Home / Sức Khỏe / 4 loại cao su tổng hợp có ứng dụng phổ biến nhất trong đời sống

4 loại cao su tổng hợp có ứng dụng phổ biến nhất trong đời sống

/

Cao su tổng hợp được sử dụng trong sản xuất lốp xe (polyme có nguồn gốc từ dầu mỏ) cũng như các chất phụ gia lưu huỳnh, oxit kẽm, muội than và silica.

các loại cao su tổng hợp

1. Cao su tổng hợp đặc chủng

Trong thời đại ngành công nghiệp vật liệu tổng hợp phát triển với tốc độ chóng mặt như hiện nay, cao su tổng hợp với tư cách là một trong ba loại vật liệu cao phân tử lớn đã rất quen thuộc với chúng ta. Đó là vì trên mọi phương diện của đời sống như ăn, mặc, ở, đi lại đều có dấu ấn của cao su tổng hợp. Chúng ta thường gặp nhất đó chính là những săm lốp xe ô tô được làm từ cao su tổng hợp. Nhưng có lẽ các bạn nhỏ vẫn chưa hiểu rõ về cao su tổng hợp đặc chủng – một phần quan trọng của cao su tổng hợp.

2. Cao su silicon

Cao su silicon không sợ nóng cũng không sợ lạnh. Trong thế giới vật chất ngày nay, có không nhiều vật liệu đàn hồi vừa không sợ nhiệt độ cao, vừa không sợi nhiệt độ thấp, mà có rất nhiều ngành đều rất cần có loại vật liệu có tính năng đặc biệt như vậy. Các nhà khoa học đã cho chúng ta biết cao su silicon chính là một loại vật liệu đàn hồi không sợ nóng cũng không sợ lạnh.

Cao su silicon là một loại chất đàn hồi dạng cao su cao phân tử bán vô cơ có chuỗi chính là silic – oxit – silic. Đặc điểm lớn nhất của nó là có phạm vi nhiệt độ sử dụng rất rộng, và nó còn có một loạt các tính năng vượt trội khác ví dụ như có tính điện và tính trơ sinh học rất tốt. Loại cao su silicon đầu tiên là cao su dimethyl silicone, cao su vinyl-metyl- polysiloxane. Về sau cùng với kỹ thuật tổng hợp và ứng dụng được nâng cao, đã có không ít các loại cao su mới liên tiếp ra đời.

Phạm vi chịu nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp của cao su silicon vô cùng lớn, nó có thể sử dụng lâu dài trong điều kiện nhiệt độ cao 250 – 300 độ C, cũng có thể giữ được tính đàn hồi trong điều kiện nhiệt độ -70 đến -100 độ C. Cao su silicon là loại cao su có thể sử dụng với phạm vi nhiệt độ lớn nhất. Chính vì cao su silicon có đặc tính này, cộng thêm có có những tính năng ưu việt khác nên cao su silicon được ứng dụng vô cùng rộng rãi. Đầu những năm 80 của thế kỷ 20, đã có 40% cao su silicon được dùng trong ngành công nghiệp điện khí và điện tử, chủ yếu chúng được dùng để chế tạo dây điện, cáp điện, lớp cách điện chịu nhiệt của thiết bị điện, lớp phủ thiết bị điện tử v.v…

Trong ngành công nghiệp hàng không và vũ trụ, tổng lượng cao su silicon được sử dụng lên tới 25%, chủ yếu dùng để bịt kín khoang tàu, áo bảo hộ, bộ phận chịu nhiệt trong máy khởi động, ống mềm chống đóng băng, mặt nạ dưỡng khí, hầm tên lửa đạn đạo v.v. Tính chịu ăn mòn và chịu đốt cháy của cao su silicon đã khiến cho nó có thể dùng làm van dầu của tên lửa, cáp điện động lực, lớp sơn trên nắp bệ phóng tên lửa. Ngoài ra, trong ngành công nghiệp ô tô và các ngành khác cũng có rất nhiều ứng dụng của cao su silicon.

Các đặc tính không mùi, không độc, tính trơ sinh học và tính chịu lão hóa của cao su silicon khiến nó đặc biệt thích hợp dùng để chế tạo các đồ dùng trong ngành công nghiệp thực phẩm và ngành y tế. Bắt đầu từ đầu thập niên 80 của thế kỷ 20, cao su silicon đã được dùng ngày càng nhiều trong lĩnh vực y tế. Trước đây, không có nhiều vật liệu thích hợp để chế tạo ra các cơ quan bộ phận trên cơ thể con người, nhưng cùng với sự phát triển của vật liệu tổng hợp và sự tiến bộ của sự nghiệp khoa học y học, việc dùng các cơ quan bộ phận nhân tạo của cơ thể người thay thế cho cơ quan, bộ phận bị hoại tử ngày càng nhiều. Trong các vật liệu tổng hợp có thể thay thế cho các bộ phận trên cơ thể người, thì cao su silicon chính là vật liệu thành công nhất.

