Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
Mở đầu
Cao su là loại vật liệu có những tính chất quý giá. Khác với các vật thể
rắn, cao su có độ bền cơ học thấp hơn nhng có đại lợng biến dạng, đàn hồi lớn
hơn nhiều lần. Khi có ngoại lực tác dụng, có những sản phẩm cao su có khả
năng biến dạng hàng chục lần so với kích thớc ban đầu, kích thớc ban đầu lại
đợc thiết lập ngay sau khi loại bỏ ngoại lực. Khác với các chất lỏng đợc đặc tr-
ng bằng độ bền cơ học vô cùng nhỏ và đại lợng biến dạng chảy nhớt không
thuận nghịch lớn, cao su trong nhiều lĩnh vực đợc sử dụng nh là một vật liệu
chịu lực có đại lợng biến dạng đàn hồi nhỏ. Sự đa dạng của lĩnh vực sử dụng,
chủng loại sản phẩm, tính năng kỹ thuật của cao su và các sản phẩm cao su
cho chúng ta thấy rằng cao su là loại vật liệu không thể thay thế đợc [1].
Chính vì vậy, với sự phát triển mạnh mẽ của các nền công nghiệp, nhu
cầu sử dụng các sản phẩm đợc sản xuất từ các hợp chất cao phân tử nói chung
và cao su nói riêng tăng lên một cách mạnh mẽ. Song song với việc đó là một
lợng lớn phế thải từ vật liệu này đang đợc gia tăng một cách nhanh chóng.
Theo ớc tính, lợng phế phẩm hàng năm của các vật liệu tổng hợp chiếm trung
bình 60% số lợng sản xuất ra. Các sản phẩm này rất khó phân huỷ, chúng tồn
tại từ năm này sang năm khác tạo ra một lợng rác thải khổng lồ nằm trong các
bãi rác của thành phố lớn. Điều này đang là một mối lo, một vấn đề thời sự của
xã hội. Vấn đề đợc đặt ra ở đây là phải xử lý chúng nh thế nào cho hợp lý nhất:
vừa mang lại thêm của cải vật chất, vừa tránh đợc ô nhiễm môi trờng. Do vậy,
từ nhiều năm nay, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu để xử lý, tận
dụng các vật liệu polyme phế thải nói chung và cao su phế thải (CSPT) nói
riêng. Các công trình này đã góp phần làm giảm thiểu khối lợng rác phải thu
gom và tiêu huỷ, mang lại cơ hội làm việc cho những ngời nghèo, bảo tồn
những nguồn lực có hạn và bảo vệ môi trờng sống trong sạch.
1
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu xử lý, tận dụng polyme phế thải nói
chung và cao su phế thải nói riêng cha đợc chú ý nhiều. Theo thống kê của
Nớc
1994
(triệu tấn)
1995
(triệ
u
tấn)
1996
(triệ
u
tấn)
2000 (triệu
tấn)
Indonesia 1,408 1,444 1,479 1,736
Malaysia 1,088 1,080 1,050 0,950
Thái Lan 1,683 1,754 1,842 2,238
Trung Quốc 0,250 0,310 - -
Việt Nam 0,136 0,190 0,295 0,310
Tổng sản lợng thế giới 5,660 5,810 5,660 6,500
3
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
1.1.2. Thành phần, cấu tạo, tính chất và phơng pháp chế biến cao su thiên
nhiên
1.1.2.1. Thành phần
Thành phần của CSTN gồm nhiều nhóm các chất hoá học khác nhau:
cacbua hydro (thành phần chủ yếu), độ ẩm, các chất trích ly bằng axeton, các
chất chứa nitơ mà thành phần chủ yếu của nó là protein và các chất khoáng.
tuỳ thuộc vào các yếu tố nh: phơng pháp sản xuất, tuổi của cây cao su, cấu tạo
thổ nhỡng, khí hậu nơi cây sinh trởng, phát triển và mùa khai thác mủ cao su
mà hàm lợng các chất này có thể dao động tơng đối lớn.
