Lưu huỳnh – Chất kết mạng cho cao su

Tuy cao su đã được người dân tìm thấy từ lâu nhưng để trở thành ngành công nghiệp lớn mạnh như hiện nay phần lớn nhờ có sự tác động của một nhân tố. Vậy nhân tố quan trọng nào đã khắc phục được trạng thái chảy nhớt của mủ cao su? Cùng tìm hiểu kĩ hơn về nhân tố kết mạng cho cao su trong bài viết dưới đây

Quá trình tìm ra chất kết mạng cho cao su?

  • Từ thế kỉ 16, người châu Mỹ đã tìm ra được nguồn cao su thiên nhiên. Đây là vật liệu được đánh giá có tính đàn hồi và độ bền vượt trội. Tuy nhiên, cao su khi đấy vẫn mang đặc tính chảy nhớt nên rất khó để sản xuất và tiêu thụ trên thị trường.
  • Mãi cho đến thế kỉ 19, vào năm 1839 nhà khoa học Charles Goodyear (Mỹ) đã tìm ra phương pháp trộn mủ cao su với lưu huỳnh rồi đem nung nóng ở nhiệt độ cao để cho ra thành phẩm cuối cùng có tính chịu nhiệt và tính chất cơ lý vượt trội hơn hẳn. Quá trình tác động nhiệt để tạo ra cao su mới này được coi là sự lưu hóa cao su.

Ứng dụng lưu huỳnh để tạo ra những đặc tính tuyệt vời của cao su?

  • Lưu huỳnh là phi kim có đồng thời tính khử và tính oxi hóa.
  • Lưu hóa là quá trình người sản xuất sử dụng lưu huỳnh để khâu mạch cao su giúp cao su có độ bền hơn, dai hơn. Những ưu điểm vượt trội của cao su lưu hóa đã giúp các sản phẩm từ cao su ngày càng được ưa chuộng trên thị trường. Đây chính là lý do đưa lưu huỳnh thành chất lưu hóa được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp cao su.
  • Ứng dụng những tính chất này, Cao su Khánh Đạt đã sử dụng lưu huỳnh là chất kết mạng cho các loại cao su mà trên mạch có chứa các nối đôi chưa bão hoà như cao su NR, SBR, BR, EPDM, CR, IR….

Các dạng lưu huỳnh thường gặp và nhược điểm khi đưa vào lưu hóa?

1. Loại lưu huỳnh tan (soluble sulphur)

  • Lưu huỳnh tan (soluble sulphur) có dạng bột, cấu trúc hình thoi, nóng chảy ở 115oC ÷ 125oC và tan giới hạn trong cao su.
  • Các hạt lưu huỳnh được nghiền chính xác dưới sự giám sát của các kỹ sư hóa học lão luyện để sản xuất bột lưu huỳnh theo yêu cầu của khách hàng. Chính vì vậy, lưu huỳnh tan có độ tin cậy cao, khó xảy ra sai sót trong lưu hóa và thời gian bảo quản được lâu dài.

Nhược điểm chính:

  • Phun sương ở bề mặt sản phẩm (hiện lớp phấn màu vàng).
  • Hiện tượng cháy lưu huỳnh (màu cánh dán), đặc biệt ở các sản phẩm màu trắng.
  • Dễ bị tự lưu sớm (keo chết) trong quá trình tồn trữ (đặc biệt ở cao su NR).

Ứng dụng lưu huỳnh không tan:

Thông số kỹ thuật:

Hàm lượng lưu huỳnh nguyên chất99,5% (Hoà tan trong Carbon Disulphide)
Hàm lượng tro0,1%
Độ ẩm0,15% W/W
Tính acidMax 0,003%

2. Loại lưu huỳnh không tan (insoluble sulphur)

  • Lưu huỳnh không tan (insoluble sulphur) được sử dụng rộng rãi trong cao su tự nhiên và nhiều loại cao su tổng hợp.
  • Trong quá trình lưu hóa ở nhiệt độ cao, dạng lưu huỳnh này chuyển hóa thành dạng lưu huỳnh hình thoi, cho phép quá trình lưu hóa xảy ra bình thường. Lưu huỳnh không tan cũng giúp tránh lưu hóa sớm, tránh được tình trạng phun sương và không gây ra cháy lưu huỳnh.
  • Mức độ tinh chế và hồ sơ chưng cất xác định của dầu Nynas naphthenic mang lại lợi thế là dễ dàng thấm ướt các hạt lưu huỳnh, đảm bảo mức độ phân tán tốt và cải thiện độ ổn định nhiệt và ngăn ngừa ô nhiễm trong quá trình sản xuất các sản phẩm từ cao su.
  • Lưu huỳnh không tan (insoluble sulphur) là chất làm rắn được ưa chuộng trong ngành công nghiệp cao su. Bằng cách giữ lưu huỳnh không hòa tan phân tán trong dầu, mọi nguy cơ được giảm xuống, trong khi vẫn tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết hợp chất đóng rắn vào hợp chất cao su.
  • Dòng sản phẩm của Cao su Khánh Đạt có nhiều độ nhớt khác nhau và có khả năng tương thích tuyệt vời với cả lưu huỳnh và các loại cao su khác nhau.

 

Nhược điểm chính:

  • Lưu huỳnh được sản xuất để không tan trong cao su nên dễ tạo kết tụ, gây khó khăn khi phân tán chúng vào cao su.
  • Giá thành cao. 

Ứng dụng lưu huỳnh không tan:

Thông số kỹ thuật:

Hàm lượng lưu huỳnh(80 ± 1) %
Hàm lượng dầu(20 ± 1) %
Hàm lượng lưu huỳnh không hoà tanMin 90%

Dạng lưu huỳnh masterbatch (S-80)

  • Lưu huỳnh masterbatch (S-80) có dạng hạt, là chất lưu hóa cho tất cả các hợp chất cao su tự nhiên và tổng hợp.
  • Loại lưu huỳnh này sẽ giúp các doanh nghiệp dễ dàng quản lý do không bị bay, không gây rò rỉ trong sản xuất, mùi nhẹ có lợi cho sức khỏe công nhân viên.
  • Dễ dàng cán luyện trên máy cán 2 trục (không bị thất thoát), thích hợp cho các hợp chất cần trộn trong thời gian ngắn và giải quyết được các khuyết điểm thường gặp ở lưu huỳnh tan.

Nhược điểm chính:

  • Lượng lưu huỳnh masterbatch sử dụng phải nhiều hơn so với lưu huỳnh tan.

Ứng dụng lưu huỳnh masterbatch (S-80):

  • Được sử dụng để làm săm lốp và các sản phẩm công nghiệp khác.

Thông số kỹ thuật:

Bột lưu huỳnh siêu mịn(80 ± 1) %
EPDM + Dầu + Hoá chất phân tán(20 ± 1) %

Tổng kết

Về giá cả

  • Lưu huỳnh dạng bột có giá thấp nhất lần lượt tiếp theo là Lưu huỳnh dạng masterbatch và Lưu huỳnh không tan.

Tính phổ thông

  • Lưu huỳnh không tan là dạng hoá chất được sử dụng nhiều nhất trong ngành sản xuất cao su.