Cao su silicon vì sao có thể đưa vào trong cơ thể người và có chức năng như các cơ quan bộ phận thực sự vậy?

Đó là vì cao su silicon có tính trơ sinh học và tính chịu lão hóa, hơn nữa sự đào thải của cơ thể người đối với cao su silicon rất thấp, vì thế có thể đảm bảo chúng có thể đảm nhiệm chức năng với tư cách là một bộ phận trong cơ thể người trong một thời gian dài và rất an toàn. Cao su silicon dùng trong cơ thể người có: các cơ quan nội tạng nhân tạo như mạch máu nhân tạo, van nhân tạo, tim nhân tạo, khớp nhân tạo; ứng dụng bên ngoài cơ thể có: máy tim phổi, thận nhân tạo, ống dẫn máu và các loại ống dẫn khác, còn có thể làm đệm chữa bệnh, nút chai, vật liệu nha khoa.

3. Cao su Flo cứng đầu, đạn bắn không thủng, dao chặt không đứt

Polytetrafluoroethene, nó có tính chịu nhiệt và tính ổn định hóa học cao, trên 420 độ C nó mới bị tan rã, axit clohidric, nước cường toan, axit nitric sôi và cả dung môi hòa tan hữu cơ cũng không có tác dụng đối với nó. Cao su Flo là một thành viên trong gia đình hợp chất cao phân tử Carbon Flo, có thể nói, nó là “anh em” với Polytetrafluoroethene, vì Polytetrafluoroethene có những đặc điểm kể trên, nhưng nó lại không có tính đàn hồi trong điều kiện nhiệt độ thông thường, mà cao su Flo lại có thể bù đắp khiếm khuyết này, nó vừa có thể chịu nhiệt độ cao, chịu được dung môi hòa tan và thuốc thử hóa học, lại có độ đàn hồi nhất định.

Một trong những đặc tính của cao su Flo là tính kháng thuốc thử hóa học rất cao. Các hợp chất cao phân tử thông thường đều có tính kháng nhất định đối với các loại thuốc thử vô cơ như axit, kiềm, nhưng chúng đều không chịu được axit và kiềm mạnh, đặc biệt là sự tấn công của những thuốc thử vô cơ có nhiệt độ cao và dung môi hòa tan hữu cơ, nhưng cao su Flo khi gặp những “kẻ địch” này thì lại không hề hấn gì, thậm chí trong điều kiện nhiệt độ khá cao khoảng 150 độ C, những loại thuốc thử này cũng không thể ảnh hưởng tới nó. Những loại dung môi hữu cơ mà các hợp chất cao phân tử bình thường thường “tránh xa” ví dụ như oxit carbon, clo flo carbon, ete, phenol. cũng đều không gây ảnh hưởng tới cao su Flo. Khi cao su Flo “chống lại” những loại thuốc thử, dung môi này, nó không hề sợ gì hết. Vì thế mà các nhà khoa học gọi cao su Flo là loại vật liệu “cứng đầu”.

Đặc tính thứ hai của cao su Flo là nó có điểm nóng chảy rất cao và khả năng kháng nhiệt cao. Các hợp chất cao phân tử bình thường khi gặp nhiệt độ cao thường “rã rời hết cả” thậm chí có hợp chất còn bị hóa thành tro bụi luôn. Còn cao su Flo thì lại khác với các hợp chất cao phân tử thông thường, nó có thể sử dụng trong phạm vi nhiệt độ từ -60 độ C tới 500 độ C, hơn nữa có thể giữ được các đặc tính của mình.

Những đặc tính này của cao su Flo được quyết định bởi kết cấu hóa học của nó. Trong đó điểm chính yếu là năng lượng tạo ra giữa nguyên tử carbon và flo cao hơn năng lượng tạo ra của các hợp chất cao phân tử rất nhiều, hơn nữa trong cao su Flo ngoài các mắt xích cơ bản, còn có những mắt xích giúp nó giữ được độ đàn hồi nhất định.

Lĩnh vực ứng dụng chính của cao su Flo là trong ngành công nghiệp quân sự, công nghiệp vũ trụ và công nghiệp hóa học. Theo các chuyên gia thống kê, một chiếc máy bay đời mới cần dùng khoảng 13 kilogam cao su Flo. Nó còn được dùng để chế tạo tên lửa, động cơ và cả những vòng đệm giúp làm kín, băng dính, bơm khí và màng không khí nóng, các ống cao su dùng để vận chuyển chất lỏng nóng trên các thiết bị máy móc, và cả chế tạo các linh kiện phức tạp của hệ thống thủy áp và hệ thống chạy bằng khí được dùng trên tên lửa cấp một và tên lửa cấp 2.

