Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend bền dầu mỡ và môi trường trên cơ sở cao su nitril butadiene (NBR), cao su cloropen (CR) và nhựa polyvinylclorua (PVC)

MỞ ĐẦU
Một trong những thành tựu quan trọng của thế kỷ 20 là sự phát triển và ứng
dụng của vật liệu tổ hợp polyme (polyme blend) loại vật liệu có nhiều tính năng
quý báu mà không vật liệu nào khác có thể có được.
Vật liệu polyme blend là loại vật liệu mới với những tính năng vượt trội như
có khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt, chịu mài mòn, bền nhiệt, giá
thành hạ,... Chúng có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực từ các ngành kỹ thuật
cao như kỹ thuật điện, điện tử, trong công nghiệp chế tạo máy và máy chính xác,
trong công nghiệp hóa chất nơi đòi hỏi có những vật liệu có khả năng chịu hóa
chất,... cho đến các sản phẩm dân dụng như đế giầy, dép và các đồ dùng khác. Với
những khả năng ứng dụng rộng rãi như vậy vật liệu polyme blend hứa hẹn đã và sẽ
là vật liệu của tương lai. Bản thân vật liệu polyme blend là một loại vật liệu tổ hợp,
người ta có thể chế tạo được nhiều loại blend từ những polyme thành phần khác
nhau. Những loại blend này có thể có những tính chất vượt trội tùy thuộc vào mục
đích sử dụng và loại polyme thành phần.
Cao su nitril butadien (NBR), cao su clopren (CR) và nhựa polyvinylclorua
(PVC) là những polyme được sử dụng từ rất lâu, trong nhiều lĩnh vực khác nhau
của đời sống và sản xuất. Trong đó NBR có khả năng bền dầu mỡ cao nhưng kém
bền thời tiết, bền chống cháy, còn CR và PVC không bền dầu mỡ bằng NBR
nhưng lại có khả năng bền thời tiết, bền chống cháy cao. Vì vậy, khi phối hợp ba
loại vật liệu này tạo ra vật liệu mới có thể phối hợp được ưu điểm và hạn chế được
nhược điểm của từng cấu tử riêng biệt.
Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu chế tạo và ứng dụng loại vật
liệu polyme blend và đã mang lại những hiệu quả kinh tế, xã hội đáng kể. Tuy
nhiên, vật liệu polyme blend 3 cấu tử trên cơ sở NBR, CR và PVC chưa có tác giả
nào nghiên cứu. Vì vậy chúng tôi chọn chủ đề: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao
su blend bền dầu mỡ và môi trường trên cơ sở cao su nitril butadiene (NBR), cao
su cloropen (CR) và nhựa polyvinylclorua (PVC)” để thực hiện luận văn tốt nghiệp
với mục tiêu tạo ra vật liệu cao su blend có tính năng cơ lý tốt, có khả năng bền dầu
mỡ, bền môi trường, bền với nhiệt độ cao và có giá thành hợp lý, đáp ứng yêu cầu
chế tạo một số sản phẩm cao su kỹ thuật.

