Cao su lưu hóa là gì? Cấu tạo và ứng dụng

Cao su lưu hóa được biết đến là một trong những vật liệu bảo ôn hàng đầu. Là bước tiến đột phá trong việc sản xuất và ứng dụng cao su tự nhiên. Vậy cao su lưu hóa có cấu trúc gì? Ứng dụng ra sao? Cùng TCBM tìm hiểu rõ hơn thông qua bài viết bên dưới đây nhé!

Cao su lưu hoá là gì?

Cao su lưu hóa là một dạng cao su được biết đến như một vật liệu cách nhiệt. Nó được sử dụng để cách nhiệt cho các đường ống nóng lạnh với 2 dạng định hình là ống và tấm với nhiều kích thước. Ngoài ra, cao su lưu hóa còn được sử dụng để cách âm trong rạp chiếu phim, nhà hát, phòng karaoke,…

Vật liệu này được được tạo thành từ sự pha trộn giữa cao su nguyên liệu với các thành phần khác. Tạo thành một tổ hợp và đem đi lưu hóa để làm cứng cao su. Các chất tạo đàn hồi trong sản phẩm này gồm có cao su tự nhiên (poliisopren) và một số loại cao su tổng hợp khác.

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. Trong quá trình lưu hóa, cao su sẽ chuyển từ trạng thái mạch thẳng sang trạng thái không gian ba chiều. 

Tấm cao su lưu hóa

Cao su lưu hóa có cấu trúc ô kín chống thấm tốt

Lưu hóa cao su là gì?

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 cao su lưu hóa. 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 nhiêu liên kết chéo có nguyên tử lưu huỳnh sẽ chịu nhiệt kém hơn nhưng có tính động lực học tốt. Giúp cao su uốn dẻo, không bị nứt bề mặt.

Phương trình hóa học

Phương trình hóa học khi thực hiện lưu hóa cao su bằng lưu huỳnh

Lưu hóa 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.

  • RTV-1 (hỗn hợp 1 thành phần): Cao su cứng lại nhờ độ ẩm không khí và các chất xúc tác. Quá trình cứng lại bắt đầu ở mặt ngoài và cứng dần vào trong phần lõi. Loại cao su lưu hóa này có đặc tính bám dính, đàm hồi tốt và độ bền cao. Giãn dài từ 150% – 700%. Ngoài ra có thể chống lại bức xạ UV và các điều kiện thời tiết khác.
  • RTV-2 (hỗn hợp 2 thành phần): Sau khi được lưu hóa sẽ có dạng chất rắn đàn hồi, gel hoặc bọt xốp dẻo. RTV-2 linh hoạt trong khoảng nhiệt độ từ -80o – 250oC. Khi phân hủy ở nhiệt độ trên 350oC sẽ để lại cặn Silic trơ, không bắt lửa. Vì thế thường sử dụng để cách điện và ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp, y tế.

Ống cao su lưu hóa

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

Ưu điểm và ứng dụng trong ngành bảo ôn

Quá trình lưu hóa giúp cho cao su được bền bỉ, dẻo dai hơn. Và một số ưu điểm tuyệt vời của loại vật liệu này có thể kể đến như:

– Có khả năng chịu nhiệt cao và khản năng cách nhiệt tốt.

– Có khả năng cách điện.

– Có khả năng hấp thụ tiếng ồn và chống rung hiệu quả.

– Không có mùi hôi.

– Không hấp thụ hơi nước, chống ẩm vượt trội. 

– Kháng tia UV.

– Tuổi thọ lâu bền.

– Không gây kích ứng và không tạo ra các hạt bụi/sợi bông làm ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng.

Bảo ôn cách nhiệt cho đường ống

Ứng dụng trong bảo ôn đường ống

Với những ưu điểm đó, nó trở thành sản phẩm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Trong đó, nổi bật nhất phải kể đến là ứng dụng cao su lưu hóa để làm vật liệu 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.

Ống sưởi

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.

Bảo ôn đường ống Chiller

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 sử dụng và khu vực sử dụng mà có thể lựa chọn các loại định hình 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 K-FlexArmacell. Với đa dạng các kích thước, độ dày và định hình. 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:

logo-tcbm
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.

0911 771 551