Cao su nhân tạo là gì? Phân loại và ứng dụng

Cao su nhân tạo được coi là một trong những phát minh mang tầm cỡ thế giới. Ứng dụng rộng rãi của nó trong đa dạng các ngành công nghiệp là điều không thể phủ nhận. Vậy chính xác cao su nhân tạo là gì? Hãy xem bài viết của Phukienong để tìm câu trả lời và tìm hiểu về mục đích của nó cao su nhân tạo được sử dụng.

1. Cao su nhân tạo là gì?

Cao su nhân tạo là gì? Và nó được dùng để làm gì?

Cao su là một thuật ngữ chung cho các vật liệu polyme có nguồn gốc từ các nguồn tự nhiên, được gọi là cao su tự nhiên (NR), hoặc từ các nguồn tổng hợp, được gọi là cao su tổng hợp (SR). Cao su nhân tạo là một loại cao su. Nó là một vật liệu màu trắng, vụn, đã qua xử lý và ổn định, tương tự như cao su tự nhiên. Nói cách khác, cao su nhân tạo là vật liệu nhân tạo có đặc tính tương tự như cao su tự nhiên.

Hầu hết các loại cao su nhân tạo được sản xuất bằng cách đồng trùng hợp hoặc trùng hợp các monome không dầu khác nhau. Có nhiều loại cao su nhân tạo khác nhau, phản ánh các ứng dụng khác nhau cũng như các tính chất vật lý và hóa học khác nhau. Sự đồng trùng hợp của các monome khác nhau dẫn đến những thay đổi về tính chất vật liệu của cao su nhân tạo trên một phạm vi rộng.

2. Lịch sử phát triển của cao su nhân tạo

Do cắt giảm gần như tất cả các nguồn cung cấp cao su tự nhiên trong Chiến tranh thế giới thứ hai, Hoa Kỳ đã phải xây dựng các nhà máy cao su nhân tạo và các ngành sản xuất liên quan để đáp ứng nhu cầu của đất nước về nguyên liệu quan trọng này. Kết quả là sản lượng cao su nhân tạo tăng từ 8.000 tấn năm 1941 lên 820.000 tấn năm 1945. Sau khi kết thúc Chiến tranh thế giới thứ hai, chính phủ Mỹ đã bán các nhà máy cao su nhân tạo này cho các ngành công nghiệp.

Theo một báo cáo nghiên cứu, ước tính nhu cầu toàn cầu đối với các sản phẩm cao su nhân tạo đã tăng 4,3% hàng năm cho đến năm 2013, lên tới 97,8 tỷ USD. Nhiều loại cao su nhân tạo khác nhau có các đặc tính khác nhau đang được sản xuất bởi các nhà sản xuất và nhà cung cấp để sử dụng cho mục đích thương mại và công nghiệp.

3. Yếu tố ảnh hưởng tới  sản xuất cao su nhân tạo

Do Chiến tranh thế giới thứ hai, các chính phủ đã bắt đầu xây dựng các nhà máy để cân bằng tình trạng thiếu cao su tự nhiên, đồng thời đẩy mạnh sự phát triển của cao su nhân tạo trên quy mô lớn. Ngoài ra, còn có nhiều lý do khác nhau cũng như sau chiến tranh dẫn đến việc sản xuất cao su nhân tạo, trong đó có các yếu tố quan trọng như:

• Do tình hình chung của nền kinh tế, giá cao su thiên nhiên trên thị trường thế giới đã tăng.
• Các sự kiện chính trị đã khiến khách hàng bị cắt đứt khỏi các nhà cung cấp nguyên liệu thô
• Khoảng cách vận chuyển dài
• Các trở ngại liên quan đến việc thiết lập các đồn điền cao su đã làm tăng nhu cầu cao su toàn cầu.

4. Quá trình sản xuất cao su nhân tạo

Để sản xuất cao su nhân tạo, các nhà sản xuất sẽ bắt đầu bằng việc chế biến các nguyên liệu cơ bản như cao su thiên nhiên, dầu mỡ, và các hợp chất hóa học. Sau đó, các nguyên liệu này sẽ được trộn với nhau để tạo ra một hỗn hợp động. Hỗn hợp này sẽ được đẩy qua một máy bơm để được định hình và được đẩy qua một máy nén để được đẩy vào một khuôn. Cuối cùng, sản phẩm sẽ được đưa ra thị trường.