Lớp lót bên trong tên lửa được chế tạo từ cao su Flo vừa nhẹ nhàng, mềm mại, vừa vững chắc, chịu ăn mòn, vô cùng an toàn. Ngoài ra, cao su Flo lưu hóa còn có thể dính kim loại, để nhằm chế tạo các sản phẩm kim loại cao su có khả năng chịu nhiệt cao thì chắc chắn phải dùng tới keo dán cao su Flo.

Ứng dụng của cao su Flo trong ngành công nghiệp dầu mỏ chủ yếu là chế tạo các linh kiện giữ kín phải tiếp xúc với các dung môi, các thể lưu động (như nước, khí). Cao su Flo có thể đảm bảo cho các thiết bị hoạt động bình thường trong thời gian dài dưới điều kiện khắc nghiệt.

4. Cao su thể lỏng

Cao su có mối quan hệ cực kỳ mật thiết với cuộc sống của con người. Rất nhiều đồ dùng sinh hoạt hàng ngày, cho đến các phương tiện giao thông bay trên trời, đi trên mặt đất đều đều có các sản phẩm từ cao su. Các loại cao su mà chúng ta đã giới thiệu ở trên đều là cao su ở thể rắn, quá trình gia công của chúng đều rất phức tạp, thời gian sản xuất cũng tương đối dài. Vậy có thể đơn giản hóa công nghệ sản xuất không? Vài chục năm gần đây, các nhà khoa học luôn tìm tòi về vấn đề này. Và thế là, cao su thể lỏng đã ra đời đúng lúc.

Cao su ở thể lỏng đầu tiên đã ra đời năm 1943, hai nhà khoa học người Mỹ đã là người đầu tiên phát minh ra cao su polysulfide ở thể lỏng. Tiếp đó, các nhà khoa học của học viện Khoa học công nghệ California lại phát minh ra cao su polyurethane ở thể lỏng. Đến thập niên 60 của thế kỷ 20, có một nhà khoa học người Mỹ đã nghiên cứu chế tạo thành công “Nhựa prepolymer đàn hồi”, khiến cho tính máy móc sinh học của cao su thể lỏng được nâng cao lên rất nhiều, từ đó, cao su thể lỏng đã được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực.

Cao su tự nhiên là một loại chất có tính đàn hồi cao phân tử có lượng phân tử từ 350 nghìn đến 400 nghìn. Tuy nhiên khi đổ cao su thể lỏng vào khuôn tạo hình, ở nhiệt độ khoảng 100 độ C, thì hai đầu chuỗi phân tử của nó cũng nhanh chóng tăng lên, nhanh chóng trở thành sản phẩm cao su có tính đàn hồi với phân tử lượng lên tới mấy trăm nghìn.

Người ta đã lợi dụng đặc điểm chịu nhiệt độ cao, khả năng dính tốt của cao su thể lỏng để làm chất dính cho chất thúc đẩy nhiên liệu chất rắn của tên lửa. Nó còn có thể dính liền những loại vật liệu có tính chất bề mặt hoàn toàn khác nhau, có thể dính hiệu quả chất dẻo Flo và kim loại. Trong quá trình xây lắp cầu, có thể dùng cao su thể lỏng để dính thân cầu và trụ cầu. Tính lưu động của nó đặc biệt tốt, người ta còn có thể dùng nó để đúc khuôn những sản phẩm cao su có hình dạng phức tạp.

Đầu những năm 80 của thế kỷ 20, người ta đã dùng cao su thể lỏng để đúc khuôn đường chạy cao su ở sân vận động. Vì tính đàn hồi của nó tốt, nên khi thi đấu trên đường chạy này sẽ dễ dàng có được thành tích tốt.

Cuối thập niên 70 của thế kỷ 20, ở nước ngoài sử dụng phổ biến loại lốp xe đặc, loại lốp đó cũng được làm từ cao su thể lỏng. Loại lốp này không cần săm, cũng không cần bơm khí, khả năng chịu tải gấp hai lần lốp xe thông thường, hơn nữa khả năng chịu ma sát cũng rất tốt, tuổi thọ sử dụng có thể dài gấp 10 lần lốp xe thông thường. Lốp xe làm từ cao su thể lỏng rất thích hợp dùng cho xe ô tô trọng tải lớn.

Sự xuất hiện của cao su thể lỏng đã đem đến những thay đổi lớn cho ngành công nghiệp cao su. Nó đã dùng công nghệ hóa học hiện đại giúp người công nhân thoát khỏi công việc lao động thể lực nặng nhọc. Cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa học, các sản phẩm cao su thể lỏng mới sẽ thay đổi từng ngày.

This div height required for enabling the sticky sidebar
error: Content is protected !!
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :