Bài giảng Công nghệ cao su - Lưu hóa

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ cao su - Lưu hóa

1. LƯU HĨA
2. LƯU HĨA Sự lưuhĩa:là quá trình (phản ứng hĩa học) mà qua đĩcác chuổicaosuđượcliênkếtvớinhaubằng các liên kếthĩahọc để tạo thành mạng lưới Ỉ làm thay đổivậtliệucaosutừ trạng thái lỏng nhớt, thành trạng thái rắncĩsựđàn hồivàdai Độ bềnvàđộ cứng tăng cao những giảmhiệntượng trễ Số nguyên tử lưuhùynhgiữa2 mạch cao su – mật độ cầunối ngang ảnh hưởng mạnh đếntínhchấtcủacaosulưuhĩa + Liên kếtlưu hùynh ngắn(1-2), chosảnphẩmchịu nhiệttốt + Liên kếtlưu hùynh dài (6-7), cho sảnphẩmchịu nhiệt kém hơn, nhưng cĩ tính chấtuốntốt Lưu hĩa là quá trình khơng thuậnnghịch
3. LƯU HĨA (vulcanization)
4. LƯU HÓA Một số chất lưu hoá thông dụng
5. LƯU HĨA CÁC CHẤT XÚC TIẾN VÀ CHẤT TĂNG HOẠT
6. LƯU HĨA Đường cong lưu hoá modul 100% 90% 10% 0 t t 10 90 thời gian Sử dụng hiệu ứng mâm để xác định thời gian lưu hoá tối ưu.
7. Bảng sau cung cấpmộtsố hệ lưuhóa:
8. LƯU HĨA Khi tăng tỉ lệ xúc tiến nhanh, siêu nhanh khả năng kích hoạt S càng lớn, mật độ cầu nối ngang càng lớn, kháng xé càng cao (41,7 so với 30,1). Quá trình lưuhĩaphụ thuộcvàocáccấutử cĩ mặt, nhiệt độ lưuhĩavàthờigianlưuhĩa CS lưuhĩacứng hơn, dai hơnvàbềnhĩahọchơnso vớiCS chưalưuhĩa
9. LƯU HĨA Hệ lưuhĩa Tác nhân lưuhĩa Lọai nối ngang Lưuhùynh S Sx Peroxide Peroxide Oxide kim loại MgO, ZnO Bứcxạ Tia y Nhựa Nhựa phenolic
10. LƯU HĨA Lựachọnhệ lưuhĩa: -Lưu hĩa nhanh, -Họat tính cao (lưuhĩaEV) - Tan trong CS (phân tán tốt) - An tịan khi gia cơng -Lưutrữ an tịan -Mâmlưuhĩarộng -Hiệuquả trên khoảng nhiệt độ rộng -Tương hợpvớicácchấtphụ gia -An tịan, khơnggâyhạikhisử dụng - Khơng cĩ hiệuphụ trên các tính chấtkhác
11. LƯU HĨA Các thơng sốảnh hưởng đến quá trình lưuhĩa: -Thờigian: chấtxúctiến, hàm lượng -Nhiệt độ: tăng nhiệt độ lưuhĩalên100C, vậntốcphản ứng sẽ tăng lên khỏang 2 lần(thờigiangiảm½Ỉ khơng đảmbảo sựđồng đều đốivớicácsảnphẩmdày)
12. LƯU HĨA Hệ lưuhĩabằng lưu hùynh Lưu hùynh hịa tan (S8): mộtdạng tinh thể gồm 8 nguyên tử lưuhùynhnốivớinhau Lưu hùynh khơng hịa tan: polymer củalưuhùynh, khơngbị kết tinh, khơng cĩ hình dạng nhất định Hiệntượng phun sương- Blooming: Khi sử dụng nhiều lưu hùynh hịa tan, vì S8 sẽ phân tán khi nhiệt độ trộnhợp cao và khi sự phân tán tiếntớigiớihạnthì hiệntượng Blooming sẽ thể hiện ở bề mặt Đốivớilưu hùynh khơng hịa tan sẽ khơng xảyrahiệntượng phun sương. Tuy nhiên, nếnT0C >1200C, sẽ xảyravìkhiđĩ, lưu hùynh khơng hịa tan sẽ thay đổi hịan tịan giống S8
13. LƯU HĨA Hàm lượng lưu hùynh trong đơnphachế: -0.15 đến 10phr: lưuhĩaCS mềm - 10 -25phr: khơng sử dụng trong thựctế - 15- 25 phr: Cs lưuhĩacứng (ebonic) Lưuhĩacĩchấtxúctiến:
14. LƯU HĨA ThờigianlưuhĩatốihảoTth : -Lựachọn đơnphachế cĩ mâm rộng -Chọn: T1: thờigianlưuhĩađể cĩ đơợctínhnăng cơ lý kháng đứttốtnhất T2: Ỉ tính năng cơ lý modun là tốtnhất T3: Ỉ tính năng cơ lý độ cứng tốtnhất -Tth= (4T1+T2+ T3)/ 6 Hệ số lưuhĩa: hệ số tương quan giữa nhiệt độ và thời gian lưuhĩa Vd: hệ số lưuhĩa2: khinhiệt độ giảm100C, phảităng gấp đơi thờigianlưuhĩathìmức độ lưuhĩamớigiống nhau trong các điềukiện
