1 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU
CAO SU BLEND BỀN MÔI TRƢỜNG VÀ DẦU MỠ LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC
HÀ NỘI - 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC
٭٭٭٭٭٭٭٭
TRẦN KIM LIÊN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU
CAO SU BLEND BỀN MÔI TRƢỜNG VÀ DẦU MỠ
Chuyên ngành: Hoá Hữu cơ
Mã số: 62.44.27.01
công nghệ cao vẫn còn chưa được quan tâm nghiên cứu, ứng dụng nhiều. Trong
khi đó, hàng năm nước ta vẫn phải nhập hàng trăm tấn sản phẩm cao su kỹ thuật
các loại với giá cao để phục vụ cho phát triển kinh tế, xã hội [3]. Từ thực tế đó,
chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend bền môi
trường và dầu mỡ” làm chủ đề cho luận án của mình.
Mục tiêu của luận án là: Chế tạo được vật liệu cao su blend có tính năng
cơ lý tốt, bền dầu mỡ và môi trường (thời tiết), có giá thành hợp lý, đáp ứng yêu
cầu để chế tạo các sản phẩm cao su kỹ thuật có yêu cầu cao về bền dầu mỡ và
thời tiết. Từ vật liệu nhận được chế tạo ra sản phẩm ứng dụng trong thực tế.
Để thực hiện mục tiêu trên, trong luận án này, chúng tôi chọn đối tượng
nghiên cứu là các hệ cao su blend hai cấu tử và ba cấu tử trên cơ sở cao su nitril
butadien (NBR), cao su cloropren (CR) và polyvinylclorua (PVC), với những nội
dung nghiên cứu sau đây:
- Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend hai cấu tử NBR/PVC, NBR/CR,
4
CR/PVC. Trong đó lựa chọn khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cấu tử tới tính chất của
vật liệu blend như các tính chất cơ lý, độ bền dầu mỡ (thông qua độ trương trong
xăng A 92 và dầu biến thế), cấu trúc hình thái (bằng phương pháp kính hiển vi
điện tử quét - SEM), độ bền nhiệt (bằng phương pháp phân tích nhiệt trọng
lượng - TGA), độ bền môi trường theo tiêu chuẩn Việt Nam và thế giới (TCVN
2229-77 và ASTM D 4857-91), từ đó rút ra tỷ lệ cấu tử thích hợp của từng loại
blend cũng như khả năng bền dầu mỡ và thời tiết của chúng làm cơ sở để nghiên
cứu chế tạo hệ blend ba cấu tử NBR/CR/PVC và triển khai các nghiên cứu tiếp
theo.
- Nghiên cứu sử dụng các chất biến đổi cấu trúc, làm tương hợp trên cơ sở
dầu trẩu (D01) và nhựa phenol formandehyt biến tính dầu vỏ hạt điều (DLH) để
nâng cao tính năng cơ lý, kỹ thuật của blend NBR/CR và NBR/CR/PVC.
- Dùng phương pháp quy hoạch hóa thực nghiệm để xác định tỷ lệ tối ưu
của blend ba cấu tử NBR/CR/PVC.
khả năng trộn lẫn tốt của các polyme vào nhau, tạo nên một vật liệu polyme mới
- vật liệu polyme blend .
Khả năng trộn hợp: Là khả năng những polyme dưới những điều kiện nhất
định có thể trộn lẫn vào nhau tạo thành những tổ hợp đồng thể hoặc dị thể.
Phân loại vật liệu polyme blend (cao su blend): Trong polyme blend nói
chung hoặc cao su blend nói riêng, các cấu tử có thể hòa trộn vào nhau tới mức
độ phân tử và cấu trúc này tồn tại ở trạng thái cân bằng, người ta gọi hệ này là
tương hợp về mặt nhiệt động học hay “miscibility”, hoặc cũng có thể những hệ
như thế được tạo thành nhờ một biện pháp gia công nhất định. Trong trường hợp
này người ta gọi là tương hợp về mặt kỹ thuật hay “compatible blends”. Những
tổ hợp polyme trong đó tồn tại những pha khác nhau dù rất nhỏ (micrô), được
gọi là tổ hợp không tương hợp hay “incompatible blends” hoặc “alloys”.