SMREQ SMR-5 SMR-10 SMR-20 SMR-50
1 Chất khoáng 0,5 0,6 0,75 1,0 1,5
2 Chất chứa N 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65
3 Chất bốc 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
4 Đồng 8.10
-4
8.10
-4
8.10
-4
8.10
-4
8.10
-4
5 Mangan 1.10
-4
1.10
-4
1.10
-4
1.10
-4
1.10
-4
1.1.2.2. Cấu tạo
CSTN là polyizopren mà mạch đại phân tử của nó đợc hình thành từ các
mắt xích izopenten-cis đồng phân liên kết với nhau ở vị trí 1,4.
CH
3
H CH
axeton, các chất chứa nitơ, các chất tan trong nớc Hàm l ợng các hợp chất phi
cao su phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó quan trọng nhất là phơng pháp sản
xuất cao su.
5
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
1.1.2.3. Tính chất
1.1.2.3.1. Tính chất vật lý
CSTN ở nhiệt độ thấp có cấu trúc tinh thể, vận tốc kết tinh lớn nhất đợc
xác định là ở -25
0
C. CSTN có biểu hiện rõ ràng lên bề mặt: độ cứng tăng, bề
mặt vật liệu mờ. CSTN tinh thể nóng chảy ở nhiệt độ 40
0
C. Quá trình nóng
chảy của các cấu trúc tinh thể của CSTN xảy ra cùng hiện tợng hấp phụ nhiệt.
Tính cách âm của cao su mềm trên cơ sở của CSTN đợc đánh giá bằng
vận tốc truyền âm trong đó. ở 25
0
C vận tôc truyền âm trong CSTN là 37m/s,
vận tốc truyền âm giảm khi tăng nhiệt độ hợp phần cao su.
CSTN tan tốt trong các dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng
tetraclorua cacbon (CCl
4
) và sunfua cacbon (CS
2
). CSTN không tan trong rợu,
xeton.
Một số tính chất đặc trng cho CSTN:
+ Khối lợng riêng: 913 (kg/m
3
40%. Trạng thái tinh thể làm giảm tính mềm dẻo của CSTN.
Để đánh giá mức độ ổn định các tính chất công nghệ của CSTN, trên thị
trờng sử dụng hệ số ổn định dẻo PRI. Hệ số này càng cao thì vận tốc hoá dẻo
6
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
cao su đó càng nhỏ, điều đó có nghĩa là cao su có hệ số PRI càng lớn có khả
năng chống lão hoá càng tốt.
CSTN có khả năng phối trộn tốt với các loại chất độn và các chất phối
hợp trên máy luyện kín hoặc luyện hở. Hợp phần trên cơ sở CSTN có độ bền
kết dính nội cao, khả năng cán tráng, ép phun tốt, mức độ co ngót kích thớc
sản phẩm nhỏ. CSTN có thể phối trộn với các loại cao su không phân cực khác
(cao su poly izopren, cao su butadien, cao su butyl) với bất cứ tỷ lệ nào.
1.1.2.3.3. Tính chất cơ lý
CSTN có khả năng lu hoá bằng lu huỳnh phối hợp với các loại xúc tiến lu
hoá thông dụng. Tính chất cơ lý của CSTN đợc xác định theo tính chất cơ lý
của hợp phần cao su tiêu chuẩn.
Bảng 3: Thành phần tiêu chuẩn để xác định các tính chất cơ lý của CSTN
STT Thành phần Hàm lợng [PKL]
1 CSTN 100,0
2 Lu huỳnh 3,0
3 Mercaptobenzothiazol 0,7
4 ZnO 5,0
5 Axit steoric 0,5
Hỗn hợp cao su lu hoá ở nhiệt độ 143 2
0
C trong thời gian lu hoá tối u
là 20 ữ 30 phút.
Các tính chất cơ lý phải đạt:
+ Độ bền kéo đứt [MPa]: 23
+ Độ dãn dài tơng đối [%]: 700
KCS + đóng kiện Sấy hong khói Ngâm nước Cán rãnh
Hình 1: Sơ đồ sản xuất crêp hong khói
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
Cao su đã đợc keo tụ vớt ra khỏi thùng keo tụ, xếp đống và chuyển sang
công đoạn tiếp theo, công đoạn ép nớc. Cán ép nớc đợc tiến hành trên máy cán
hai trục không có tỷ tốc, mặt trục cán phẳng. Mục đích chủ yếu là tách bỏ các
chất tan trong nớc đợc cuốn theo cao su. Cao su đợc lấy ra ở công đoạn này có
hình dạng tấm.
