vâ thúâi gian mâ ta mën (àiïìu kiïån thêëy tưët nhêët

cho mc àđch theo àíi).
II.2. Àùåc tđnh lûu hốa:II.2. Àùåc tđnh lûu hốa:
II.2. Àùåc tđnh lûu hốa:II.2. Àùåc tđnh lûu hốa:
II.2. Àùåc tđnh lûu hốa:
Lûu hốa lâ mưåt tiïën trònh ly tiïën vâ hưỵn húåp cao su khi àûúåc
nung nống sệ trẫi qua nhiïìu trẩng thấi nưëi tiïëp nhau, àố lâ àùåc
tđnh. Nhû thïë, trong quấ trònh nung nống mưåt khn cố hưỵn húåp
cao su àûúåc gia tưëc lûu hốa, ta sệ thêëy cố nhiïìu hiïån tûúång khấc
nhau.
Sau vâi pht, hưỵn húåp cao su cố àưå dễo ca mưåt thïí nhậo nhêìy.
Mån hún mưåt cht, hưỵn húåp cao su nây thấo lêëy ra khn dïỵ
dâng, nố mïìm, giûä nhûäng biïën dẩng (theo dẩng ca khn) mâ nố
phẫi chõu vâ nïëu ta cùỉt ra thò mùåt cùỉt ca nố hậy côn dđnh vúái
nhau: hưỵn húåp àậ àûúåc àõnh hònh. Tiïëp tc nung nống lïn, cao su
dêìn dêìn trúã nïn àân hưìi hún vâ àùåc hún. Ta sệ thêëy sûác chõu kếo
dận tùng lïn nhanh (hònh VI.7), àẩt túái mưåt àónh cûåc àẩi bểt
nhiïìu hay đt. Ngûúâi ta gổi “àưå lûu hốa tưët nhêët” (optimum de
vulcanisation) lâ thúâi k ngùỉn nhêët úã nhiïåt àưå àậ cho, truìn vâo
hưỵn húåp cao su sûác chõu kếo dận hay kếo àûát tưëi àa.
CAO SU THIÏN NHIÏN 189
Tuy nhiïn, cấc trõ sưë ca sûác chõu kếo àûát vâ àưå dận àûát cố
nghơa thåc vïì lơnh vûåc nghiïn cûáu hún, vò àa sưë cấc vêåt dng cao
su khưng àûúåc lâm viïåc úã nhûäng àiïìu kiïån nhû thïë. Ngûúâi ta
cng thûúâng sûã dng “module” lâ lûåc kếo cêìn thiïët àïí àûa cao su
túái mưåt àưå dận dâi àậ àõnh. Mưåt “module” cao ûáng vúái sẫn phêím
dai cûáng, “module” thêëp ûáng vúái sẫn phêím mïìm, nố bõ dận dâi dïỵ
dâng dûúái tấc dng ca mưåt lûåc kếo kếm cao. Nhû vêåy “module”
côn lâ mưåt phếp ào “àưå dai cûáng” ca cao su lûu hốa.
Àïí biïíu thõ àùåc tđnh cấc àiïìu kiïån lûu hốa ca mưåt hưỵn húåp
cao su, thay vò vẩch àûúâng biïíu diïỵn sûác chõu bïìn àûát vâ àưå dận

