399B Trường Chinh, phường 14, quận Tân Bình, TP.HCM
Quy trình lưu hóa cao su Buna bao gồm các bước chuẩn bị nguyên liệu, pha trộn, lưu hóa để tạo ra sản phẩm cuối cùng có độ bền, tính đàn hồi tốt. Trong giai đoạn lưu hóa, các liên kết chéo giữa các chuỗi polymer được hình thành, giúp cao su Buna chịu được điều kiện môi trường khắc nghiệt, cải thiện đặc tính cơ học. Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, cao su Buna cần đáp ứng tiêu chuẩn độ bền cơ học, khả năng chịu nhiệt, tính đàn hồi, cùng tiêu chuẩn quốc tế liên quan.
Cao su Buna, còn được gọi là cao su tổng hợp, là loại polymer được sản xuất từ butadien - monomer có cấu trúc hóa học C₄H₆. Nó được phát triển trong thời kỳ chiến tranh thế giới thứ hai khi nguồn cung cấp cao su tự nhiên bị gián đoạn. Nhờ khả năng kháng dầu, nước, hóa chất tốt, cao su Buna nhanh chóng trở thành một lựa chọn thay thế quan trọng cho cao su tự nhiên trong nhiều ngành công nghiệp.
Lưu hóa cải thiện tính chất cao su Buna, biến nó từ chất liệu dẻo thành vật liệu đàn hồi, bền bỉ hơn. Quá trình này tạo liên kết chéo giữa các chuỗi polymer, giúp cao su chịu mài mòn, nhiệt tốt và nâng cao độ bền cơ học.
Quy trình lưu hóa cao su Buna bắt đầu với chuẩn bị cao su Buna từ butadien và phụ gia như lưu huỳnh, chất xúc tác, chất độn, chất chống oxy hóa. Việc phối trộn các nguyên liệu này cẩn thận là cần thiết để đạt chất lượng sản phẩm mong muốn.
Trong giai đoạn pha trộn, cao su Buna được trộn với phụ gia bằng máy nghiền hai trục hoặc máy trộn nội, giúp phân bố đều, tạo điều kiện cho liên kết chéo giữa chuỗi polymer. Liên kết chéo này quyết định độ đàn hồi, bền bỉ, kháng hóa chất sản phẩm với độ đồng nhất hỗn hợp ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuối cùng.
Quá trình lưu hóa cao su Buna là giai đoạn quan trọng nhất, gồm kiểm soát nhiệt độ (140°C–180°C), thời gian (từ vài phút đến vài giờ), điều kiện môi trường (độ ẩm, áp suất) để đảm bảo cao su đạt độ bền, tính đàn hồi, chất lượng sản phẩm tốt.
Sau lưu hóa, sản phẩm cao su cần làm mát để ổn định cấu trúc, cắt gọt để đạt hình dạng chuẩn, kiểm tra chất lượng để đảm bảo đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật.
Độ bền cơ học là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chất lượng cao su Buna sau lưu hóa, bao gồm khả năng chịu kéo, nén, uốn mà không gãy hoặc biến dạng. Cao su Buna phải đáp ứng tiêu chuẩn về độ bền kéo, độ giãn dài và độ cứng để đảm bảo hiệu suất bền bỉ trong các ứng dụng yêu cầu chịu lực cao.
Khả năng chịu nhiệt là yếu tố quan trọng giúp cao su Buna duy trì tính chất cơ học ở nhiệt độ cao. Cao su Buna lưu hóa phải chống phân hủy, biến chất khi tiếp xúc nhiệt độ >70°C mà vẫn duy trì độ bền, đàn hồi, không bị giòn.
Tính đàn hồi là yếu tố quyết định tính năng cao su, gồm khả năng dãn dài, phục hồi sau nén, chống biến dạng vĩnh viễn. Cao su Buna lưu hóa phải trở về hình dạng ban đầu sau khi kéo dãn/nén, phù hợp ứng dụng cần linh hoạt và độ bền cao.
Cao su Buna lưu hóa cần tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế để đảm bảo chất lượng sản phẩm phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật, an toàn trên toàn cầu. Một số tiêu chuẩn quốc tế quan trọng liên quan đến lưu hóa cao su Buna bao gồm:
ISO 37: Quy định phương pháp kiểm tra độ bền kéo, độ giãn dài của cao su.
ISO 815: Đánh giá khả năng chống lại sự biến dạng vĩnh viễn cao su sau nén.
ASTM D573: Thử nghiệm đánh giá thay đổi khi tiếp xúc nhiệt độ cao.
DIN 53516: Quy định cách thức kiểm tra khả năng chịu mài mòn của cao su.
Ngành công nghiệp ô tô: Cao su Buna được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lốp xe, bộ phận giảm chấn, linh kiện chịu lực do khả năng chống mài mòn, đàn hồi.
Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ: dùng để sản xuất gioăng kín, đệm, các bộ phận khác yêu cầu khả năng chịu áp suất, nhiệt độ cao.
Ngành công nghiệp hóa chất: Cao su chịu được sự tiếp xúc nhiều loại hóa chất, lý tưởng để sản xuất các ống dẫn, gioăng, các bộ phận bảo vệ trong ngành hóa chất.
Ngành công nghiệp điện: Cao su Buna cũng được dùng trong sản xuất cách điện, các bộ phận cách điện khác nhờ vào khả năng cách điện tốt.
Lợi ích kinh tế: cung cấp giải pháp tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng cần vật liệu đàn hồi, bền bỉ. Việc sử dụng cao su Buna trong các sản phẩm công nghiệp giúp giảm chi phí bảo trì, thay thế do tính bền, tuổi thọ lâu dài của vật liệu.
Lợi ích kỹ thuật: Cao su Buna lưu hóa có đặc tính cơ học tốt, bao gồm độ bền kéo cao, khả năng chịu nhiệt, kháng hóa chất, giúp nâng cao hiệu suất, độ tin cậy của sản phẩm giảm mài mòn, hao mòn trong ứng dụng chuyển động hoặc chịu tải.
Quy trình công nghệ lưu hóa cao su Buna, các tiêu chuẩn chất lượng liên quan đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sản phẩm đạt hiệu suất tối ưu, độ bền cao. Việc tuân thủ quy trình kỹ thuật, tiêu chuẩn chất lượng nâng cao giá trị của cao su Buna giúp đáp ứng yêu cầu ứng dụng công nghiệp khác nhau, từ ô tô đến hóa chất. Sự phát triển, cải tiến trong công nghệ lưu hóa sẽ tiếp tục góp phần mở rộng ứng dụng, tăng cường hiệu quả của cao su Buna trong tương lai.