Các tấm lấy ra đợc chuyển sang máy ép rãnh. Máy cán rãnh là máy cán
hai trục quay nh nhau. Bề mặt trục cán đợc sẻ các rãnh dọc có kích thớc 3mm
x 3mm. Mục đích làm tăng diện tích bề mặt của tấm cao su.
Các tấm cao su đợc sẻ rãnh đợc ngâm vào trong nớc mềm từ 10 đến 15
giờ. Công đoạn này nhằm mục đích loại bỏ bớt các tạp chất tan trong nớc và
dấu vết của axit axetic còn đọng lại trong cao su trong quá trình keo tụ.
Sau khi ngâm vào nớc các tấm cao su đợc vớt lên, treo vào các giá có
bánh xe để chuyển động dễ dàng. Các giá này theo đờng ray đợc đẩy vào lò
sấy hong khói. Lò sấy hong khói là toà nhà cao từ 2 đến 3 tầng. ở các tầng
trên là các giá đỡ cao su còn tầng dới cùng là tất cả các loại thực vật: bẹ dừa,
vỏ lạc, củi tơi, tre đ ợc đốt cháy làm nguồn nhiệt để sấy. Công đoạn sấy là
công đoạn dài nhất. Tổng thời gian sấy có thể kéo dài từ 7 đến 10 ngày đêm.
Trong công đoạn này cao su đợc sấy trong làn khói dầy đặc ở nhiệt độ từ 40
0
C
đến 45
0
C.
Ph ơng pháp sản xuất crêp trắng
Crêp trắng đợc sản xuất từ mủ CSTN. Cũng nh công nghệ sản xuất crêp
hong khói, crêp trắng mủ cao su đợc lọc qua sàng lọc với kích thớc mắt sàng
khoảng 50 ữ55 àm nhằm mục đích loại bỏ các hợp chất cơ học lớn nh: cát, lá
không bền vững phân huỷ thành nớc và SO
2
, chính SO
2
tẩy
trắng mủ cao su trớc khi nó bị keo tụ.
Hỗn hợp mủ cao su với Na
2
SO
3
đợc keo tụ bằng dung dịch axit axetic 1%.
Khi trong thể tích latec xuất hiện phần mủ keo tụ nó đợc vớt lên khỏi bể keo tụ
bằng sàng nhiều tầng. Những tảng cao su keo tụ vớt đợc đặt trên các tầng sàng
và đợc rửa bằng nớc mềm trên hệ thống 3 máy cán. Hai máy đầu là hai máy
cán có tỷ tốc, bề mặt trục cán đợc tạo rãnh dọc theo trục cán với kích thớc
3mm x 3mm. Quá trình rửa cao su bằng nớc đợc tiến hành đồng thời với công
đoạn tạo vân cán xuất tấm vì vậy các rãnh dọc theo trục cán đã làm tăng độ
xốp của cao su, tăng diện tích tiếp xúc với nớc rửa làm cao su sạch hơn, hàm l-
ợng các chất tan trong nớc, dấu vết của axit axetic ít hơn.
Sau khi đợc rửa sạch ở máy cán thứ hai các tấm cao su chuyển ngay sang
máy cán thứ 3. Trên máy cán thứ 3 với bề mặt trục cán phẳng, vận tốc quay
của trục nh nhau, nớc rửa đợc loại bớt khỏi bề mặt cao su đồng thời với nớc rửa
một phần các chất tan trong nớc bị cuốn theo cao su trong quá trình keo tụ
cũng đợc ép ra ngoài theo serum. Các tấm cao su lấy ra từ máy cán thứ 3 đợc
treo lên giá và sấy khô ở nhiệt độ 30
0
C đến 35
0
C trong khoảng thời gian từ hai
đến ba tuần [1].
môi trờng cần đợc giải quyết [5]. Các loại rác thải không đợc chôn lấp đúng
tiêu chuẩn đã và đang gây ra các ảnh hởng rất lớn đến sự ô nhiễm đất, ô nhiễm
các mạch nớc ngầm.
