Ứng dụng của cao su tổng hợp: lốp, gioăng, cáp và sản phẩm kỹ thuật

Cao su tổng hợp là một nhóm elastomer nhân tạo dùng để sản xuất cao su và các sản phẩm cao su kỹ thuật. Khác với cao su tự nhiên, cao su tổng hợp có thể được lựa chọn cho điều kiện cụ thể như mài mòn, dầu, nhiên liệu, ozone, nhiệt độ, độ thấm khí hoặc độ bền hóa học.

Không tồn tại một loại cao su tổng hợp duy nhất phù hợp với mọi nhiệm vụ. Hỗn hợp làm lốp, gioăng chịu dầu, màng lợp mái, lớp cách điện cáp và găng tay y tế cần các polymer cùng phụ gia khác nhau.

Lịch sử ra đời của cao su tổng hợp

Nhu cầu cao su tổng hợp xuất hiện khi lượng sản phẩm cao su cần dùng tăng lên: nguyên liệu tự nhiên không đủ và nhiều quốc gia phụ thuộc vào latex nhập khẩu. Những chất giống cao su đầu tiên đã được tạo ra vào cuối thế kỷ XIX, nhưng cao su tổng hợp chỉ có ý nghĩa công nghiệp về sau, khi công nghệ sản xuất elastomer butadiene, styrene-butadiene và các loại khác ra đời.

Cao su tổng hợp khác cao su tự nhiên như thế nào?

Cao su tự nhiên được đánh giá cao nhờ tính đàn hồi, độ bền kéo và khả năng chịu biến dạng lặp lại. Cao su tổng hợp được tạo ra để tăng cường từng đặc tính riêng như khả năng chịu dầu, xăng, lão hóa, ozone, nhiệt, lạnh hoặc chống thấm khí.

Vì vậy, cao su tổng hợp không phải lúc nào cũng “tốt hơn” cao su tự nhiên. Chính xác hơn là mỗi loại phù hợp với một nhiệm vụ riêng. Có thể đọc thêm về vật liệu thiên nhiên trong bài ứng dụng cao su tự nhiên.

Ứng dụng cao su tổng hợp thông dụng

Nhóm cao su thông dụng trước hết gồm cao su styrene-butadiene (SBR) và cao su polybutadiene (BR). Chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp lốp, sản phẩm cao su kỹ thuật, đế giày, dây đai, ống và lớp phủ.

SBR thường được dùng trong lốp ô tô nhờ khả năng chống mài mòn và đặc tính ổn định trong hỗn hợp cao su. Cao su polybutadiene được đánh giá cao nhờ tính đàn hồi, lượng nhiệt sinh ra thấp khi biến dạng và khả năng chống mài mòn tốt, nên cũng được dùng trong lốp cùng sản phẩm cao su chịu va đập.

Cao su butyl và EPDM

Cao su butyl có độ thấm khí thấp. Vì vậy, nó được dùng cho lớp trong của lốp không săm, săm, màng ngăn, chất trám kín, lớp phủ bảo vệ và những sản phẩm cần giữ không khí hoặc khí.

Cao su EPDM chống ozone, lão hóa khí quyển và độ ẩm tốt. Vật liệu thường được dùng làm gioăng ô tô, màng lợp mái, profile cửa sổ và cửa đi, ống nước cùng các chi tiết cao su ngoài trời. Tuy nhiên, EPDM thường không được chọn cho việc tiếp xúc thường xuyên với sản phẩm dầu mỏ.

Ứng dụng cao su tổng hợp chuyên dụng

Cao su nitrile (NBR) được dùng ở nơi cần chịu dầu và nhiên liệu: phớt chặn, vòng bít, gioăng, ống nhiên liệu, găng tay và gioăng kỹ thuật. Hàm lượng acrylonitrile trong vật liệu càng cao thì khả năng chịu dầu thường càng tốt, nhưng độ đàn hồi ở nhiệt độ thấp lại giảm.

Cao su chloroprene, còn gọi là neoprene, được dùng trong dây đai, vỏ cáp, lớp phủ bảo vệ, ống, keo và sản phẩm cần sự cân bằng giữa khả năng chịu thời tiết, dầu cùng tải trọng cơ học.

Các loại cao su tổng hợp đặc biệt

Trong điều kiện phức tạp, người ta dùng elastomer đặc biệt như cao su silicone, cao su fluoro, cao su acrylate, cao su nitrile hydro hóa và những vật liệu khác. Chúng cần thiết cho nhiệt độ cao, môi trường hóa học khắc nghiệt, thời gian lão hóa dài, sản phẩm y tế hoặc gioăng quan trọng.

Những loại cao su này thường đắt hơn cao su thông dụng nên chỉ được dùng ở nơi cao su thường nhanh hỏng hoặc không đáp ứng yêu cầu vận hành.

Cao su tổng hợp được dùng ở đâu?

Cao su tổng hợp được dùng để sản xuất lốp, băng tải, dây đai truyền động, ống, gioăng, phớt, vật làm kín, lớp cách điện cáp, gối chống rung, màng lợp mái, găng tay bảo hộ, đế giày, keo, chất trám và lớp phủ đàn hồi.

Ưu điểm chính của cao su tổng hợp là có thể lựa chọn vật liệu theo đúng môi trường và tải trọng. Vì vậy, khi chọn cao su cần xem không chỉ tên “cao su tổng hợp” mà cả loại elastomer cụ thể, thành phần hỗn hợp và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.