Cao su là gì ? – Hóa chất Văn Cao

Cao su (tiếng Pháp: caoutchouc) là một loại vật liệu polyme vừa có độ bền cơ học cao và khả năng biến dạng đàn hồi lớn. Cao su thì rất cần thiết trong đời sống của chúng ta. Nó là một chất hữu cơ có độ co giãn cao, nó có thể kéo dài ra gấp tám lần so với chiều dài ban đầu. Nó được sử dụng rất nhiều ở trong nhà, các ngành công nghiệp, bệnh viện, v.v… Lịch sử của cao su có rất là lâu đời. Người ta đã tìm ra những dấu vết vật dụng làm từ cây cao su cách đây ba triệu năm.

Có 2 loại cao su: cao su tự nhiên và cao su tổng hợp

1.Cao su tự nhiên: Cao su thuộc loại polyterpene có công thức phân tử (C5H8)n .Cao su thiên nhiên trích ly từ mủ cao su. trải qua phản ứng trùng hợp tạo thành isoprene với đôi chút tạp chấp. Điều này giới hạn các đặc tính của cao su. Thêm vào đó, những hạn chế còn ở tỷ lệ các liên kết đôi không mong muốn và tạp chất phụ từ phản ứng trùng hợp mủ cao su tự nhiên. Vì những lý do trên, các chỉ số đặc tính cao su tự nhiên bị suy giảm ít nhiều mặc dù quá trình lưu hóa có giúp cải thiện trở lại. trong mủ cao su có hydrocarbon (90-95%) ,protein ,đường ,acid béo nhựa.Thêm acid acetic hoặc acid béo vào mủ cao su thì cao su đóng vón lại và tách ra khỏi dung dịch. Ép đóng khuôn và sấy khô bằng không khí hoặc hun khói thu được cao su thô. Cao su tự nhiên là poliisopren có cấu hình cis. Cao su thiên nhiên mềm kết dính dễ hóa nhựa khi có nhiệt độ

2.Cao su tổng hợp là chất dẻo được con người chế tạo với chức năng là chất co giãn. Một chất co giãn là vật chất có đặc tính cơ học là chịu được sức ép thay đổi hình dạng hơn phần lớn các vật chất khác mà vẫn phục hồi hình dạng cũ. Cao su tổng hợp được dùng thay thế cao su tự nhiên trong rất nhiều ứng dụng, khi mà những đặc tính ưu việt của nó phát huy tác dụng.

Cao su tổng hợp được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng các cấu trúc đơn, bao gồm isopren (2–methyl-1, 3-butadien), 1,3-butadien, cloropren (2-cloro-1,3-butadien) và isobutylen (methylpropen) với một lượng nhỏ phần trăm isopren cho liên kết chuỗi. Thêm vào đó, các cấu trúc đơn này có thể trộn với các tỷ lệ mong muốn để tạo phản ứng đồng trùng hợp mà kết quả là các cấu trúc cao su tổng hợp có các đặc tính vật lý, cơ học và hóa học khác nhau

Cao su nhân tạo hay cao su tổng hợp được sản xuất trong thời Thế chiến thứ hai. Cao su tổng hợp được sử dụng trong các ngành công nghiệp bởi vì nó có tính bền đối với các loại hoá chất. Các loại nhựa silicon là một thành tựu gần đây, nó chịu được độ nóng và độ lạnh rất cao.

Từ những năm 1890, khi những phương tiện đi lại giao thông vận tải đường đi bộ sử dụng bánh hơi sinh ra, nhu yếu cao su tăng lên rất nhanh. Các yếu tố chính trị khiến cho giá cao su tự nhiên xê dịch rất lớn. Nguồn cung thiếu vắng, đặc biệt quan trọng là trong những năm cuộc chiến tranh đưa đến nhu yếu phải tạo ra cao su tổng hợp .

Năm 1879, Bouchardt chế tạo được một loại cao su tổng hợp từ phản ứng trùng hợp isopren trong phòng thí nghiệm. Các nhà khoa học Anh và Đức sau đó, trong thời gian 1910-1912, phát triển các phương pháp khác cũng tạo ra chất dẻo từ isopren.

Đức là vương quốc tiên phong thành công xuất sắc trong việc sản xuất cao su tổng hợp ở quy mô thương mại. Việc này diễn ra trong Thế chiến thứ nhất, khi nước này không tìm đủ nguồn cao su tự nhiên. Cao su tổng hợp này có cấu trúc khác với loại sản phẩm của Bouchardt, nó dựa trên sự trùng hợp butadien là thành quả của nghiên cứu và điều tra trong phòng thí nghiệm của nhà khoa học Nga Sergei Lebedev. Khi cuộc chiến tranh chấm hết, loại cao su này bị sửa chữa thay thế bằng cao su tự nhiên, mặc dầu vậy những nhà khoa học vẫn liên tục công cuộc tìm kiếm những chất cao su tổng hợp mới và những tiến trình sản xuất mới. Kết quả của những nỗ lực này là ý tưởng ra cao su “ Buna S ” ( Cao su styren-butadien ) [ 1 ]. Đây là loại sản phẩm đồng trùng ngưng của butadien và styren, thời nay, nó chiếm 50% sản lượng cao su tổng hợp toàn thế giới .

Cho đến năm 1925, giá cao su tự nhiên đã tăng đến ngưỡng mà rất nhiều công ty khởi đầu tìm kiếm những chiêu thức sản xuất cao su tự tạo nhằm mục đích cạnh tranh đối đầu với mẫu sản phẩm thiên nhiên. Ở Mỹ, quy trình tìm kiếm tập trung chuyên sâu vào những nguyên vật liệu khác với những gì đang được điều tra và nghiên cứu ở Châu Âu. Hãng Thiokol khởi đầu bán cao su tổng hợp Neoprene năm 1930. Hãng DuPont, dựa trên tác dụng nghiên cứu và điều tra trong phòng thí nghiệm ở Nieuwland cũng tung ra thị trường loại cao su tương tự như năm 1931 .

Sản lượng cao su tổng hợp của Hoa Kỳ tăng rất nhanh trong Chiến tranh thế giới lần thứ hai bởi Phe Trục phát xít kiểm soát gần như toàn bộ nguồn cung cấp cao su tự nhiên của thế giới – Đế quốc Nhật Bản chiếm đóng Đông Á. Những cải tiến nhỏ của quá trình chế tạo cao su nhân tạo tiếp diễn sau chiến tranh. Đến đầu những năm 1960, sản lượng cao su tổng hợp đã vượt qua cao su tự nhiên.

Cao su tổng hợp có rất nhiều loại : Polyisoprene (IR); Polybutadiene (còn gọi là cao su Buna viết tắt BR); Styrene – Butadiene copolymer (cao su Buna-S viết tắt SBR); Ethilene – Propilene copolimer (EPDM); Polyisobutylene (cao su Butyl); Polychloroprene (cao su Neoprene viết tắt là CR); Acrylonitrile – Butadiene copolymer (cao su Nitrile); Polyacrylate; Polyurethane (cao su PU); Polysilicone (cao su Silicone); … Mỗi loại cao su này đều chứa đựng các đặc trưng kỹ thuật riêng do sự khác biệt về bản chất cấu tạo giữa chúng. Tương ứng sẽ có nhiều loại latex cao su tổng hợp. Tuy nhiên, trong ngành sản xuất nệm hiện nay chủ yếu dùng latex cao su tổng hợp (SBR).

Sưu tầm

Source: https://mix166.vn
Category: Thiên Nhiên