Để thực hiện mục tiêu trên, chúng tôi tiến hành những nội dung nghiên cứu
sau đây:
- Chế tạo vật liệu polyme blend NBR/CR để tìm tỷ lệ tối ưu của hai cấu tử
(thông qua việc khảo sát các tính năng cơ học, độ bền trong xăng A92 và dầu biến
thế).
- Chế tạo vật liệu polyme blend NBR/CR/PVC với tỷ lệ NBR/CR tối ưu
đã khảo sát ở trên, thay đổi hàm lượng PVC để tìm tỷ lệ tối ưu của các cấu tử
(thông qua khảo sát các tính năng cơ học).
- Nghiên cứu cấu trúc hình thái bằng phương pháp hiển vi điện tử quét
(SEM) thực hiện trên máy JSM 6490 của hãng Jeol (Nhật Bản). Độ bền nhiệt được
xác định bằng phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) thực hiện trên máy
SETARAM của Pháp.
- Nghiên cứu độ bền dầu mỡ của vật liệu thông qua khảo sát độ trương
trong xăng A92 và trong dầu biến thế của vật liệu.
- Nghiên cứu độ bền môi trường của vật liệu thông qua khảo sát hệ số già
hóa của vật liệu trong môi trường bức xạ nhiệt ẩm, trong không khí và môi trường
dầu biến thế.
- Sử dụng phụ gia biến đổi cấu trúc làm tương hợp để cải thiện tính năng
cơ lý cho vật liệu.
- Đánh giá khả năng ứng dụng của vật liệu trong thực tế.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. VẬT LIỆU POLYME BLEND
1.1.1. Giới thiệu chung về vật liệu polyme blend
Vật liệu polyme blend được cấu thành từ hai hoặc nhiều polyme nhiệt dẻo
hoặc polyme nhiệt dẻo với cao su để làm tăng độ bền của vật liệu.
Mục đích của việc nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme blend là tạo ra vật liệu
mới có tính chất đặc biệt, giảm nhẹ điều kiện gia công polyme, giảm giá thành sản
phẩm [3, 6, 14, 28].
Những yếu tố quyết định đặc tính của vật liệu polyme blend [6, 20]:
- Cấu trúc hình thái (thể hiện cấu trúc trên phân tử của vật liệu)

- Tính tương hợp (liên quan đến sự tạo thành pha tổ hợp ổn định và đồng
thể từ hai hay nhiều loại polyme thành phần)
- Khả năng trộn hợp (liên quan đến khả năng trộn lẫn polyme thành phần
trong những điều kiện nhất định tạo thành những tổ hợp đồng thể hoặc dị thể).
Trong đó, tính tương hợp của các cấu tử thành phần có vai trò quan trọng trong
việc quyết định tính chất của polyme blend.
Ở một số loại polyme blend, các cấu tử có thể tự hòa trộn vào nhau tới mức
độ phân tử và cấu trúc này tồn tại ở trạng thái cân bằng, người ta gọi những hệ này
là những hệ tương hợp về mặt nhiệt động học. Cũng có những hệ khác mà trong đó
tính tương hợp được tạo thành nhờ những biện pháp gia công nhất định, chúng
được gọi là những hệ tương hợp về mặt kỹ thuật. Những tổ hợp polyme trong đó
tồn tại những pha khác nhau dù rất nhỏ (micro) gọi là tổ hợp không tương hợp.
Trên bảng 1 trình bày một số tổ hợp polyme tương hợp [6], còn đa số các polyme
không tương hợp với nhau.
Bảng 1: Một số hệ polyme blend tương hợp
Polyme 1 Polyme 2
Phạm vi tương
hợp (% polyme
2 so với
polyme 1)
Cis 1,4-polybutadien Poly(butadien-co-styren) (75/25) 20 - 80
Polyisopren Poly(butadien-co-styren) (75/25) 50
Polymetylstyren Poly-2,6– dimetyl-1,4-phenylenete 0 - 100
Polyacrylic Polyetylen >50
Nitroxenlulozơ Polyvinylaxetat 0 - 100
Polyisopropylacrylat Polyisopropylmetacrylat 0 - 100
Polyvinylaxetat Polymetylacrylat 50
Polymetylmetacrylat (iso) Polymetylmetacrylat 0 - 100
Polymetylmetacrylat Polyvinylfluorid >65
Polyetylmetacrylat Polyvinylfluoid >49