Chất thải công nghiệp chiếm tỷ lệ lớn nhất (54,8%) trong tổng lợng chất
thải ở Việt Nam. Nếu xét theo nguồn thải thì tỷ lệ các cơ sở sản xuất thuộc các
ngành công nghiệp gây ô nhiễm môi trờng nghiêm trọng thể hiện trên bảng dới
đây.
Bảng 4: Tỷ lệ chất thải gây ô nhiễm môi trờng
của các ngành công nghiệp ở Việt Nam
11
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
STT Ngành Tỷ lệ (%)
1 Công nghiệp thực phẩm 36,76
2 Công nghiệp hoá chất 13,81
3 Vật liệu xây dựng 13,05
4 Thủ công nghiệp 12,26
5 Công nghiệp nhẹ 10,84
6 Công nghiệp nặng 9,03
7 Dịch vụ 3,71
8 Công nghiệp điện, điện tử 0,54
Cộng 100
Tỷ lệ trên phản ánh đúng thực trạng cơ cấu sản xuất của một nớc nông
nghiệp nh Việt Nam [6].
1.2.2. Cao su phế thải và ảnh hởng của nó tới môi trờng sinh thái
Tình hình dân số gia tăng, công nghiệp hoá nhanh chóng và điều kiện
sống cao hơn làm lợng cao su sử dụng tăng lên, đồng thời làm tăng lợng rác
thải từ cao su, trong đó phần lớn là lốp cao su thải. ở những nớc công nghiệp
hoá, lợng lốp cao su thải chiếm đến 60% lợng cao su tiêu dùng. Cùng với lợng
xe đạp, xe máy và ôtô tăng lên, lợng lốp xe thải ra cũng chất thành từng núi
lớn. Hàng năm ở Mỹ thải ra khoảng 242 triệu lốp xe ôtô, Canada là 10 triệu,
điều kiện sinh hoạt, bảo vệ sức khoẻ, nâng cao chất lợng cuộc sống. Hơn nữa,
việc tái chế lại các đồ phế thải còn mang lại lợi ích kinh tế rất lớn. Việc tận
dụng các nguyên vật liệu phế thải để tái chế góp phần làm giảm giá thành sản
phẩm, giảm chi phí cho việc nhập các nguyên liệu mới. Nền công nghiệp tái
chế các vật liệu phế thải còn mang lại công ăn việc làm cho nhiều ngời, tăng
thu nhập cho nền kinh tế quốc dân. Do vậy, việc nghiên cứu các biện pháp xử
lý, tận dụng nguồn phế thải đã và đang là vấn đề đợc cả thế giới quan tâm.
13
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
1.3. Các biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
Ngay từ khi ngành công nghiệp sản xuất cao su ra đời, ngời ta đã nghĩ
đến việc tận dụng CSPT làm nguyên liệu.
Năm 1858 ra đời bằng sáng chế đầu tiên của Hall, trong đó tác giả đa ra
biện pháp sơ chế CSPT bằng hơi nớc. Qua đó, cao su đợc dẻo hoá và có thể sử
dụng lại [9].
Năm 1882, Michell đã đa ra biện pháp dùng axit [10] và năm 1889,
Marsk đã đa ra biện pháp dùng kiềm [11] để hoà tan các loại sợi bông gia cờng
trong cao su.
Đến khoảng năm 1960, ngời ta sử dụng CSPT chủ yếu làm vật liệu tái
sinh và sơ chế thành dạng hạt hoặc dạng bột. Lợng nguyên liệu tái sinh có thể
dùng khoảng 5 ữ 30% lợng nguyên liệu cần thiết. Nguyên liệu tái sinh đa vào
làm giảm giá thành, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình gia công
nh thoát khí tốt hơn, thời gian lu hoá nhanh hơn [8,12].
Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, giá nguyên liệu giảm
mạnh nên việc tận dụng CSPT làm nguyên liệu không còn kinh tế nữa mà ngời
ta nghĩ tới các giải pháp khác nh làm nhiên liệu, tận dụng làm vật liệu gia cố
bờ biển, đắp lại lốp,... Dới đây là tình hình sử dụng CSPT ở một số nớc công
nghiệp phát triển [13].
14
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
chiếc lốp chạy đợc tới 500.000 km. Riêng lốp máy bay có thể đắp lại tới lần
thứ 20 [13].