Trong thực tế có rất ít các cặp polyme nói chung, và cao su hay nhựa nhiệt
dẻo nói riêng, tương hợp nhau về mặt nhiệt động. Còn đa phần các polyme
6
không tương hợp với nhau [4].
Một số tổ hợp polyme tương hợp được thể hiện trên Bảng 1.1. Trong các
hệ polyme không tương hợp, khi trộn với nhau chúng tạo thành các vật liệu
blend có cấu trúc ứng với một trong ba dạng như mô tả trên Hình 1.1 dưới đây:
(a) (c) (b)
Hình 1.1. Các dạng phân bố pha trong vật liệu cao su blend không tương hợp
a: Một pha liên tục và một pha phân tán (thường gặp)
b: Hai pha liên tục
c: Hai pha phân tán (rất ít gặp)
Tính chất của các vật liệu cao su blend được quyết định bởi sự tương hợp
của các polyme thành phần (cao su, nhựa) trong blend. Từ những kết quả nghiên
cứu, người ta chỉ ra rằng sự tương hợp của các polyme phụ thuộc vào các yếu tố
như: bản chất hóa học và cấu trúc phân tử của các polyme; khối lượng phân tử và
Polyetylen
>50
Nitroxenlulozơ
Polyvinylaxetat
0 - 100
Polyisopropylacrylat
Polyisopropylmetacrylat
0 - 100
Polyvinylaxetat
Polymetylacrylat
50
Polymetylmetacrylat (iso)
Polymetylmetacrylat
0 - 100
Polymetylmetacrylat
Polyvinylflorua
> 65
Polyetylmetacrylat
Polyvinylflorua
> 49
Polyvinylaxetat
Polyvinylnitrat
0 - 100
Polyvinylaxetat
Polyє-caprolacton
> 49
Polyvinylclorua
Polyα-
metylstyren/Metacrylonitril/
Etylaxetat (50/40/20)
-
TS
M
< 0
khi H
M
< 0 (toả nhiệt) và S
M
> 0
Trong đó: G
M
là biến thiên năng lượng tự do quá trình trộn;
H
M
là nhiệt trộn lẫn 2 polyme (thay đổi entalpy);
S
M
là thay đổi entropy khi trộn lẫn các polyme;
T là nhiệt độ trộn.
và đạo hàm bậc hai của năng lượng tự do trong quá trình trộn theo tỷ lệ thể tích
của các polyme thành phần phải dương:
0
,
2
2
trở thành trộn lẫn khi đun nóng, ngược lại cũng có các polyme trộn lẫn bị tách
pha khi đun nóng. Nhiệt độ ở đó xảy ra quá trình tách pha của hỗn hợp là một
hàm của thành phần với nhiệt độ tách pha thấp nhất, gọi là nhiệt độ tách pha tới
hạn dưới. Nằm ở phía trên đường này hai pha không trộn lẫn vào nhau được và ở
phía dưới đường này hai pha trộn lẫn tốt với nhau tạo thành một pha. Người ta đã
xác định được hỗn hợp polyme có hiệu ứng trộn lẫn âm (tỏa nhiệt) có giá trị
nhiệt độ tách pha tới hạn dưới, với hiệu ứng trộn lẫn dương có giá trị nhiệt độ
tách pha tới hạn trên. Bình thường, hai polyme không trộn lẫn với nhau nhưng
khi tăng nhiệt độ đến trên nhiệt độ tách pha tới hạn trên thì chúng trộn lẫn tốt với
nhau. Thực tế có các polyme có cả giá trị nhiệt độ tách pha tới hạn dưới và trên,
các giá trị này phụ thuộc vào tỷ lệ các polyme thành phần.