thay àưíi theo thúâi gian lûu hốa, ta côn cố thïí nưëi nhûäng àiïím ûáng
vúái ài àûúâng biïíu diïỵn lûåc kếo àưå dận (àûúâng AB ca hònh
VI.4). Ta cng thêëy àûúåc sûå thay àưíi hưỵ tûúng ca àưå bïìn vâ àưå
dận theo thúâi gian lûu hốa nhû thïë nâo.
Bêy giúâ ta xết túái mưåt hưỵn húåp cao su thiïn nhiïn àûúåc lûu
hốa úã nhiïåt àưå 135
0
C trong sët cấc khoẫng thúâi gian thay àưíi 15,
thời gian lưu hóa
Sức chòu kéo dãn
Hònh VI.7: “hốa chđn” hay lûu hốa khưng cố “àưìi” (sans plateau)
(kg/cm
2
)
(giúâ)
190 CAO SU THIÏN NHIÏN
30, 45, 60, 90, 120 vâ 180 pht, ta sệ cố cấc àûúâng biïíu diïỵn nhû
hònh VI.8 sau àêy:
Thúâi gian trûúác khi àẩt túái “àưå lûu hốa tưët nhêët” hay àẩt túái
“vng àưìi” tûác lâ khoẫng thúâi gian mâ cấc trõ sưë ca tđnh chêët cú
l cao su lûu hốa vêỵn giûä gêìn “àưå lûu hốa tưët nhêët”, ta gổi lâ hưỵn
húåp lûu hốa chûa túái mûác (sous vulcanisation). Khoẫng thúâi gian
vûúåt quấ khỗi vng àưìi àûúåc gổi lâ hưỵn húåp lûu hốa quấ mûác (sur
vulcanisation). Cẫ hai trûúâng húåp, tđnh chêët cú l àïìu thêëp cẫ.
Trïn thûåc hânh, ngûúâi ta chång thûåc hiïån mưåt cåc “lûu hốa k
thåt” ûáng vúái sûå lûu hốa gêìn túái mûác hay gêìn túái “àưå lûu hốa tưët
nhêët”.
Sức chòu kéo dãn (kg/cm )
2
Hònh VI.8: Ẫnh hûúãng thúâi gian nung nống túái cú l tđnh cao su lûu hốa

⇒
túái
á
Lûu hốa quấ mûác
( )
CAO SU THIÏN NHIÏN 191
Nhû àậ nối, nung nống lêu giúâ vûúåt quấ “àưå lûu hốa tưët nhêët”
sệ lâm cho cú l tđnh cao su lûu hốa giẫm xëng. Sûå hẩ thêëp nây
biïíu lưå khấc nhau ty theo hâm lûúång lûu hunh úã hưỵn húåp. Vúái
cấc hưỵn húåp cao su chûáa hún 6% lûu hunh, nố sệ bõ giôn vâ cûáng.
Hâm lûúång lûu hunh thêëp hún, sau khi cûáng, nố sệ tûå mïìm ra vâ
trúã vïì trẩng thấi câng lc câng dễo: àố lâ hiïån tûúång hoân
ngun. Nhûng bẫn chêët ca chêët gia tưëc lûu hốa cố ẫnh hûúãng
rêët lúán túái sûå hoân ngun nây. Chùèng hẩn vâo nùm 1938, Garvey
cho biïët nhiïìu loẩi chêët gia tưëc lûu hốa thûúng mẩi cố thïí àûúåc
xïëp thânh 2 hẩng: hẩng mưåt nhû cấc chêët gia tưëc lûu hốa nhốm
guanidine, khưng chưëng àûúåc sûå hoân ngun vâ hẩng thûá hai
nhû cấc chêët nhốm thiuram, hiïån tûúång hoân ngun khưng xẫy
ra hóåc khố xẫy ra.
Nhûäng chêët gia tưëc lûu hốa hẩng cëi nây gêy ra cấi gổi lâ
“hiïåu ûáng àưìi” (effet de plateau) côn àûúåc gổi lâ hiïåu ûáng “mêm”,
àûúâng biïíu diïỵn sûác chõu kếo dận biïën thiïn theo thúâi gian lûu
hốa rêët lâ bểt (hònh VI.9): trong sët thúâi gian lêu dâi, cấc tđnh
chêët cú l ca cao su vêỵn duy trò úã trõ sưë cao, gêìn àưå lûu hốa tưët
nhêët; trong khi àố nhốm chêët gia tưëc thûá nhêët cố tấc dng ngûúåc
lẩi: àûúâng biïíu diïỵn cố àónh gêìn nhû nhổn; trong sët thúâi gian
lêu dâi, cấc tđnh chêët cú l bõ giẫm xëng thêëp (hònh VI.7).
thời gian lưu hóa
Sức chòu kéo dãn
Hònh VI.9: hiïåu ûáng

