EnglishCao su lưu hóa được biết đến là một trong những vật liệu bảo ôn hàng đầu hiện nay. Đây là bước tiến đột phá trong việc sản xuất và ứng dụng cao su tự nhiên vào thực tế. Vậy cao su lưu hóa là gì? Nó có cấu trúc gì? Ứng dụng ra sao? Hãy cùng TCBM tìm hiểu rõ hơn thông qua bài viết bên dưới đây nhé!
Cao su lưu hoá là gì?
Cao su lưu hóa được biết đến như một vật liệu cách nhiệt. Về bản chất, cao su lưu hóa là cao su tự nhiên hoặc tổng hợp được xử lý qua quá trình lưu hóa để làm cứng cao su. Trong quá trình lưu hóa, cao su sẽ chuyển từ trạng thái mạch thẳng sang trạng thái không gian ba chiều. Sau quá trình lưu hóa, vật liệu này sẽ có được các đặc tính như độ bền, độ đàn hồi, khả năng chịu nhiệt, khả năng chống chịu hóa chất,…
Cao su lưu hóa có có cấu trúc closed cell – cấu trúc ô kín với những lỗ tổ ong nằm liền kề và liên kết với nhau. Thông thường vật liệu này sẽ có màu đen. Nó thường được sử dụng phổ biến trong ngành xây dựng và công nghiệp, dùng để bọc cho các đường ống nóng lạnh.
Thông thường, loại cách nhiệt này có 2 dạng định hình là ống và tấm. Tương ứng sẽ có nhiều kích thước, độ dày khác nhau, tùy vào nhu cầu sử dụng. Ngoài ra, vật liệu này còn được sử dụng để cách âm trong rạp chiếu phim, nhà hát, phòng karaoke,…
Cao su lưu hóa có cấu trúc ô kín, có khă năng chống thấm tốt
Quá trình lưu hóa cao su là gì?
Quá trình lưu hóa cao su là quá trình xử lý hóa học nhằm biến đổi cao su sống (chưa lưu hóa) thành cao su lưu hóa có độ bền, độ đàn hồi, khả năng chịu nhiệt, chống hóa chất,… Sở dĩ gọi là “lưu hóa” là do người ta dùng lưu huỳnh để “khâu” các mạch cao su với nhau. Tuy nhiên ngày nay, khái niệm lưu hóa còn dùng để gọi chung cho quá trình dùng nhiệt để xử lý, làm cứng cao su với nhiều chất độn khác chứ không chỉ riêng với lưu huỳnh.
Bên cạnh các thành phần chính, những phụ gia là không thể thiếu trong quá trình sản xuất. Một số chất xúc tác có thể kể đến như: Magie oxit (MgO), chì oxit (PbO) và các axit béo.
Các phương pháp lưu hoá cao su
Lưu hóa bằng lưu huỳnh (S)
Phương pháp lưu hóa cao su bằng lưu huỳnh là phổ biến nhất. Lưu huỳnh có bản chất là lưu hóa chậm và không lưu hóa các polyolefin tổng hợp. Việc lưu hóa cấp tốc sẽ được thực hiện bằng cách dùng những hợp chất khác nhau để thay đổi động học của những liên kết chéo. Trong quá trình lưu hóa, các polyme bị lưu hóa chính là cao su tự nhiên và cao su Styren Butadien (SBR).
Những liên kết C-H nằm liền kề với liên kết đôi C=C. Trong quá trình lưu hóa, một số liên kết C-H sẽ được thay thế bằng nguyên tử lưu huỳnh (S) liên kết với chuỗi polyme khác. Và số lượng nguyên tử S trong liên kết chéo sẽ tác động lớn đến tính chất vật lý của sản phẩm cao su lưu hóa cuối cùng.
Trong tấm cao su, nếu có nhiều liên kết ngắn, khả năng chịu lực sẽ tốt hơn. Còn nhiều liên kết chéo có nguyên tử lưu huỳnh thì sẽ chịu nhiệt kém hơn nhưng có tính động lực học tốt. Nhờ đó giúp cao su có thể uốn dẻo và không bị nứt bề mặt.
Phương trình hóa học khi thực hiện lưu hóa cao su bằng lưu huỳnh
Lưu hóa cao su bằng oxit kim loại
Quá trình lưu hóa được thực hiện bằng các loại oxit kim loại như MgO, ZnO hoặc Pb3O4. Được sử dụng để lưu hóa cao su Neoprene hoặc cao su polychloroprene (CR).
Trong trường hợp các liên kết chéo hình thành quá sớm do tác dụng nhiệt, những chất xúc tiến lưu hóa cũng có sự thay đổi tùy vào loại cao su. Đa phần, các chất xúc tiến thường sử dụng đều có vấn đề khi lưu hóa cao su CR.
Trong đó, chất xúc tiến quan trọng nhất là Ethylene Thiourea (ETU) được đánh giá là chất độc hại. Do đó, ngành cao su châu Âu đã thực hiện các nghiên cứu để đưa ra những giải pháp an toàn hơn, thay thế cho ETU.