1.2.2. Xác định khả năng tương hợp của polyme blend
Có nhiều phương pháp có thể xác định khả năng tương hợp của polyme
blend nói chung và cao su blend nói riêng. Dưới đây là một số phương pháp
thông dụng và khá đơn giản để đánh giá khả năng tương hợp của vật liệu này.
1.2.2.1. Hòa tan vật liệu trong dung môi
Vật liệu blend được hòa tan trong các dung môi thông dụng. Nếu trong
dung dịch tạo thành xảy ra sự phân pha, tức là các cấu tử trong vật liệu không
tương hợp được với nhau. Nguyên nhân là do sự phân tán pha bị ảnh hưởng bởi
nồng độ polyme và bởi nhiệt độ. Phép kiểm tra này mang tính chất định tính và
chỉ cho các kết quả tương đối.
10
1.2.2.2. Tạo màng polyme blend
Tạo màng polyme blend từ dung dịch loãng của polyme blend. Nếu màng
tạo thành trong suốt là vật liệu blend tương hợp. Trái lại, nếu màng mờ đục và
ròn là vật liệu blend không tương hợp. Phép kiểm tra này cũng chỉ mang tính
định tính.
1.2.2.3. Quan sát bề mặt vật liệu
Mẫu vật liệu polyme blend nóng chảy được ép thành các tấm phẳng. Quan
điện tử, trong nhiều trường hợp người ta có thể thấy rõ hiệu quả của các biện pháp
làm tăng tương hợp trong các blend không tương hợp. Tuy nhiên, cầ n hiể u rằ ng
sự không đồng thể được thể hiện trên hì nh ả nh củ a kính hiển vi chỉ có tính chất
tương đối.
1.2.2.7. Phương pháp tán xạ tia X góc hẹp
Với phương pháp này có thể thu được những thông tin về mức độ tương
hợp của các polyme ở mức độ tế vi (khoảng 10
-3
10
-1
m). Trong điều kiện
hiện tại ở Việt Nam, chưa thấy tác giả nào sử dụng phương pháp nghiên cứu này.
1.2.3. Những biện pháp tăng cường tính tương hợp của polyme blend [1, 4,
16-19]
1.2.3.1. Sử dụng các chất tương hợp
a) Chất tương hợp và vai trò của chất tương hợp trong polyme blend
Các chất tương hợp được sử dụng trong polyme blend với mục đích làm
tăng sự tương hợp của các polyme blend không tương hợp hoặc chỉ tương hợp
một phần, giúp cho sự phân tán các pha polyme hòa trộn vào nhau tốt hơn. Ngoài
ra nó cũng tăng cường sự bám dính bề mặt hai pha polyme. Các chất tương hợp
cho các polyme thường là các hợp chất thấp phân tử hoặc các hợp chất cao phân
tử có khả năng hoạt động bề mặt. Mạch phân tử của chất tương hợp có cấu trúc
khối hoặc ghép, trong đó một khối có khả năng trộn hợp với polyme thứ nhất,
còn khối thứ hai có khả năng trộn hợp tốt với polyme thứ hai.
Chất tương hợp có thể được chế tạo trước và được bổ xung vào hỗn hợp
12
polyme khi quá trình blend đang xảy ra. Ngoài ra chúng cũng có thể được tạo thành
tại chỗ trong quá trình trộn hợp (quá trình “in situ”). Để có thể tiến hành tương hợp
tại chỗ, thì các cấu tử của hỗn hợp phải có khả năng phản ứng với nhau. Chất tương
nhà khoa học có thể đi sâu nghiên cứu mối tương quan giữa cấu trúc, thành phần,
khối lượng phân tử của các chất tương hợp với tính chất của các polyme blend.
c) Sử dụng chất tương hợp là các polyme có khả năng phản ứng với polyme
thành phần của hệ.
Đưa một polyme C có khả năng phản ứng vào polyme blend A/B, trong đó
polyme này phải có khả năng tương hợp với một trong hai polyme thành phần
của hệ, còn polyme không tương hợp với polyme C thì phải chứa nhóm chức có
khả năng phản ứng với polyme C. Nếu cả hai polyme A và B đều không chứa
nhóm chức có khả năng phản ứng với polyme C thì có thể đưa thêm vào một
polyme D nữa, với điều kiện polyme C và D có khả năng phản ứng được với
nhau và mỗi polyme này có khả năng tương hợp với một polyme chính của hệ
(polyme A hoặc B). Tùy thuộc vào vị trí nhóm chức (nhóm cuối mạch hay trong
mạch) của polyme C và A hoặc B, mà trong quá trình blend hóa bằng phương
pháp nóng chảy, các copolyme nhánh hay khối sẽ được tạo thành tại bề mặt phân
chia pha của polyme A và B. Các copolyme tạo thành đóng vai trò làm chất
tương hợp, tăng khả năng kết dính giữa các pha và nâng cao tính chất cơ lý của
blend. Để đạt được hiệu quả tốt, một yêu cầu bắt buộc của các copolyme có khả
năng phản ứng là các nhóm chức của chúng phải có đủ hoạt tính để tham gia các
phản ứng hóa học trong điều kiện chế tạo blend. Mặt khác, các liên kết tạo thành
phải đủ bền nhiệt ở nhiệt độ gia công.
d) Chất tương hợp là các tác nhân có hai nhóm chức
Nhờ có hai nhóm chức nên các hợp chất này có thể tương tác với các
nhóm chức trên mạch phân tử của hai polyme thành phần để tạo thành copolyme
khối. Tùy thuộc vào nhóm chức trên mạch của các polyme thành phần mà hai
nhóm chức của các tác nhân đưa vào có thể giống nhau hay khác nhau.
14
1.2.3.2. Sử dụng các peroxit
Dưới tác dụng của nhiệt, peroxit phân hủy tạo thành gốc tự do. Các gốc tự
do này lấy proton và chuyển gốc sang mạch polyme. Tiếp đó các gốc tự do của
1.2.3.6. Sử dụng các chất độn hoạt tính
Một số chất độn hoạt tính có tác dụng nâng cao khả năng tương hợp của
các polyme. Trong những trường hợp này, chất độn được phân bố một cách chọn
lọc tại bề mặt phân cách pha giữa hai pha polyme và có tác dụng như các chất
tương hợp ở trên. Đối với các hệ này, mức độ tăng khả năng tương hợp của các
cấu tử phụ thuộc vào tương tác giữa chất độn với các polyme thành phần. Nếu
tương tác càng mạnh, mức độ tăng tương hợp càng cao.
1.2.3.7. Sử dụng phương pháp cơ nhiệt
Khi gia công trong điều kiện ứng suất và nhiệt độ cao có thể xẩy ra quá
trình phân hủy của polyme, trong đó có phản ứng đứt mạch tạo thành các gốc tự
do. Các gốc tự do này cũng có thể được tạo thành dưới tác dụng của nhiệt hoặc
của đồng thời hai yếu tố cơ và nhiệt. Phản ứng tạo thành gốc tự do có thể xảy ra
cả trong điều kiện có và không có mặt oxy. Sau đó gốc tự do của các phân tử
khác nhau kết hợp lại với nhau hoặc tác dụng với nối đôi có trong các phân tử
polyme trong hệ. Khi gốc tự do của hai mạch polyme khác loại kết hợp với nhau
sẽ tạo thành copolyme khối hay ghép tại bề mặt phân cách pha. Chính các liên
kết này có tác dụng nâng cao khả năng tương hợp của hai polyme thành phần.
Như vậy, đối với một số hệ blend thích hợp, thì đây là phương pháp đơn giản,
không cần phải bổ sung thêm bất kỳ tác nhân làm tương hợp nào khác. Vì cao su
có khuynh hướng dễ bị phân hủy cơ, nhiệt, nên phương pháp này thường được
áp dụng trong nghiên cứu các hệ blend trên cơ sở CSTN, NBR hay SBR, v.v…
1.2.3.8. Sử dụng phương pháp lưu hóa động
Đây là phương pháp thường được sử dụng để tăng khả năng tương hợp
của các polyme trong blend từ cao su với nhựa nhiệt dẻo. Khi lượng cao su lớn,
đồng thời độ nhớt của hai polyme tương đương nhau ở nhiệt độ gia công, nếu
16
không được khâu mạch, thì blend tạo thành có cấu trúc gồm pha nhựa phân tán
trong pha liên tục của cao su. Trong điều kiện có tác nhân khâu mạch, độ nhớt
của pha cao su tăng lên, và đến một mức độ nào đó sẽ xảy ra sự chuyển pha. Kết
để lựa chọn:
- Yêu cầu kĩ thuật của vật liệu cần có;
- Bản chất và cấu tạo hóa học của polyme ban đầu;
- Giá thành.
Cần lưu ý rằng các polyme có bản chất hóa học giống nhau sẽ dễ phối hợp
với nhau còn những polyme khác nhau về cấu tạo hóa học cũng như độ phân cực
sẽ khó trộn hợp với nhau. Trong trường hợp này chúng ta phải dùng các chất làm
tương hợp. Mặt khác, trong vật liệu tổ hợp, cấu tử kết tinh một phần làm tăng độ
bền hóa chất, độ bền hình dạng dưới nhiệt độ và độ bền mài mòn. Phần vô định
hình làm tăng độ ổn định kích thước cũng như độ bền nhiệt với tải trọng.
1.3.1. Chế tạo polyme blend từ dung dịch polyme
Theo phương pháp này thì các polyme thành phần phải hòa tan tốt trong
cùng một dung môi hoặc tan tốt trong các dung môi có khả năng trộn lẫn vào
nhau. Để các polyme trong dung dịch phân tán tốt vào nhau cần phải khuấy
chúng ở tốc độ cao và kèm theo quá trình gia nhiệt trong thời gian khá dài. Sau
khi thu được màng polyme blend, cần phải đuổi hết dung môi bằng phương pháp
sấy ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp để tránh rạn nứt bề mặt màng và tránh hiện
tượng màng bị phân huỷ nhiệt hay phân hủy oxy hóa nhiệt.
1.3.2. Chế tạo polyme blend từ hỗn hợp các latex polyme
So với phương pháp chế tạo polyme blend từ dung dịch thì phương pháp
này có ưu điểm hơn và đa số các sản phẩm polyme trùng hợp bằng phương pháp
nhũ tương đều tồn tại dưới các dạng latex với môi trường phân tán là nước. Quá
trình trộn các latex dễ dàng và polyme blend thu được có hạt phân bố đồng đều
vào nhau. Phương pháp này có nhược điểm là khó tách hết các chất nhũ hóa, các
phụ gia cũng như nước ra khỏi polyme blend, chính vì vậy các tính chất cơ lý
18
hóa, nhiệt, điện của polyme blend thường giảm đi.
1.3.3. Chế tạo polyme blend ở trạng thái nóng chảy
Phương pháp chế tạo polyme blend ở trạng thái nóng chảy là phương pháp
hệ blend của các elastome nhiệt dẻo (TPE) chế tạo bằng cách trộn hợp cao su với
các loại nhựa này có tốc độ phát triển nhanh nhất [2, 21- 23].
Ưu thế của loại vật liệu blend là:
- Lấp được khoảng trống về tính chất công nghệ cũng như kinh tế giữa các
loại cao su hoặc nhựa thành phần, theo đó người ta có thể tối ưu hóa về mặt giá
thành và tính chất của vật liệu sử dụng.
- Tạo khả năng phối hợp tính chất mà một loại vật liệu khó hoặc không thể
đạt được. Do vậy đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật cao của hầu hết các lĩnh
vực kinh tế - kỹ thuật.
- Quá trình nghiên cứu, chế tạo một sản phẩm mới trên cơ sở vật liệu
polyme blend nói chung và cao su blend nói riêng nhanh hơn nhiều so với sản
phẩm từ vật liệu mới khác vì nó có thể được chế tạo trên cơ sở vật liệu và công
nghệ sẵn có.
Sự phát triển và ứng dụng của vật liệu polyme blend nói chung, cao su
blend nói riêng, là một trong những thành tựu quan trọng của Thế kỷ XX. Do có
ưu thế ở nhiều mặt mà polyme blend nói chung, cao su blend nói riêng, đã được
sản xuất và ứng dụng ở hầu khắp các lĩnh vực của nền kinh tế, từ các sản phẩm
thông dụng cho tới các sản phẩm kỹ thuật cao và được ứng dụng trong ngành
điện, chế tạo máy, giao thông vận tải, xây dựng, khai thác dầu khí, lĩnh vực an
ninh - quốc phòng, ngành kỹ thuật công nghệ cao, v.v…và các sản phẩm polyme
blend đã và đang phát triển mạnh mẽ cả về số lượng cũng như chủng loại [139].
Để cải thiện tính năng vật liệu nhằm đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật
ngày càng cao, trong những năm qua các nhà khoa học, các nhà sản xuất đã
không ngừng nghiên cứu để đưa ra những vật liệu mới. Nhiều vật liệu blend trên
cơ sở CSTN cũng như cao su tổng hợp đã được nghiên cứu chế tạo, trong đó có
20
nhiều loại cao su blend đã trở thành thương phẩm trên thị trường quốc tế như:
Geolast (blend của cao su NBR với cao su EPDM) có khả năng bền nhiệt, bền
dầu do hãng Monsanto Polym. Prod. sản xuất; JSR NV (blend của NBR với nhựa
so với CSTN, gia công đơn giản với năng suất cao và được ứng dụng để chế tạo
các loại đệm chống va đập tàu biển cũng như các loại giầy đế nhẹ chất lượng cao
phục vụ xuất khẩu [28, 29, 137]. Cao su blend CSTN với cao su nitril butadien
(NBR) có khả năng bền dầu mỡ, có tính chất cơ lý cao, giá thành hạ nên đã được
ứng dụng để chế tạo các sản phẩm cao su kỹ thuật và dân dụng có yêu cầu bền
dầu mỡ (các đệm chống va tàu thuyền cho các cảng dầu khí, làm giầy, ủng bền
dầu mỡ, v.v…). Một số loại cao su blend khác cũng đang được nghiên cứu trong
nước như: cao su blend từ CSTN với cao su styren – butadien (SBR) phù hợp để
chế tạo ống mềm cao su chịu áp lực cho tầu nạo vét sông, biển; từ CSTN với cao
su cloropren (CR) hoặc với cao su etylen – propylen – dien đồng trùng hợp
(EPDM) bền môi trường, thời tiết và có thể được dùng để chế tạo các sản phẩm
cao su cần các tính năng tương ứng (vải địa kỹ thuật không thấm nước, tấm lợp
cao su, v.v…). Ngoài ra, vật liệu cao su blend được chế tạo cho các lĩnh vực
công nghệ cao đi từ cao su tổng hợp (như NBR/PVC, NBR/CR) có khả năng bền
dầu mỡ, bền nhiệt và thời tiết nên rất phù hợp để làm các loại gioăng đệm cho
máy biến thế [30-45].
Kết quả nghiên cứu chế tạo và ứng dụng vật liệu cao su blend của các tác
giả trong nước đã được đăng tải với hàng chục công trình trên các tạp chí khoa
học chuyên ngành trong nước và quốc tế, mà tập trung nhất là ở các tạp chí
Khoa học & Công nghệ và Tạp chí Hóa học. Những kết quả nghiên cứu chế tạo
và ứng dụng vật liệu cao su blend trong những năm qua mới chỉ là bước đầu
nhưng đã khẳng định khả năng tự chế tạo các sản phẩm cao su kỹ thuật phục vụ
phát triển kinh tế - xã hội. Nhiều công trình nghiên cứu theo hướng này đã mang
lại hiệu quả kinh tế - xã hội cao và đã được xã hội thừa nhận thông qua các giải
thưởng cao về Khoa học và Công nghệ [46].
22
1.4.2. Một số cao su tổng hợp bền dầu mỡ, nhiệt và thời tiết [47-58]
1.4.2.1. Cao su cloropren
Cao su cloropren (CR) là một trong những vật liệu quan trọng trong nền
do đó một số loại cao su cloropren có thể được dùng làm keo dán. Tuy nhiên, do
23
tính đàn hồi cao nên loại cao su này khó ép hình, ngoài ra khả năng bám dính
kim loại cũng gây khó khăn trong việc hỗn luyện. Cao su cloropren có cường
lực kéo đứt và độ dãn dài kém hơn so với CSTN. Khi ở 100
0
C cường lực của
cao su cloropren chỉ còn lại là 30 40% cường lực của nó ở nhiệt độ thường.
1.4.2.2. Cao su polyetylen clo hóa
Cao su polyetylen clo hóa (CPE) được sản xuất bằng cách clo hóa
polyetylen tỷ trọng cao (HDPE) trong dung dịch. Các polyme được phân biệt bởi
hàm lượng clo, trọng lượng phân tử và sự kết tinh, trong đó hàm lượng clo cao
nhất có thể lên tới 70%, nhưng thường vào khoảng từ 25 đến 42%.
CPE có cấu trúc phân tử như sau:
CH
2
CH
2
CH
CH
2
x
y
Cl
CPE có khả năng kháng tuyệt vời với ozon và bền thời tiết, kháng tốt với
dầu và ngọn lửa, chịu mài mòn và uốn nứt, kháng tốt với kiềm, rượu và axit. Tuy
nhiên CPE kháng chịu trung bình với dầu mỏ và các dung môi thơm oxy hóa do
tính không no của nó.
2
SO
2
Cl
x y
Cl
H
C
CH
2
CH
CH
2
CH
2
CH
2
nTrong đó x = 12, y từ 15 đến 20 tùy theo khối lượng phân tử
Hàm lượng clo trong Hypalon từ 29 đến 48%, bình quân cứ một nguyên tử
clo có 7 nguyên tử cacbon. Hàm lượng lưu huỳnh rất nhỏ (1 1,5%). Nhóm
SO
2
Cl là vị trí hoạt động cho quá trình lưu hóa. Các oxit kim loại như MgO, PbO
thường được sử dụng với các chất xúc tác cho lưu huỳnh như tetrasulfua
dipentametylentiuram. Chất này có tác động lưu hóa ở vị trí Cl nối vào mạch
phân tử để tạo các nối disulfua liên phân tử.
Có thể lưu hóa CSM với hệ thống lưu hóa bằng peroxit hữu cơ. Các sản
Butacon, v.v…Cao su nitril là sản phẩm trùng hợp của butadien-1,3 và
acrylonitril với sự có mặt của hệ xúc tác oxy hóa khử là kali persunfat và
trietanolamin.
NBR
có cấu trúc phân tử như sau:
CH
2
CH CH
CH
2
CH
2
C
n
CH
N
m
NBR có cấu trúc vô định hình, vì thế nó không kết tinh trong quá trình
biến dạng. Sản phẩm NBR có thể làm việc trong điều kiện nhiệt độ tới 120
0
C
trong không khí và tại 150
o
C trong các loại dầu mỡ khác nhau. Tính chất cơ lý,
tính chất công nghệ của NBR phụ thuộc vào hàm lượng nhóm acrylonitril trong
phân tử. Do phân tử NBR phân cực nên rất ít bị ảnh hưởng (trương nở) bởi các
dung môi không phân cực hoặc phân cực yếu như ete dầu hỏa, xăng,
xiclohexan, CCl