Việc đắp lốp ôtô, xe máy, có thể đ ợc mô tả theo quy trình dới đây.
15
Lốp phế
thải
Kiểm tra Xử lý
bề mặt
Sửa Ghép Vào
khuôn
Kiểm tra Lưu hoáTháo sản
phẩm
Nhập kho
Cao su
Hình 2: Sơ đồ quy trình đắp lại lốp ôtô, xe máy
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
Trớc khi đắp, tất cả các vỏ lốp cũ đều phải qua công đoạn kiểm tra. Việc
này rất quan trọng trong quá trình đắp phần cao su mới lên trên đó. Do vậy
phải tạo một bề mặt sạch để đảm bảo sự kết dính cao nhất và tạo một đờng
viền ở vòng quanh vùng đắp. Đắp cao su mới ở dạng dung dịch bằng súng
phun tia, lớp keo dán đệm cha lu hoá với hình dáng cần thiết để đắp vỏ lốp. Lu
hoá cao su đắp mới, quá trình lu hoá đợc tiến hành trong các nồi hấp ở nhiệt độ
97 ữ 100
0
C trong thời gian 4 ữ 5 giờ. Cuối cùng là kiểm tra sản phẩm.
Làm các vật liệu gia cố bờ biển chống xói lở, ăn mòn, làm đệm chắn
cho thành tàu thuỷ, làm vỉa chắn ở cảng biển, làm barie an toàn, làm hàng rào,
hoặc dùng cả lốp để làm thành giếng nớc, làm vật chắn trớc tín hiệu giao
thông, làm vành đai để chặn dầu tràn [7,13]
1.3.2. Sử dụng làm nguyên liệu
400àm. Kích thớc hạt càng nhỏ thì giá thành càng cao. Ví dụ để nghiền 100 kg
EPDM có kích thớc 1mm cần có 10 kW.h, 100kg nitơ lỏng. Lợng hạt cao su
có kích cỡ 87% 250àm, 50% 125àm và 10% 90àm. Tuỳ theo mục tiêu sử
dụng mà ta chọn kích thớc hạt khác nhau [13].
17
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
1.3.2.2. Khả năng sử dụng bột cao su phế thải
Dùng để trải mặt đờng [8,13]
Ngời ta cho thêm vụn cao su vào nhựa đờng (bitum) để trải mặt đờng. So
với mặt đờng bitum thông thờng thì mặt đờng bitum biến tính có những u điểm
nh hạn chế sự phát triển bùn, thoát nớc nhanh, độ bền mỏi cao, giảm độ lún,
giảm tính phản xạ và nứt do sức nóng, chống đóng băng mặt đờng tốt hơn,
giảm tiếng ồn xe cộ, chi phí bảo dỡng thấp, tuổi thọ mặt đờng tăng,... ứng
dụng thơng mại của loại nhựa đờng làm từ cao su bắt đầu ở Arizona (Mỹ) từ
những năm 1960. Mức sử dụng loại nhựa đờng này tăng lên gấp đôi từ năm
1995 đến năm 1999
CSPT ở dạng hạt đợc trộn với uretan dùng để làm thảm trải sân vận động.
Bề mặt gồm hỗn hợp của uretan và cao su vụn đợc đa vào sử dụng nh các bề
mặt trải nhựa khác nhng có u điểm bảo vệ, tránh cho các vận động viên chấn
thơng nhiều hơn.
Cao su từ lốp thải còn đợc trộn lẫn với đất. Các nghiên cứu cho thấy cao
su trộn vào đất làm giảm sự đóng rắn của đất, tăng cờng khả năng thoát nớc,
đồng thời nhu cầu về nớc, phân bón, thuốc trừ sâu cũng ít đi.
Chế tạo các sản phẩm đúc, ép từ bột CSPT và chất kết dính uretan nh
tấm đệm lót cho vật nuôi, tấm đệm nơi giao nhau của đờng ray xe lửa, tấm cao
su đệm chân ga ô tô, và tấm lót trong môn thể thao điền kinh,... Phơng pháp
này không phù hợp để sản xuất ra các sản phẩm không đợc mài mòn hoặc yêu
cầu có tính co giãn [8].
