Đường cong lưu hoá cao su

Các dạng biểu đồ thể hiện quá trình lưu hoá cao su

Trong quá trình lưu hoá cao su luôn luôn có sự cạnh tranh giữa phản ứng khâu mạch và cắt mạch. Ở giai đoạn đầu khi nồng độ các tác nhân lưu hoá cũng như tâm hoạt động trên mạch cao su còn nhiều nên quá trình khâu mạch chiếm ưu thế. Ở giai đoạn sau thì nống độ tác nhân lưu hoá giảm cũng sự hiện diện của các sản phẩm phụ của quá trình lưu hoá nên quá trình cắt mạch chiếm ưu thế. Khi quá trinh khâu mạch chiếm ưu thế thì modun sẽ tăng, torque sẽ tăng.khi quá trình cắt mạch chiếm ưu thế thì ngược lại. Đối với các cao su bền nhiệt thì ảnh hưởng của quá trình cắt mạch ở giai đoạn sau không đáng kể trong khi quá trình khâu mạch gần cân bằng nên đường cong lưu hoá nằm ngang. Đối với cao sư không bền nhiệt như NR thì quá trình cắt mạch bởi nhiệt vẫn tiếp điển nên đường cong lưu hoá đi xuống. Đối với đa số cao su tổng hợp ở giai đoạn sau xảy ra đồng thời quá trình cắt mạch và lưu hoá các đoạn mạch ngắn đưa đến modun tăng, torque tăng. Torque tăng không có nghĩa là tính chất cao su lưu hoá tăng mà trong trương hợp này có thể giảm do mạch bị cắt ngắn. Đối với trường hợp này ta không thể xác định được torque max để tính thời gian lưu hoá. Thường theo kinh nghiệm thì torque mã sẽ lấy ở thời điểm mà torque tăng 1 kg-m trong thời gian 10 phút.

Đường cong lưu hoá cao su
Đường cong lưu hoá cao su

Hình 1: Đường cong lưu hóa đến cân bằng
Đường cong bên trái đại diện cho những hợp chất cao su có thể đạt đến trạng thái lưu hóa cao nhất (mật độ kết mạng cao nhất) mà không có các phản ứng khâu mạng hóa học bổ sung nào xảy ra, điển hình là hỗn hợp cao su Silicone hoặc cao su Nitrile…

Hình 2: Lưu hóa đến momen xoắc cực đại có đảo chiều
Đường cong ở giữa cho thấy một ví dụ về các hợp chất điển hình là các hợp chất của cao su thiên nhiên – Torqure sẽ giảm nếu nhiệt độ lưu hóa đã đủ cao. Đó là sự xuất hiện phản ứng cạnh tranh (phản ứng cắt mạch) với phản ứng khâu mạch trong đó phản ứng cắt mạch chiếm ưu thế hơn trong suốt quá trình phản ứng lưu hóa. Thông thường, nếu phép thử lưu hóa được tiến hành ở nhiệt độ thấp hơn thì sự giảm này sẽ ít hơn nhưng phép thử sẽ phải kéo dài hơn.

Hình 3: Lưu hóa không cân bằng trong momen xoắn cức đại
Đường cong cho thấy một sự tăng liên tục về độ cứng và không bao giờ đạt được sự lưu hóa hoàn toàn. Điển hình một vài hợp chất EPDM sẽ có dạng lưu hóa như vậy. Tại một vài điểm trong phép thử lưu hóa, người thử nghiệm phải đưa ra quyết định về điểm dừng bởi nó sẽ không bao giờ đạt được sự lưu hóa hoàn toàn.

 

Summary
Biểu đồ đường cong lưu hoá cao su
Công ty TNHH cao su kỹ thuật Khánh Đạt
Biểu đồ đường cong lưu hoá cao su
Biểu đồ thể hiện rõ từng quá trình cắt mạch, khâu mạch của cao su. Cách tìm và bắt các điểm mấu chốt chính xác mang lại hiệu quả cao cho việc lưu hoá.
Cao su Khánh Đạt