Polyvinylaxetat Polyvinylnitrat 0 - 100
Polyvinylaxetat Polyє-caprolacton >49
Polyvinylclorid
Polyαmetylstyren/Metacrylonitril/
Etylaxetat (50/40/20)
0-100
Polyvinylclorid Poly є-caprolacton >49
Nitroxenlulozơ Polymetylacrylat 0 - 100
Polymetylmetacrylat Polyvinylidenflorid >65
1.1.2. Phân loại polyme blend
Polyme blend có thể chia làm 3 loại theo sự tương hợp của các polyme thành
phần [3, 28]:
- Polyme blend trộn lẫn và tương hợp hoàn toàn: có entanpi nhỏ hơn
không do có các tương tác đặc biệt và sự đồng nhất được quan sát ở mức độ phân
tử. Đặc trưng của hệ này là chỉ có một giá trị nhiệt độ hóa thủy tinh (T
g
) nằm ở
khoảng giữa T
g
của hai pha thành phần.
- Polyme blend trộn lẫn và tương hợp một phần: một phần polyme này tan
trong polyme kia, ranh giới phân chia pha không rõ ràng. Cả hai pha polyme (một
pha giàu polyme 1, một pha giàu polyme 2) là đồng thể và có hai giá trị T
g
. Cả hai
giá trị T
g
chuyển dịch từ giá trị T
g
của polyme thành phần ban đầu về phía polyme

kia.
- Polyme blend không trộn lẫn và không tương hợp: hình thái pha rất thô,
không mịn, ranh giới phân chia pha rõ ràng, bám dính bề mặt hai pha rất tồi, có hai
giá trị T
g
riêng biệt ứng với giá trị T
g
của polyme ban đầu. Các
polyme không tương hợp tồn tại ở các pha dưới 3 dạng như ở hình 1
Hình 1: Phân bố pha trong tổ hợp polyme không tương hợp:
1.a. Một pha liên tục và một pha phân tán.
1.b. Hai pha liên tục.
1.c. Hai pha phân tán.
1.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu polyme blend
Tính chất của vật liệu polyme blend được quyết định bởi sự tương hợp của
các polyme trong tổ hợp. Từ những kết quả nghiên cứu người ta chỉ ra rằng sự
tương hợp của các polyme phụ thuộc vào các yếu tố sau [6]:
− Bản chất hóa học và cấu trúc phân tử của các polyme
− Khối lượng phân tử và sự phân bố của khối lượng phân tử
− Tỷ lệ các cấu tử trong tổ hợp
− Năng lượng bám dính ngoại phân tử
− Nhiệt độ.
Tính chất các tổ hợp không tương hợp phụ thuộc:
− Sự phân bố pha
− Kích thước hạt
− Loại bám dính pha.
Những yếu tố này bị chi phối bởi điều kiện chuẩn bị và gia công của vật liệu [6].
Trong thực tế để tăng độ tương hợp cũng như khả năng trộn hợp của các polyme
người ta dùng các chất làm tăng khả năng tương hợp như các copolyme, chất hoạt
tính bề mặt bên cạnh việc chọn chế độ chuẩn bị và gia công thích hợp cho từng loại

