SỰ OXY HÓA VẬT LIỆU ĐÀN HỒI

Vật liệu đàn hồi, giống như hầu hết các vật liệu khác, chịu sự oxy hóa của không khí, thậm chí ở nhiệt độ trung bình.

CHẤT PHÒNG LÃO CAO SU TMQ
QUY TRÌNH TÁI CHẾ CAO SU TỪ LỐP XE PHẾ THẢI
MỘT SỐ CHẤT XÚC TIẾN THƯỜNG DÙNG TRONG SẢN XUẤT CAO SU
TĂNG ĐỘ BỀN KÉO CỦA CAO SU LƯU HÓA
CAO SU BLEND - TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM

Vật liệu đàn hồi, giống như hầu hết các vật liệu khác, chịu sự oxy hóa của không khí, thậm chí ở nhiệt độ trung bình. Mức độ oxy hóa phụ thuộc lớn vào môi trường tiếp xúc (ozone, sự trượt cơ học, nhiệt, ánh sáng) và cấu trúc của polymer. Ví dụ, polymer bão hòa ổn định hơn polymer không bão hòa vì không có liên kết đôi trong mạch chính, cao su EPDM và cao su butyl ổn định oxy hóa hơn SBR hoặc NR.

Sự oxy hóa xảy ra theo hai cơ chế: cắt đứt chuỗi hoặc kết mạng. Trong cơ chế cắt đứt chuỗi, tác nhân oxy hóa tấn công vào mạch chính polymer, cắt đứt mạch polymer, làm vật liệu mềm và yếu đi. Đây là cơ chế chính cho quá trình oxy hóa cao su thiên nhiên và cao su butyl. Trong cơ chế kết mạng, các liên kết mạng mới được hình thành trong vật liệu đàn hồi, và vật liệu sẽ cứng và giòn hơn. Cơ chế này xảy ra chủ yếu với SBR, polychloroprene, NBR và EPDM. Trong hầu hết các quá trình oxy hóa, cả hai cơ chế cùng xảy ra và cơ chế chiếm ưu thế sẽ quyết định độ cứng của cao su. Trong khi đó, độ giãn dài của cao su bị oxy hóa luôn giảm không phụ thuộc vào loại cơ chế xảy ra, được dùng làm thước đo để xác định mức oxy hóa của vật liệu.

Các yếu tố khác của môi trường cũng ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa cao su. Nhiệt làm tăng nhanh sự oxy hóa. Trong quá trình oxy hóa cao su thiên nhiên trong không khí trơ, ở 60^oC yêu cầu 1.2% oxygen kết hợp để giảm một nửa độ bền kéo của cao su thiên nhiên kết mạng truyền thống. Tuy nhiên, ở 110^oC chỉ 0.65% oxygen được yêu cầu. Nhiệt độ tăng làm tăng đáng kể vận tốc phản ứng của oxygen với polymer. Vận tốc phản ứng tăng xấp xỉ gấp đôi khi nhiệt độ tăng 10^oC.

Một số yếu tố khác ảnh hưởng đến sự oxy hóa vật liệu đàn hồi như ánh sáng mặt trời, hàm lượng kim loại và hàm lượng lưu huỳnh trong cao su.

Ánh sáng UV thúc đẩy sự oxy hóa gốc tự do ở bề mặt cao su để tạo nên một lớp màng cao su oxy hóa. Sau đó, nhiệt và ẩm trong không khí tăng nhanh sự hình thành các vết rạn nứt. Vấn đề này nghiêm trọng hơn đối với các chi tiết mỏng vì ngoài tính thẩm mỹ, cơ tính của sản phẩm bị giảm sút nghiêm trọng.

Các ion kim loại nặng (chủ yếu cobalt, copper, manganese, iron) được cho là xúc tiến phản ứng oxy hóa vật liệu đàn hồi bằng cách thúc đẩy sự phân ly của peroxide để tăng nhanh sự tấn công bởi oxygen sau đó. Các muối của copper và manganese, như stearate và oleate, tan trực tiếp trong cao su; chúng rất hoạt động vì tạo ra nguồn trực tiếp của các ion kim loại nặng. Các dạng ít tan hơn (oxide) có thể phản ứng với acid béo trong thành phần phối trộn cao su để tạo thành dạng muối tan. Phương pháp xử lý là tránh dùng các kim loại nặng có hại hoặc dùng chất kết hợp phản ứng với các ion kim loại để tạo thành các phức chất ổn định, làm mất hoạt tính của ion kim loại.

Một yếu tố khác phải được xem xét đến là hàm lượng lưu huỳnh trong cao su, đặc biệt trong các ứng dụng mà chi tiết chịu sự uốn dẻo liên tục. Điều này là do vận tốc oxy hóa tỷ lệ với lượng lưu huỳnh kết hợp trong cao su, mức lưu huỳnh thấp hơn tạo nên tính kháng lão hóa tốt hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng những hệ lưu huỳnh thấp phải cẩn thận và linh hoạt. Trong trường hợp của cao su thiên nhiên, hệ kết mạng lưu huỳnh thấp tạo nên tính kháng mỏi kém; ngược lại, trong trường hợp của SBR, cao su thể hiện cả tính kháng lão hóa tốt và tính kháng mỏi tốt.

Mọi yêu cầu xin vui lòng liên hệ theo số hotline hoặc địa chỉ phía dưới, xin cảm ơn.