Cao su SBR là gì – Đặc điểm tính chất – Ứng dụng

Cao su SBR là gì ?

– Cao su SBR là loại cao su cơ bản cho phần lớn các loại cao su tổng hợp, tên đầy đủ cao su SBR là; Styrene Butadiene Rubber, hay còn được gọi là cao thường.

– SBR thông thường chứa 23,5% styren và 76,5% butađien, vơi hàm lượng butađien thấp hơn cao su trở thành chất dẻo nóng tuy nhiên nó vẫn giữ được tính đàn hồi của mình.

– Trong công nghiệp nhũ tương để polyme hóa được giữ ở nhiệt độ 5 °C. Với việc polyme hoá nóng khoảng 50 độ C làm giảm độ mềm dẻo của cao su.

Lịch sử phát triển

Cao su SBR được nhà hóa học người Đức Walter Bock tổng hợp thành công lần đầu tiên vào năm 1929 bằng polyme hóa nhũ tương hai vật liệu này. Nó cũng là loại cao su tổng hợp đầu tiên có khả năng sử dụng ở quy mô kinh tế-thương mại.

Ngày nay, SBR là loại cao su tổng hợp thông dụng và được dùng trong sản xuất săm, lốp và các đồ dùng bằng cao su khác. SBR thông thường chứa 23,5% styren và 76,5% butađien. Với hàm lượng styren cao hơn thì cao su này trở thành một chất dẻo nóng, tuy nhiên vẫn giữ được tính đàn hồi.

Trong sản xuất công nghiệp, nhũ tương để polyme hóa được giữ ở nhiệt độ 5°C, vì thế nó được gọi là polyme hóa lạnh. Việc polyme hóa nóng với nhiệt độ khoảng 50°C tạo ra các mạch nhánh, điều này làm giảm độ mềm dẻo của cao su. Sau khi polyme hóa thì SBR vẫn ở dạng lỏng được lưu hóa và trở thành chất rắn.

Cấu trúc của cao su SBR

– Cao su SBR Nó là chất đồng trùng hợp từ butadien và styren,có công thức là -(-CH2-CH=CH-CH2-CH(C6H5)-CH2-)-n.

– Nguyên liệu chính để tạo ra cao su Styrene-Butadien là sản phẩm từ dầu mỏ như Butane, Butylene…. và Butylene là nguyên liệu chính được nhiệt phân (cracking) ở xưởng lọc dầu. Styrene được sản xuất từ Ethyl benzene do tác dụng của Benzene và Ethylene.

– Phản ứng đồng trùng được thực hiện theo hệ thống Polyme hóa ở dạng nhũ (emulsion)… Các monome được nhũ hóa của xà phòng trở thành nhũ tương dầu ở trong nước.

– Trong đó Potassium persulphate là chất đầu phản ứng, Dodecyl percaptan là chất điều hòa khối lượng, Hydroquinone chấm dứt của phản ứng Polyme hoá.

Tính chất

• Cung cấp ít kháng với: Dầu, Hóa chất
• Phải được kết hợp với phụ gia đặc biệt để có khả năng chống lại: Ozone, Ánh sáng mặt trời và nhiệt.
• Mài mòn tốt hơn cao su tự nhiên, nhưng có độ bền kéo thấp.
• Cao su NBR nếu không có chất độn cường lực kéo đứt rất thấp và không đạt yêu cầu sử dụng. Do đó phải có một lượng chất độn bổ cường lớn để đưa vào. Nhất là than đen ( loại than đen này đã được chọn lựa riêng cho ngành cao su như HAF, SAF, EPC…)
• Dễ dàng thay thế cho cao su tự nhiên trong nhiều ứng dụng với chi phí tiết kiệm đáng kể. Khả năng phục hồi gần giống như cao su tự nhiên.
• Tốc độ lưu hóa của cao su NBR chậm hơn so với cao su thiên nhiên
• Độ dẻо cao su thấp nên khó diền đầy khuôn Vi chỉ có thể tăng rất ít độ dẻo bằng dầu Naphthanlene, nhựa thông
• Cao su Styrene-Butadiene kém hơn so với cao su thiên nhiên về tính chống nứt, tính chịu nhiệt thấp trong khi đó độ loang nứt lại cao.
• Ở nhiệt độ 100 độ C sẽ mất đi 60% tính chống nứt.
• Ở nhiệt độ trên 94 độ C sẽ bị lưu hóa mất đi 2/3 cường lực và khoảng 30% độ dãn dài.
• Độ loang nứt lớn ( lão hóa do oxy và ozon tác kích và khi có tác động va đập)

Ứng dụng

• Cao su SBR có độ ổn định tốt trong các môi trường axít hữu cơ và vô cơ cũng như base hay nước và rượu. Tuy nhiên độ ổn định của nó lại kém đối với các dung môi như các hợp chất béo, hợp chất thơm và các hydrocarbon clo hóa, cụ thể là trong dầu khoáng, mỡ hay xăng.
• Đối với các tác động của thời tiết, nó chịu đựng tốt hơn so với cao su tự nhiên, nhưng kém hơn cao su cloropren(CR) và cao su etyl propylen dien monome (EPDM). Khoảng nhiệt độ mà các ứng dụng có dùng SBR chịu đựng được là khoảng – 40°C tới +70°C.
• Cao su SBR làm vật liệu đệm mặt bích phổ biến cho nước nóng hoặc lạnh, không khí và hơi nước (không quá 100 PSI).
• Ngày nay, SBR là loại cao su tổng hợp thông dụng và được dùng trong sản xuất săm, lốp và rất nhiếu các đồ dùng bằng cao su khác.