tổ hợp thông qua việc khảo sát tính lưu biến của tổ hợp vật liệu.
1.1.4. Các phương pháp xác định sự tương hợp của polyme blend [3, 28]
- Hòa tan các polyme trong cùng một dung môi: nếu xảy ra sự tách pha thì
các polyme không tương hợp với nhau.
- Tạo màng mỏng từ dung dịch loãng của hỗn hợp polyme: nếu màng thu
được mờ và dễ vỡ vụn thì các polyme không tương hợp.
- Quan sát bề mặt và hình dạng bên ngoài của sản phẩm polyme blend thu
được ở trạng thái nóng chảy: nếu các tấm mỏng thu được bị mờ thì các polyme
không tương hợp. Nếu tấm mỏng thu được trong suốt thì các polyme có thể tương
hợp.
- Dựa vào việc xác định chiều dày bề mặt tiếp xúc hai pha polyme: khi đặt
các màng polyme lên nhau và gia nhiệt tới nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của
chúng, nếu hai polyme tương hợp thì chiều dày bề mặt tiếp xúc hai pha sẽ giảm
theo thời gian.
- Dựa vào nhiệt độ nóng chảy: nếu polyme blend thu được giữ nguyên nhiệt
độ nóng chảy của các polyme thành phần thì các polyme này không tương hợp.
Nếu polyme blend thu được có nhiệt độ nóng chảy chuyển dịch so với các nhiệt độ
nóng chảy của các polyme ban đầu thì sự tương hợp không hoàn toàn. Nếu polyme
blend chỉ có một nhiệt độ nóng chảy nhất định là sự tương hợp hoàn toàn.
- Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM): chụp ảnh hiển vi của bề
mặt cắt hoặc gẫy của polyme blend có thể quan sát thấy tính đồng nhất hoặc không
đồng nhất, đồng thể hay dị thể của polyme blend.
- Phương pháp đo tán xạ ánh sáng.
- Phương pháp đo độ nhớt của dung dịch polyme blend: khi trộn lẫn hai
polyme cùng hòa tan tốt trong một dung môi, nếu hai polyme tương hợp thì độ
nhớt của hỗn hợp tăng và ngược lại.
1.1.5. Những biện pháp tăng cường tính tương hợp của các polyme
 Thêm vào hệ các hợp chất thấp phân tử
- Đưa vào các peoxit: dưới tác dụng của nhiệt, peoxit bị phân hủy tạo gốc
tương tác với các polyme thành phần tạo copolyme nhánh của các polyme thành

phần ban đầu.
- Đưa vào các hợp chất hai nhóm chức: hợp chất hai nhóm chức sẽ tương tác
với nhóm chức cuối mạch của các polyme thành phần để tạo copolyme khối.
- Đưa vào hỗn hợp của peoxit và hợp chất đa chức: phương pháp này kết
hợp cả vai trò của peoxit và hợp chất đa chức nên có khả năng tăng cường tốt hơn
cho sự tương hợp của các polyme. Trong đó, peoxit hoạt hóa phản ứng giữa một
polyme và ít nhất với một nhóm chức của hợp chất đa chức. Sau đó sẽ xảy ra phản
ứng giữa nhóm chức còn lại với polyme thứ hai và tạo thành copolyme ghép.
 Thêm vào hệ các chất khâu mạch chọn lọc
- Chất tương hợp đưa vào chỉ tương tác với một polyme nhất định trong hệ
polyme. Nếu không có chất khâu mạch chọn lọc thì vật liệu sẽ khâu mạch hoàn
toàn dẫn đến không có tính nhiệt dẻo và không có khả năng tái gia công mạch.
Phương pháp này có thể thu được polyme có pha phân tán mịn.
 Thêm vào các ionme
- Các ionme là các đoạn mạch polyme chứa một lượng nhỏ các nhóm ion, các
ionme có thể tăng cường khả năng tương hợp của các polyme thành phần.
 Thêm vào polyme thứ ba có khả năng trộn hợp với tất cả các pha
- Polyme thứ ba có khả năng trộn lẫn với tất cả các pha thì polyme thứ ba
được xem như là dung môi cho tất cả các pha ban đầu.
 Sử dụng các chất tương hợp là các polyme
- Thêm vào hệ polyme blend các copolyme khối và ghép làm chất tương
hợp. Khối lượng các copolyme được điều chỉnh với từng loại polyme blend để đạt
được tính chất mong muốn. Độ dài của từng khối càng lớn thì khả năng tương hợp
càng cao nhưng độ dài không được quá lớn để tạo thành pha thứ ba cũng như tạo
thành các mixen.
- Thêm vào polyme có khả năng phản ứng với các polyme thành phần:
polyme đưa vào có khả năng trộn lẫn tốt với polyme thứ nhất và có nhóm chức
phản ứng được với polyme thứ hai để tạo thành polyme khối hay ghép.
 Sử dụng các polyme có phản ứng chuyển vị
- Đưa polyme có phản ứng chuyển vị sẽ tăng cường quá trình tạo các

