Rubber Process Formula, Material, Machinery Supplier

Tổng quan
các chế biến cao su Ngành công nghiệp này liên quan đến việc chuyển đổi cao su thô thành sản phẩm cuối cùng thông qua các quá trình cơ học và hóa học khác nhau. Các quy trình này rất cần thiết để sản xuất các sản phẩm cao su được sử dụng trong vô số ứng dụng, từ lốp xe và linh kiện công nghiệp đến thiết bị y tế và hàng tiêu dùng.

Các thành phần chính trong chế biến cao su
1. Vật liệu cao su
Vật liệu cao su có thể được chia thành hai loại chính:

Cao su thiên nhiên (NR): Có nguồn gốc từ mủ cây cao su, chủ yếu là Hevea brasiliensis. Nó được đánh giá cao về độ đàn hồi, khả năng phục hồi và độ bền kéo.
Cao su tổng hợp (SR): Được sản xuất thông qua quá trình trùng hợp các monome gốc dầu mỏ. Các loại phổ biến bao gồm:
SBR (Cao su Styrene-Butadiene): Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lốp xe.
EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer): Được biết đến với khả năng chịu nhiệt, ozon và thời tiết tuyệt vời.
NBR (Cao su Nitrile Butadiene): Được sử dụng trong các sản phẩm chịu dầu.
Cao su Butyl (IIR): Được biết đến với khả năng giữ không khí, được sử dụng trong săm lốp.
Các chất phụ gia và chất độn khác được sử dụng để thay đổi tính chất của cao su, bao gồm:

Carbon đen: Gia cố và chống tia cực tím.
Chất hóa dẻo: Tăng cường tính linh hoạt.
Tác nhân lưu hóa: Cho phép liên kết ngang các phân tử cao su để có hiệu suất tốt hơn.
2. Máy chế biến cao su
Máy móc được sử dụng trong chế biến cao su đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình, trộn và xử lý vật liệu. Các loại máy móc chính bao gồm:

Máy trộn (Máy nghiền hai trục): Chúng được sử dụng để trộn cao su thô với các chất phụ gia, chẳng hạn như chất độn và chất đóng rắn, để tạo ra một hợp chất đồng nhất. Các cuộn quay với tốc độ khác nhau để tạo ra lực cắt phá vỡ và phân tán đều các chất phụ gia.
Máy trộn Banbury: Máy trộn nội bộ công suất lớn được sử dụng cho hỗn hợp có độ nhớt cao. Chúng được sử dụng để trộn số lượng lớn các hợp chất cao su và chúng thường được sử dụng khi cần lực cắt cao hơn.
Máy đùn: Máy đùn định hình các hợp chất cao su thành các dạng liên tục, chẳng hạn như tấm, hồ sơ hoặc ống. Họ ép cao su qua khuôn dưới áp suất và nhiệt độ cao.
Máy cán: Máy lớn dùng để cuộn cao su thành tấm hoặc màng có độ dày phù hợp.
Máy ép phun: Được sử dụng để đúc chính xác các bộ phận cao su, chẳng hạn như vòng đệm, miếng đệm và các bộ phận tùy chỉnh. Cao su được bơm vào khoang khuôn và sau đó được xử lý đến dạng cuối cùng.
Máy ép lưu hóa/lưu hóa: Những máy ép này tạo ra nhiệt và áp suất lên cao su, làm cho các chuỗi polyme liên kết chéo và đông đặc lại thành trạng thái bền, đàn hồi. Quá trình này được gọi là lưu hóa và rất quan trọng để tạo ra các đặc tính mong muốn của sản phẩm cuối cùng.
3. Kỹ thuật chế biến cao su
Ngành công nghiệp chế biến cao su sử dụng một số kỹ thuật để chuyển đổi cao su thô thành các sản phẩm có thể sử dụng được:

Trộn: Đây là bước đầu tiên, trong đó cao su thô được kết hợp với các chất phụ gia khác nhau (như chất đóng rắn, chất làm dẻo và chất độn) để tạo ra một hợp chất. Quá trình này thường liên quan đến việc sử dụng máy trộn Banbury hoặc máy nghiền hai cuộn.

Đúc/Đùn: Sau khi trộn, cao su được tạo hình thành hình dạng mong muốn. Việc đúc có thể được thực hiện bằng cách ép phun, đúc nén hoặc đúc chuyển. Đùn định hình vật liệu bằng cách ép nó qua khuôn, thường được sử dụng để tạo biên dạng, ống mềm và gioăng cao su.

Lưu hóa: Cao su chịu nhiệt và áp suất trong khuôn hoặc máy ép đóng rắn để bắt đầu phản ứng hóa học (thường là với lưu huỳnh), liên kết chéo các chuỗi polymer và biến vật liệu từ chất mềm, dính thành sản phẩm dẻo dai, đàn hồi.

Hoàn thiện: Sau khi đóng rắn, sản phẩm cao su có thể trải qua các bước xử lý sau như cắt tỉa, cắt, phủ hoặc xử lý bề mặt để đạt được hình thức và đặc tính hoạt động mong muốn.

Các yếu tố chính trong chế biến cao su
Nhiệt độ và thời gian: Cả nhiệt độ và thời gian xử lý đều có tác động đáng kể đến tính chất cuối cùng của cao su. Lưu hóa không đầy đủ dẫn đến cao su quá mềm hoặc yếu, trong khi xử lý quá mức có thể làm cho cao su trở nên giòn.

Phụ gia và hợp chất: Việc sử dụng chất độn, chất xúc tiến, chất đóng rắn và chất làm dẻo làm thay đổi đặc tính của sản phẩm cuối cùng. Ví dụ, muội than được sử dụng để gia cố cao su, trong khi các chất tăng tốc sẽ đẩy nhanh quá trình đóng rắn. Các chất phụ gia khác nhau có thể được sử dụng để kiểm soát độ cứng, độ đàn hồi và khả năng chống lão hóa của cao su.

Trọng lượng và phân bố phân tử: Trọng lượng phân tử và sự phân bố của nó trong hợp chất cao su ảnh hưởng đến khả năng xử lý, tính chất cơ học và đặc tính lão hóa của nó.

Những cân nhắc về môi trường: Chế biến cao su thường đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng cao và giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Các công nghệ mới tập trung vào việc giảm mức tiêu thụ năng lượng, cải thiện việc kiểm soát khí thải và tái chế các sản phẩm cao su.