àưìi lûu hốa (effet de
plateau).
192 CAO SU THIÏN NHIÏN
Sau hïët, viïåc sûã dng cấc chêët gia tưëc lûu hốa nhanh vâ nhêët lâ
cûåc nhanh cố thïí xẫy ra hiïån tûúång “chïët trïn mấy”
(1)
. Trong lc
nhưìi cấn hay àõnh hònh nhû cấn hóåc “ối”, nhiïåt àưå ca hưỵn húåp cao
su lïn cao vâ nùng lûåc quấ mẩnh ca chêët gia tưëc lûu hốa gêy ra “sûå
tiïìn lûu hốa”, nố xc tiïën hốa húåp súám giûäa lûu hunh vâ cao su.
Àïí trấnh hưỵn húåp cao su bõ “chïët trïn mấy”, ta dng chêët cố tấc
dng lâm mån gia tưëc (retardateur, retardator) hay côn gổi lâ
chêët trò hoận lûu hốa, “chêët chưëng chïët trïn mấy”.
III. Thuët lûu hốa vúái lûu hunhIII. Thuët lûu hốa vúái lûu hunh
III. Thuët lûu hốa vúái lûu hunhIII. Thuët lûu hốa vúái lûu hunh
III. Thuët lûu hốa vúái lûu hunh
Nhû àậ nối, danh tûâ “lûu hốa” cố nghơa rêët rưång rậi; nố khưng
nhûäng chó phẫn ûáng nhiïåt giûäa cao su vâ lûu hunh, mâ côn lâ
phẫn ûáng giûäa cao su vâ mưåt sưë lúán chêët khấc. Àïí giẫi thđch,
ngûúâi ta àûa ra nhiïìu giẫ thuët.
III.1. Lõch sûã:III.1. Lõch sûã:
III.1. Lõch sûã:III.1. Lõch sûã:
III.1. Lõch sûã:
Tûâ nùm 1852, Payen sau khi thûåc nghiïåm àậ kïët lån lûu hốa
lâ mưåt phẫn ûáng thïë hydrogen búãi lûu hunh.
Àïën nùm 1900, Weber ghi ch lâ khưng cố lûúång hydrogen
sulfur àấng kïí thoất ra trong tiïën trònh lûu hốa vâ suy ra cố
phẫn ûáng cưång lûu hunh tẩo ra hâng loẩt sulfur polyisoprene
liïn tiïëp. Dûåa vâo thuët nây, ưng trònh bây cấc kïët quẫ cung cêëp
àûúåc tûâ viïåc ào lûu hunh hốa húåp biïën thiïn theo nhiïåt àưå vâ

thúâi gian nung nống: cấc àûúâng biïíu diïỵn nưëi nhûäng àiïím gậy
chûáng tỗ Weber quy vâo sûå thânh lêåp cấc húåp chêët hốa hổc nhêët
àõnh. Thêåt ra thuët nây vêỵn côn khuët àiïím.
Vâo nùm 1910, Ostwald àûa vâo vêën àïì nây mưåt khấi niïåm
múái. Ưng ph nhêån sûå thânh lêåp cấc húåp chêët hốa hổc vâ giẫi
thđch cú chïë lûu hốa bùçng mưåt thuët cố tđnh cấch thìn ty thïí
giao trẩng, lûu hunh bõ hêëp thu vâo cao su.
1Gổi theo mưåt sưë nhâ chïë biïën vêåt dng cao su úã nûúác ta. Danh tûâ chun mưn ca Phấp
lâ “Grillage”, ca Anh M lâ “scorch”.