copolyme là chất tương hợp trong quá trình blend hóa.
 Sử dụng các quá trình cơ hóa
- Trong quá trình gia công, dưới tác dụng của các lực như lực cán, xé, lực nén,
ép xảy ra quá trình phân hủy cơ học của các polyme tạo gốc và quá trình đứt mạch
sẽ tạo copolyme khối hoặc ghép tạo điều kiện cho quá trình blend hóa.
 Gắn vào các polyme thành phần các nhóm chức có tương tác đặc biệt
- Đưa các nhóm chức có tương tác đặc biệt như: liên kết hidro, tương tác
Ion-dipol và tương tác dipol-dipol sẽ làm thay đổi entanpi của quá trình trộn hợp,
tăng diện tích bề mặt tương tác pha, kết quả là quá trình trộn hợp xảy ra dễ dàng
hơn.
 Tạo các mạng lưới đan xen nhau
- Có thể kết hợp các polyme trong một mạng lưới đan xen nhau để tăng
cường tính tương hợp. Tuy nhiên, sản phẩm của phương pháp khó tái sinh.
 Phương pháp hỗn hợp tăng cường tương hợp các polyme
- Dùng dung môi chung: đưa các polyme không có khả năng trộn hợp vào cùng
một dung môi và tiến hành khuấy cho đến khi nào các polyme hòa tan hoàn toàn. Cuối
cùng loại bỏ dung môi ta sẽ thu được polyme blend giả đồng thể.
- Thêm vào các chất trợ tương hợp: chất trợ tương hợp đưa vào phải nằm ở
bề mặt phân chia 2 pha. Mức độ tăng khả năng tương hợp phụ thuộc vào tương tác
giữa chúng với các polyme thành phần.
1.1.6. Các phương pháp chế tạo vật liệu polyme blend
Điều quan trọng đầu tiên trong công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp là chọn ra
những polyme phối hợp được với nhau và đưa lại hiệu quả cao. Những căn cứ để
lựa chọn:
- Yêu cầu kĩ thuật của vật liệu cần có
- Bản chất và cấu tạo hóa học của polyme ban đầu
- Giá thành.
Đối với các polyme có bản chất hóa học giống nhau sẽ dễ phối hợp với nhau
còn những polyme khác nhau về cấu tạo hóa học cũng như độ phân cực sẽ khó trộn
hợp với nhau. Trong trường hợp này ta phải dùng các chất làm tương hợp. Mặt

khác, trong vật liệu tổ hợp, cấu tử kết tinh một phần làm tăng độ bền hóa chất, độ
bền hình dạng dưới nhiệt độ và độ bền mài mòn. Phần vô định hình làm tăng độ ổn
định kích thước cũng như độ bền nhiệt với tải trọng.
Để tạo vật liệu tổ hợp, người ta có thể tiến hành trực tiếp trong các máy trộn
các polyme còn ở dạng huyền phù hoặc nhũ tương. Đối với các polyme thông
thường người ta phối trộn trong các máy ép đùn một trục hoặc hai trục.
Trong tất cả các trường hợp thì thời gian trộn, nhiệt độ và tốc độ trộn có ảnh
hưởng quyết định tới cấu trúc cũng như tính chất của vật liệu. Vì thế ở mỗi hệ cụ
thể căn cứ vào tính chất của polyme ban đầu cũng như đặc tính lưu biến của tổ hợp
người ta chọn điều kiện chuẩn bị và gia công thích hợp [6].
1.1.6.1. Chế tạo polyme blend từ các dung dịch polyme blend
Yêu cầu của phương pháp này là các polyme thành phần phải hòa tan tốt với
nhau trong cùng một dung môi hoặc trong các dung môi có khả năng trộn lẫn với
nhau. Có thể kèm theo quá trình khuấy ở nhiệt độ cao và gia nhiệt trong thời gian
dài để tạo điều kiện cho các polyme phân tán vào nhau tốt hơn. Sau khi thu được
màng polyme blend cần phải đuổi hết dung môi bằng các phương pháp khác nhau
(sấy ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp) tránh để màng bị rạn nứt, bị phân hủy nhiệt
hay phân hủy oxi hóa nhiệt [3].
1.1.6.2. Chế tạo polyme blend từ hỗn hợp các latex polyme
Phần lớn các sản phẩm polyme trùng hợp trong nhũ tương tồn tại dưới dạng
latex có môi trường phân tán là nước. Quá trình trộn các latex dễ dàng và polyme
thu được có hạt phân tán đều vào nhau.
Nhược điểm của phương pháp này: khó tách hết các chất nhũ hóa, các phụ
gia như nước ra khỏi polyme blend. Vì vậy các tính chất cơ, lý, hóa, nhiệt, điện của
polyme blend giảm đi.
1.1.6.3. Chế tạo polyme blend ở trạng thái nóng chảy
Phương pháp này kết hợp các yếu tố cơ – nhiệt, cơ – hóa và tác động cưỡng
bức lên các polyme thành phần, phụ gia,... Trên máy gia công nhựa dẻo để trộn
hợp chúng với nhau (máy ép đùn, máy ép phun).
1.1.7. Ưu điểm và ứng dụng của polyme blend