Lưu hóa Silic
Phương pháp lưu hóa Silic dùng để chế tạo ra cao su silicone (RTV – Room Temperture Vulcanizing). Loại cao su này được lưu hóa ở nhiệt độ phòng, được cấu tạo từ các polyme gốc dầu phản ứng kết hợp với chất độn khoáng tăng cường. Và có 2 loại là Silicone RTV-1 và Silicone RTV-2, mỗi loại có những đặc tính khác nhau:
Silicone RTV-1 (hỗn hợp 1 thành phần)
- Cao su sẽ cứng lại từ mặt ngoài và cứng dần vào bên trong lõi nhờ độ ẩm không khí và các chất xúc tác. Độ cứng có thể thay đổi trong khoảng từ 18 – 60.
- Silicone RTV-1 có đặc tính bám dính, đàm hồi tốt và độ bền cao.
- Silicone RTV-1 có thể giãn dài từ 150% – 700%.
- Có thể chống lại bức xạ UV và các điều kiện thời tiết khác.
Silicone RTV-2 (hỗn hợp 2 thành phần)
- Sau khi được lưu hóa, nó sẽ có dạng chất rắn đàn hồi, gel hoặc bọt xốp dẻo.
- Silicone RTV-2 linh hoạt trong khoảng nhiệt độ từ -80o – 250oC.
- Silicone RTV-2 bị phân hủy ở nhiệt độ trên 350oC. Khi đó nó sẽ để lại cặn Silic trơ và không bắt lửa.
- Thường được sử dụng để cách điện và ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp, y tế.
Có thể thực hiện lưu hóa bằng nhiều phương pháp
Xem thêm: Aerogel là gì? Khám phá Aerogel – vật liệu rắn nhẹ nhất thế giới
Những ưu điểm vượt trội của vật liệu cao su lưu hóa
Quá trình lưu hóa là quá trình quan trọng giúp cải thiện tính chất của cao su. Làm cho nó trở nên bền bỉ hơn và dẻo dai cao hơn so với cao su tự nhiên. Nhờ vào quá trình này, cao su lưu hóa mang lại một loạt các ưu điểm vượt trội, bao gồm:
Khả năng chịu nhiệt, cách nhiệt vượt trội
Quá trình lưu hóa giúp tăng cường cấu trúc phân tử của cao su, làm cho nó có thể chịu được nhiệt độ cao hơn mà không bị biến dạng hoặc suy giảm tính chất. Vật liệu này cũng có khả năng cách nhiệt tốt. Cấu trúc phân tử được cải thiện qua quá trình lưu hóa giúp giữ lại nhiệt độ và ngăn chặn sự truyền nhiệt hiệu quả. Điều này làm cho cao su lưu hóa trở thành một vật liệu lựa chọn phổ biến trong các ứng dụng cần cách nhiệt như trong ngành xây dựng, ô tô, và công nghiệp.
Khả năng cách điện tốt
Quá trình lưu hóa giúp tạo ra các liên kết hóa học mạnh mẽ hơn giữa các phân tử cao su. Điều này dẫn đến việc tạo ra một cấu trúc mạng chặt chẽ và giúp cho vật liệu này có khả năng cách điện tốt.
Khả năng hấp thụ tiếng ồn và chống rung hiệu quả
Cao su lưu hóa có khả năng hấp thụ tiếng ồn và giảm rung động, làm giảm tiếng ồn và rung động từ môi trường bên ngoài. Điều này giúp tạo ra môi trường yên tĩnh và thoải mái hơn, cải thiện điều kiện sống và làm việc.
Không có mùi hôi
So với một số vật liệu khác, vật liệu này không có mùi hôi khó chịu như cao su thông thường. Vì thế mà nó tạo điều kiện thoải mái cho môi trường sống và làm việc của người sử dụng.
Không hấp thụ hơi nước, chống ẩm vượt trội
Cao su lưu hóa không hấp thụ hơi nước, ngăn ngừa sự ngưng tụ, giúp duy trì môi trường khô ráo và chống ẩm hiệu quả. Điều này cũng giúp ngăn chặn sự hình thành của nấm mốc và vi khuẩn cũng như thất thoát nhiệt năng cho các đường ống nước nóng/lạnh.
Kháng tia UV
Cao su lưu hóa có khả năng kháng tia UV ở mức tương đối, tùy thuộc vào loại cao su và thành phần cụ thể của nó. Tính chất kháng tia UV này giúp nó duy trì màu sắc và tính chất ban đầu khi phải tiếp xúc với ánh nắng mặt trời.
Tuổi thọ lâu bền
Tuổi thọ của vật liệu này có thể biến đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Ví dụ như điều kiện sử dụng, môi trường hoạt động, và chất lượng của sản phẩm. Tuy nhiên, nó thường được đánh giá là có tuổi thọ lâu bền, đặc biệt khi so sánh với các vật liệu khác. Nhờ đó giúp giảm chi phí bảo trì và thay thế trong quá trình sử dụng.
Không gây kích ứng và không làm ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng
Một số vật liệu cách nhiệt như bông khoáng, sợi thủy tinh trong quá trình sử dụng sẽ tạo ra các hạt bụi/sợi bông, ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng. Trong khi đó, cao su lưu hóa thì hoàn toàn không gây ra các tình trạng kể trên. Nhờ đó mà đảm bảo an toàn cho sức khỏe trong suốt quá trình lắp đặt và sử dụng.
Ứng dụng trong bảo ôn đường ống
Ứng dụng của cao su lưu hóa trong ngành bảo ôn/cách nhiệt
Với những ưu điểm đó, cao su lưu hóa trở thành sản phẩm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Nổi bật nhất phải kể đến là ứng dụng để làm bảo ôn cách nhiệt cho các hệ thống đường ống nóng, lạnh:
Sử dụng cho hệ thống đường ống nóng
Với đặc tính chịu nhiệt và cách nhiệt tốt, cao su lưu hóa có thể được sử dụng làm bảo ôn cách nhiệt cho các đường ống nước nóng, ống nối lò hơi, hệ thống sưởi,… Có thể ứng dụng tại các bệnh viện, khách sạn, nhà hàng, nhà máy hay cả nhà ở thông thường.
Vật liệu này giúp tranh được tình trạng thất thoát nhiệt năng cho đường ống. Ngăn được tình trạng nước trong các đường ống bị đông cứng khi tắt hệ thống sưởi hoặc không sử dụng hệ thống trong thời gian dài.
Với các đường ống nước nóng ngoài trời, sử dụng loại vật liệu này cũng không phải lo lắng. Bởi nó có khả năng kháng lại tia UV và chống chất ozone. Không cần phải có thêm các lớp phủ bảo vệ bên ngoài. Ngoài ra, nhờ chất liệu cao su đàn hồi nên việc thi công khá đơn giản và nhanh chóng.
Ứng dụng cho hệ thống đường ống sưởi dưới sàn
Xem thêm: Hệ thống HVAC là gì? Cấu tạo, nguyên lý của hệ thống HVAC
Sử dụng cho cho đường ống lạnh
Cao su lưu hóa được ứng dụng để làm bảo ôn cho các đường ống lạnh. Các loại ống lạnh như ống đồng điều hòa, ống nước lạnh Chiller, ống gió cấp, ống gió hồi,… thường gặp tình trạng “đổ mồ hôi”. Đó là hiện tượng ngưng tụ xảy ra do nhiệt độ nước/hơi trong ống thấp hơn so với môi trường bên ngoài. Vì thế mà khiến các hệ thống ống bị chảy nước, ảnh hưởng nhiều đến cả hệ thống và không gian xung quanh.
Nhờ khả năng không hấp thụ hơi nước, chống ẩm và cách nhiệt tốt, các ống bảo ôn cao su sẽ giúp cân bằng nhiệt độ bên trong và ngoài ống. Không có sự chênh lệch nhiệt độ sẽ không xảy ra tình trạng đọng sương. Nhờ đó cũng góp phần làm giảm đi sự thất thoát điện năng của hệ thống đường ống.
Ứng dụng cách nhiệt đương ống Chiller làm mát
Xem thêm:
Các loại bảo ôn cao su lưu hóa
Hiện nay, các sản phẩm cách nhiệt sử dụng cao su lưu hóa ngày càng phổ biến và ứng dụng trong nhiều công trình. Và có 3 dạng định hình phổ biến là:
- Dạng tấm.
- Dạng cuộn.
- Dạng ống.
Mỗi loại đều có dạng trơn 2 mặt; 1 mặt có lớp keo dán; hoặc 1 mặt có lớp keo, 1 mặt có lớp màng nhôm. Tùy vào mục đích và khu vực sử dụng mà có thể lựa chọn sao cho phù hợp.
Xem thêm: Tấm bảo ôn cách nhiệt trong thiết bị điều hòa và tác dụng?
TCBM – đơn vị cung cấp bảo ôn cao su lưu hóa chất lượng
Thông qua những thông tin trên, hy vọng rằng bạn đã giải đáp được cao su lưu hóa là gì và những ứng dụng của nó. Và nếu bạn đang có nhu cầu tìm kiếm các sản phẩm cách nhiệt làm từ vật liệu này, Công ty TNHH VLXD Toàn Cầu – TCBM chính là sự lựa chọn phù hợp.
Chúng tôi hiện nhập khẩu và phân phối độc quyền tại Việt Nam bảo ôn làm từ cao su lưu hóa từ 2 thương hiệu Cách nhiệt K-Flex và Cách nhiệt ArmaFlex. Chúng tôi cung cấp đa dạng các kích thước, độ dày và định hình. Vì thế mà đảm bảo phù hợp với từng nhu cầu sử dụng khác nhau. Để được báo giá và hỗ trợ tư vấn, vui lòng liên hệ hotline 0911 771 551 nhé!
Xem thêm các sản phẩm dưới đây:
Công ty TNHH VLXD Toàn Cầu - TCBM
Đơn vị dẫn đầu về nhập khẩu và phân phối độc quyền tại Việt Nam các dòng vật liệu xây dựng cao cấp đạt tiêu chuẩn quốc tế. Liên hệ hotline 0911771551 để được tư vấn và báo giá chi tiết các sản phẩm của chúng tôi.