Dầu thô là nguyên liệu chính để sản xuất các loại cao su nhân tạo. Butadien, sản phẩm phụ của quá trình lọc dầu mỏ, và styren, thu giữ trong quá trình luyện cốc hoặc là một sản phẩm phụ của quá trình tinh chế dầu mỏ, được sử dụng để sản xuất Cao su Butadien và Cao su Butadien Styren. Khi hai loại khí này được trộn lẫn với nhau cùng có mặt của xà phòng trong lò phản ứng, chúng sẽ tạo thành mủ lỏng màu trắng đục. Sau đó, các mảnh vụn cao su khô được đông lại, rửa sạch, làm khô và đóng kiện sẵn sàng để vận chuyển.

5. Đặc điểm của cao su nhân tạo là gì

Cao su nhân tạo dùng để làm gì? Đặc điểm của cao su nhân tạo

Có nhiều loại cao su nhân tạo khác nhau, mỗi loại có những đặc tính riêng biệt. Một số đặc tính chung của cao su nhân tạo được kể đến như sau:

• Chống mài mòn tốt hơn cao su tự nhiên
• Chống nhiệt và chống lão hóa tốt hơn
• Độ co giãn tốt, ổn định
• Là vật liệu cách điện rất tốt
• Chống cháy
• Có khả năng chống dầu mỡ
• Có thể linh hoạt ở nhiệt độ thấp

6. Phân loại và ứng dụng của cao su nhân tạo là gì?

Cao su nhân tạo dùng để làm gì? Phân loại và ứng dụng của cao su nhân tạo.

6.1. Cao su styren butadien (SBR)

Cao su đa năng có khả năng chống mài mòn tốt hơn, xử lý ở nhiệt độ thấp hơn, độ đàn hồi thấp hơn, khả năng chống lão hóa và nhiệt tốt hơn, và có tính cách điện tuyệt vời. Nó được sử dụng trong các ngành công nghiệp như săm lốp, băng tải, phớt, và các sản phẩm cao su kỹ thuật khác.

6.2. Cao su polybutadiene (BR)

Cao su polybutadiene không được sử dụng độc lập, mà phải được kết hợp với SBR hoặc NR. Nó có đặc tính dẻo ở nhiệt độ thấp và độ đàn hồi tốt. Nó được sử dụng trong các ứng dụng như lốp xe, ly hợp, vòng bi động cơ, băng tải, sản phẩm kỹ thuật, phớt.

6.3. Cao su isoprene (IR)

Cao su đồng nhất này có tính sạch hơn và trong suốt hơn, và thường được sử dụng trong các sản phẩm kỹ thuật như các bộ phận xây dựng, ống sưởi, ống làm mát cho xe cộ, lốp xe hiệu suất cao, và các đồ dùng thực phẩm.

6.4. Cao su acrylonitrile butadien (NBR)

Cao su này có khả năng chịu nhiên liệu và dầu, có đặc tính nhiệt độ tốt và chống mài mòn. Nó được sử dụng trong các bộ phận của xe có động cơ, ống dẫn dầu, sản phẩm kỹ thuật, thảm, đĩa, con dấu, trục lăn và bao bì cho các thực phẩm như sữa.

6.5. Cao su cloropren (CR)

Các sản phẩm có khả năng chống dầu mỡ, cháy, lão hóa, mài mòn và thời tiết, được sử dụng trong các ứng dụng như băng tải, dây đai truyền động, ly hợp, sản phẩm kỹ thuật, dây cáp và hệ thống treo khí nén.

6.6. Cao su butyl (IIR)

Cao su này có khả năng chống lão hóa, ozon và hóa chất, cũng như các tính chất cơ học và cách nhiệt tốt. Nó còn có tính thấm thấp đối với khí và chống mài mòn. Nó được sử dụng trong nhiều ứng dụng như ống ô tô, con dấu, màng, lớp lót bên trong lốp xe, vải cao su, ống mềm, cách điện cáp.

7. Hướng dẫn cách dự trữ cao su nhân tạo là gì?

Cao su nhân tạo nên được bảo quản trong môi trường khô ráo và nhiệt độ mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Khuyến nghị thời hạn bảo quản là 5 năm, tuy nhiên nó có thể được kéo dài thêm 2 năm nữa tùy vào tình trạng sử dụng.

8. Tạm kết

Cao su nhân tạo đã đóng góp rất lớn trong sự phát triển của nhiều ngành hàng. Tuy nhiên, chúng ta không thể phủ nhận những ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường của nó. Với những kiến thức về cao su nhân tạo và cách sử dụng cao su nhân tạo được tổng hợp trong bài viết này, hy vọng sẽ giúp bạn có những góc nhìn mới về cao su nhân tạo.