1.1.7.1. Ưu điểm
- Vật liệu polyme blend ra đời đã lấp được khoảng trống về tính chất công
nghệ và giá thành giữa các loại cao su và polyme thành phần. Qua đó người ta có
thể tối ưu hóa về mặt giá thành và tính chất của vật liệu sử dụng.
- Vật liệu polyme blend tạo khả năng phối hợp tính chất mà những loại vật
liệu khác khó có thể đạt được từ các tính chất quý của các vật liệu thành phần. Do
vậy, đáp ứng những yêu cầu cao của hầu hết các lĩnh vực kỹ thuật.
- Quá trình nghiên cứu chế tạo sản phẩm trên cơ sở cao su blend (hoặc
polyme blend nói chung) thường nhanh hơn nhiều so với nghiên cứu chế tạo sản
phẩm từ vật liệu mới khác vì người ta có thể sử dụng những vật liệu với những tính
chất đã biết và công nghệ sẵn có [3, 28].
1.1.7.2. Ứng dụng
Bảng dưới đây hệ thống lại những tổ hợp polyme điển hình đã được nghiên
cứu và ứng dụng cùng những tính năng kỹ thuật và phạm vi ứng dụng của chúng
[6]:
Bảng 2: Đặc trưng và ứng dụng của một số polyme blend thông dụng
Tổ hợp nhựa nhiệt
dẻo/nhiệt dẻo
Tính chất đặc trưng Ứng dụng
PSU Bền hình dạng dưới nhiệt độ, Khay thức ăn, tay quay cửa
ABS
PC
PA
PVC
bền hóa chất, dễ gia công.
Bền ở nhiệt độ thấp, bền hình
dạng dưới nhiệt độ, dễ gia
công.
Bền hóa chất, bền hình dạng
dưới nhiệt độ, tính bền.

Tính bền, chống cháy
sổ ô tô, phụ tùng ổ trục.
Phụ tùng xe, máy vỏ thiết bị
văn phòng, phụ tùng công
nghiệp điện tử.
Phụ tùng ngoài ô tô, bộ
phận nối.
Dùng trong công nghiệp
điện tử.
ASA
PC
PMMA
PVC
Bền thời tiết, bền lão hóa
nhiệt, bền hóa chất.
Bền thời tiết, bền hình dạng
dưới nhiệt độ, tính bền.
Bền thời tiết.
Làm phần bên ngoài không
sơn.
Làm các dụng cụ thể thao
và giải trí.
Làm khung cửa sổ, máng
thoát nước trần.
PVC
CPE EVA
PMMA
NBR
PUR
Tính bền, độ bền chống lão hóa.

Tính bền, chống cháy.
Bền hóa chất, bền lão hóa.
Bền ánh sáng, bền lão hóa
nhiệt.
Ống dẫn.
Vỏ máy văn phòng.
Vỏ dây dẫn, cáp, dây đai.
Đế dày, chi tiết chịu nhiệt
PA
PE biến
tính
PTFE
Elastomer
Bền hóa chất, bền nhiệt cao,
vật liệu gia cường, trơn.
Tính bền, bền hóa chất, chịu
tải trọng động.
Bình xăng xe, bình chứa, ổ
bánh xe, then cài cửa nhanh.
Phụ tùng ô tô, dụng cụ kỹ
thuật điện, dụng cụ thể thao,
giải trí.
PC
PBT
PET
Bền nhiệt độ thấp, bền hóa
chất, ổn định kích thước.
Trong suốt, bền hóa chất, ổn
định kích thước, ít ngấm ẩm.
Các chi tiết phía ngoài ô tô,

xe máy.
Thiết bị lọc máu, dụng cụ
thấm tách các chi tiết ô tô.
PE
SMA
PUR
Độ bền va đập cao
Bền nhiệt độ thấp, bền hình
dạng dưới nhiệt độ
Bền nhiệt độ thấp, bền hóa
chất
Mũ bảo hiểm
Chi tiết bên trong ô tô, phụ
tùng thiết bị y tế, kết cấu
máy ảnh, video.
Dây an toàn
PE PIB
Elastome
Tăng tính bền
Tăng tính bền cơ học
Màng, túi xách
Màng, băng cách điện, túi,
vật liệu xốp.
PET
PBT
PMMA
PSU
Elastome
Khả năng chảy tốt, độ cứng
và bền cao, bền hóa chất, tính

chất điện thuận lợi.
Kết tinh nhanh, ổn định kích
thước.
Ổn định kích thước tốt, bền
hình dạng cao dưới nhiệt độ.
Tính bền, cứng, bền hình
dạng dưới nhiệt độ
Vỏ máy nướng bánh, bàn là.
Phụ tùng cho máy điện
Chi tiết thân xe, nắp bánh
xe
PPE
HIPS
PA
Tính bền, ổn định kích thước
dễ gia công
Tính bền, bền hóa chất, bền
hình dạng dưới nhiệt độ
Chi tiết bên trong ô tô, vỏ
máy văn phòng, dùng cho
công nghiệp điện và điện tử
Chi tiết bên ngoài ô tô, dụng
cụ thể thao, giải trí.
PPS PTFE Bền hóa chất, tính bền lâu Van, lớp lót kho tàng
SMA
HIPS Bền va đập, bền hình dạng
dưới nhiệt độ
PBT
Elastome
Tính bền, bền hóa chất Chi tiết bên ngoài xe, máy,

(BR/EPM/
Acrylat)
dụng cụ thể thao, giải trí
PP
Elastome
Tính bền ở nhiệt độ thấp Phần ngoài xe, máy
SAN
Elastome
Tính bền, bền hóa chất và
thời tiết
Bậc bể bơi, cọc trại, dụng
cụ thể thao, giải trí
POM Elatome
Tính bền, bền hóa chất Bánh răng, bộ truyền động
cơ cấu mở cửa xe
1.2. CAO SU NITRIL BUTADIEN (NBR), CAO SU CLOPREN (CR) VÀ
NHỰA POLYVINYLCLORUA (PVC)
1.2.1. Cao su nitril butadien (NBR)
1.2.1.1. Lịch sử phát triển
Cao su nitril butadien công nghiệp ra đời năm 1937 ở CHLB Đức. Sau đại
chiến thế giới lần thứ 2, cao su nitril butadien được tổ chức sản xuất với quy mô
công nghiệp ở Liên Xô cũ với nhiều chủng loại khác nhau [15].
1.2.1.2. Đặc điểm cấu tạo
Cao su nitril butadien là sản phẩm trùng hợp của butadien-1,3 và
acrylonitril với sự có mặt của hệ xúc tác oxy hóa khử là persunfat kali và
trietanolamin. Acrylonitril có khả năng tham gia vào phản ứng với đien để tạo
thành hai loại sản phẩm khác nhau, sản phẩm chủ yếu có mạch phân tử dài – mạch
đại phân tử cao su nitril butadien
n
CH

