
Các khía cạnh của công thức cao su
Bởi Anders G. Christensen, AVK GUMMI A/S
Hợp chất cao su phức tạp hơn nhiều so với nhựa và hợp kim kim loại. Chúng không được tiêu chuẩn hóa mà tùy thuộc vào công thức riêng lẻ. Điều này làm cho người dùng không thể xác định theo thành phần và do đó, nên tập trung vào các đặc tính và tất nhiên là cần có sự chấp thuận theo yêu cầu ứng dụng thực tế.
Về cơ bản, bất kỳ công thức cao su nào cũng bao gồm polyme, chất phụ gia (filler), nhựa dẻo (plastic) và hệ thống đóng rắn. Ngoài ra, có thể áp dụng chất chống phân hủy, chất hỗ trợ chế biến và các thành phần chức năng khác. Polyme cung cấp các đặc tính chính của cao su, tùy thuộc vào thiết kế hóa học của nó.
Trong ví dụ này, chúng tôi đã chọn EPDM. Ba monome có thể được kết hợp thành chuỗi với độ dài, nhánh bên, tỷ lệ và trình tự khác nhau. Tất cả các thông số này có tầm quan trọng quyết định đến các đặc tính như độ bền, độ biến dạng vĩnh cửu, v.v.
Sau khi đã chọn polyme, đã đến lúc xem xét chất phụ gia (filler). Nhóm quan trọng nhất là muội than (carbon black), nhằm cung cấp thêm độ bền, ma sát (regulates friction), tính linh hoạt, nhiệt và dẫn điện. Tùy thuộc vào cấu trúc, muội than có thể làm thay đổi tính chất đáng kể.
Ngoài ra muội than (carbon black) có một số lượng đáng kể chất phụ gia trắng “white fillers” như silica, đá phấn (chalk) và cao lanh (kaolin). Nói chung, những chất phụ gia này ít cung cấp chất gia cố hơn, và hầu hết chúng có ảnh hưởng xấu đến khả năng kháng hóa chất.
Bây giờ đến lúc chọn thành phần chất dẻo (plastic). Chúng điều chỉnh độ cứng và hoạt động như máy pha trộn. Đối với cao su EPDM là một dạng của nhựa dẻo (plastic) mà chất phổ biến là dầu khoáng.
Cuối cùng là đến hệ thống đóng rắn. Về cơ bản có hai hệ thống liên quan đến cao su EPDM bao gồm: Lưu huỳnh và peroxide. Khi sử dụng hệ thống lưu huỳnh, các thành phần sẽ đóng rắn nhanh trong khi đối với hệ thống peroxide sẽ cung cấp độ nén thấp, mùi vị thấp cũng như độ ổn định nhiệt tốt hơn. Ngoài ra bạn cũng nên biết rằng cần phải thực hiện thêm một bước quy trình đó là: Sau khi xử lý. Điều này nhắm loại bỏ các thành phần phân hủy gây ra mùi vị khó chịu.
Như đã đề cập bên trên, các thành phần chức năng khác có thể được bổ sung vào. Các chất phụ gia không chỉ giúp tháo khuôn dễ dàng mà còn đảm bảo các đặc tính dòng chảy tốt hơn, ngoài ra việc thường xuyên thay đổi bề mặt cao su đảm bảo có lợi cho ma sát, khả năng tự làm sạch cũng như bề mặt ngoại quan tốt. Tuy nhiên, đặc biệt cho ứng dụng nước uống các chất phụ gia có thể khiến vi sinh vật cư trú bên bề mặt cao su tạo nên màng sinh học và dẫn đến các vấn đề về vệ sinh an toàn.
Chất chống phân hủy chủ yếu được sử dụng để cắt đứt đường trục polymer nơi chứa các liên kết đôi như trong cao su NBR. Chúng thường không cần thiết trong cao su EPDM nơi mà bản thân polymer đã được bảo vệ tốt. Phạm vi của chất chống phân hủy có thể được tách làm chất chống lão hóa (antiozonant) và chất chống oxi hóa (antioxidant). Chúng thay đổi từ loại sáp đơn giản đến các phần từ hữu cơ phức tạp.
Với bất kỳ việc sử dụng hóa chất nào khác, đều phải chú ý cẩn thận, không chỉ về chức năng mà còn các yếu tố tác động đến sức khỏe con người và môi trường. Một số lượng lớn các hóa chất cao su cho các ứng dụng như lốp xe, ống dẫn và dây đai trong ngành công nghiệp xe hơi sẽ gây ra các ảnh hưởng đáng kể khi sử dụng trong thực phẩm, sức khỏe và nước uống.
Đây là lý do tại sao các cơ quan quản lý đã ban hành danh sách ảnh hưởng, không ảnh hưởng hay các chương trình chứng nhận.
Tại AVK GUMMI, theo sáng kiến riêng, chúng tôi đã phát hành chứng chỉ chung về sự phù hợp cho tất cả các hợp chất cao su xác nhận rằng chúng tôi chỉ sử dụng các vật liệu thô tuân thủ REACH và RoHS và không chứa đựng các chất dẫn xuất từ động vật, chất làm tăng hiệu ứng nhà kính (suy giảm tầng ô zôn), vật liệu xung đột, chất nguy hiểm Bisphenol và Phthalate, và hơn nữa các sản phẩm của chúng tôi được sản xuất phù hợp với tiêu chuẩn EN 1935/2004 bao gồm Good Manufacturing Practice (GMP) và truy xuất nguồn gốc đầy đủ.