15. LƯU HĨA Hệ lưuhĩahiệuquả EV: -Hàmlượng 0.6Ỉ 0.85 -Tỷ lệ chấtxúctiến/ lưuhùynhgấp3Ỉ 4 lầnso với đơnpha chế dùng hệ lưu hùynh -Mật độ cầunốinganglớn - Chiềudàicầunối nganh nhỏ Ỉ Biếndạng thấp, rấtbền nhiệt Ỉ Dùng để sảnxuấtcáclọai CS chịu nhiệt cao (180-2000C Chi phí sảnxuấtcaodo chấtxúctiến nhiều
16. LƯU HĨA Hệ lưuhĩaPeroxide: Sử dụng dicumyl peroxide Chỉ dùng cho CS no: ethylen-propylen copolymer, silicon rubber CầunốinganglàliênkếtC-C Cơ chế: Hệ lưuhĩaOxydekimlọai: Sử dụng chủ yếulàZnOkếthợpvớiMgO Dùng để lưu hĩa polychloroprene
17. LƯU HĨA Phương pháp lưuhĩa: phụ thuộcvàoloại, kiểu, kích thước, tính năng cầnthiết, nguồnnăng lượng cung cấp, thiếtbị, cách hình thành 1. Lưuhĩatừng đợt: khuơn ép, hơinước, khơng khí nĩng, nướcnĩng, bọcchì 2. Lưuhĩaliêntục: lưuhĩaquay, trongống nĩng, lưuhĩabằng chấtlỏng, bể Ballotini, vi sĩng 3. Lưuhĩanguội 4. Lưuhĩabằng chiếuxạ
18. LƯU HĨA 1. Lưuhĩatừng đợt: - Khuơn ép: quá trình tạohìnhvàlưuhĩaxảy ra liên tiếp nhau trong lịng khuơn. Các yếutốảnh hưởng: áp suất trên khuơn, nhiệt độ khuơn và thờigianlưuhĩa - Hơinước: Các sp sau khi hình thành được đưavàohơi nướcquánhiệt(truyềnnhiệtvàkhơngcĩtácdụng oxy hĩa) trong nồihấp(sămxe, lốpxe, ủng CS) - Khơng khí nĩng: giày vải, áo Khơng khí nĩng truyền nhiệt kém, CS sẽ bị oxy hĩa Ỉ sử dụng nhiệt độ và áp suấtnhỏ (<1300C; 1.5-2Kg/cm2) - Nướcnĩng: Tốc độ kém, dùng cho các loạiCS khơng bịảnh hưởng bởinước: CS cứng (tỏanhiệtcaokhilưu hĩa), CS lĩt thùng nước, - Bọcchì: bọc chì lá (khuơn lưuhĩa, kknénápsuất cao bên trongỈ cuộnlạiỈ lưuhĩa=nồihơi quá nhiệt
19. LƯU HĨA 2. Lưuhĩaliêntục: - Lưuhĩaquay: Dùng băng tảicĩcốtbằng sợithépdiđộng ép sảnphẩmvào1 trống nĩng. Sx các băng tải, CS tấm, thảm CS - Trong ống nĩng: Các sảnphẩmépsuất được đưavàocác ống kính cĩ hơinước quá nhiệtbãohịấpsuấtrấtcao. SX bọc cáp điện - Bằng chấtlỏng: Sảnphẩmsaukhiépxuất đượcchovàobể chứachấtlỏng gia nhiệt (3000C), áp suấtthấp. - Bể Ballotini: Khơng khí nĩng đượcthổiqua cáchạtthủytinh nhỏ, trịn, rỗng (chúng cĩ cơng dụng như chấtlỏng truyền nhiệt). Khơng khí nĩng giữ cho bể nĩng.
20. LƯU HĨA 3. Lưuhĩanguội: AD để lưuhĩavải tráng Cs chống thấm nước. Lưuhĩabằng sulfure monocloride Ỉ CS chín. PP rất độc 4. Lưuhĩabằng tia gamma: tạoliênkết C-C khi cho vào mơi trường phĩng tia gamma. Sử dụng cho mộtvàiloạiCS nhất định và ở 1 liềulượng nhất định
21. NGUYÊN TẮC CHỌN ĐƠN PHA CHẾ 1. Tính năng củahổnhợpCs nền -Bềnnhiệt -Bềnmơitrường -Cĩtínhdai - Kháng đứt . 2. Chất độn 3. Chấtxúctiến- hệ lưuhĩa -Hệ lưu hĩa nhanh – chậm, an tịan? -Lưutrữ an tịan -Mâmlưuhĩarộng -Hiệuquả cao trên khỏang nhiệtrộng -Tương hợpvớichấtphụ gia khác 4. Chấttăng họat: ZnO, Acid stearic, 5. Chất phụ gia khác: phịng lạo, chống tự lưu,
22. ___ The End ___