2
C
H
CH CH
2
CH
2
CH C N
m

CH
2
C
H
CH CH
2
CH
2
CH
C N
a
b
Sản phẩm phụ ở dạng mạch vòng

CH
2
HC
HC
CH
2

CH
2
HC
HC
HC
C
H
2
C
H
CH
2
H
2
C
C
C N
N
Đien Acrylonitril 4 – xianoxiclohexen
Phản ứng tạo sản phẩm phụ 4 – xianoxiclohexen xảy ra càng mạnh khi
hàm lượng monome acrylonitril trong hỗn hợp phản ứng càng cao. Cao su nitril
butadien chứa càng nhiều 4 – xianoxiclohexen có màu thẫm hơn và có mùi rõ
hơn (mùi nhựa cây đu đủ).
Khối lượng phân tử trung bình của cao su nitril butadien dao động trong
khoảng từ 200.000 đến 3.000.000 [15].
1.2.1.3. Ký hiệu, tên thương mại của NBR
Cao su nitril butadien được sản xuất ở Liên Xô có ký hiệu là: CKH
Các loại cao su do Liên Xô sản xuất: CKH–18, CKH–18M,…
Trong đó: 18, 26,... là hàm lượng tính bằng phần trăm mol monome
acrylonitryl tham gia vào hình thành mạch đại phân tử.

M – cao su nitril butadien mềm.
P – cao su dùng trong công nghiệp thực phẩm.
CS – cao su đã được khâu mạch sơ bộ .
PVC – cao su được biến tính bằng nhựa PVC.
Các loại cao su nitril butadien do Mỹ sản xuất là: butapren, paracril,... Ở
Anh là breon, butacon,…
1.2.1.4. Tính chất cơ lý
Cao su nitril butadien có cấu trúc không gian không điều hòa vì thế nó
không kết tinh trong quá trình biến dạng. Tính chất cơ lý, tính chất công nghệ của
cao su nitril butadien phụ thuộc vào hàm lượng nhóm nitril trong phân tử: khả năng
chịu môi trường dầu mỡ, dung môi hữu cơ tăng cùng với hàm lượng nhóm
acrylonitryl tham gia vào phản ứng tạo mạch phân tử cao su.
Cao su nitril butadien có sự phân cực lớn nên nó có khả năng trộn hợp với
hầu hết các polyme phân cực, với các loại nhựa tổng hợp phân cực,… Tổ hợp của
cao su nitril butadien với nhựa phenol foocmandehit có rất nhiều tính chất quý giá
như chịu nhiệt cao, chống xé rách tốt, bền với ozon, oxi và độ bền kết dính ngoại.
Những tính chất đặc biệt quý giá này cùng với khả năng phân giải điện tích tích tụ
ở vật liệu trong vật liệu ma sát đã mở rộng lĩnh vực sử dụng của cao su nitril
butadien.
Cao su nitril butadien có liên kết không no trong mạch nên nó có khả năng
lưu hóa bằng lưu huỳnh phối hợp với các loại xúc tiến lưu hóa thông dụng, cao su
nitril butadien còn có khả năng lưu hóa bằng xúc tiến lưu hóa nhóm thiuram, nhựa
phenol foocmandehit. Cao su nitril butadien lưu hóa bằng thiuram hoặc nhựa
phenol foomandehit có tính chất cơ lý cao, khả năng chịu nhiệt tốt.