Chế tạo vật liệu blend [8,12,13]
Ngời ta dùng bột CSPT để chế tạo các loại vật liệu blend trên cơ sở cao su
C sẽ cho các sản phẩm dầu dễ
bay hơi, khí và bã (chủ yếu là muội than và các chất vô cơ nh dây thép và
ZnO). Kết quả phụ thuộc vào bản chất quá trình nhiệt phân, nhng nói chung là
thu đợc 40 ữ 50% dầu, 30 ữ 40% chất rắn, 10 ữ 20% khí.
Do hàm lợng muội than và dây thép (10%) trong lốp cao su nên phơng
pháp tốt nhất là nhiệt phân lốp, sau đó xử lý dầu thu đợc bằng hydro. Khi đó sẽ
19
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
dễ dàng tách riêng muội than và dây thép dới dạng sản phẩm phụ của quá
trình.
Nghiên cứu mới đây cho thấy có thể tăng đáng kể chất lợng cho muội
than còn lại sau nhiệt phân hoặc hoá lỏng lốp. Các nhà nghiên cứu có thể tạo ra
muội than có diện tích bề mặt trên 400 m
2
/g, nhờ hoạt hoá than nhiệt phân lốp
bằng hơi nớc hoặc sử dụng lò quay để hoạt hoá muội than trong dòng khí CO
2
[14].
1.3.4. Sử dụng làm nhiên liệu
Cao su phế thải là một chất cháy có nhiệt lợng cao. Do vậy, ngời ta có thể
tận dụng cao su phế thải để làm nhiên liệu. Thành phần của sản phẩm cao su
(làm lốp xe) phế thải và thành phần của than đá đợc trình bày ở bảng 6.
Bảng 6: Thành phần của lốp ô tô và than đá
Thành phần Lốp ô tô Than đá
Cacbon 26,4% 52%
Cacbuahydro 59,0% 33%
Nớc 2,7% 8,0%
Tro 2,8% 7,0%
Dây kim loại 9,0% -
Clo < 0,1% 1%
CSTN
Bột CSPT
Máy trộn
kín
Các chất phụ gia
Máy ép
lưu hoá
Máy tạo hình
sản phẩm
Sản phẩm
Hình 3: Các bước công nghệ cơ bản chế tạo vật liệu cao su tổ hợp
từ CSTN và bột CSPT
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
ở công đoạn ép lu hoá, nhiệt độ và hệ ép lu hoá sử dụng sẽ quyết định
đến việc hình thành các liên kết khâu lới trên bề mặt liên kết pha giữa CSTN và
bột CSPT.
Chế tạo vật liệu cao su nhựa dẻo tổ hợp
Vật liệu nhựa nhiệt dẻo tổ hợp đợc chế tạo từ hỗn hợp polypropylen (PP)
và bột CSPT với tỷ lệ 50/50 với các phụ gia tơng tự nh vật liệu cao su tổ hợp
nhng có thêm một lợng chất hoá dẻo parafin và hệ khâu lới hỗn hợp lu huỳnh
và peroxyt.
Quá trình trộn hợp đồng thời với quá trình khâu lới giữa các mạch polyme
là quan trọng nhất, đợc gọi là quá trình khâu lới động (dynamical crossed-
linking) và quyết định sự hình thành cấu tạo và tính chất của vật liệu cao su
nhựa nhiệt dẻo tổ hợp. ở giai đoạn này đồng thời với quá trình khuyếch tán
pha các quá trình cơ - hoá - nhiệt đã tạo ra các gốc tự do trên mặt pha PP cũng
nh các nối đôi còn lại trong bột CSPT. Các gốc tự do này phản ứng với nhau
tạo thành các nối liên kết giữa các pha polyme nói trên.
Vai trò của hệ khâu lới peroxyt trong việc tạo ra liên kết trên bề mặt giới
hạn giữa hai pha không biến đổi cấu trúc là bột CSPT và PP là rất quan trọng.
S + peroxyt 17 20
S + peroxyt + MBT 22 50
S + peroxyt + MBTS 25 50
S + peroxyt + MBT + DPTT 20 80
(MBT- 2 mecapto benzothiazol, MBTS- 2 mecapto benzothiazol disunfit,
DPTT- di-pentametylen thiuram tetrasunfit) [18]
Chế tạo vật liệu tổ hợp từ PP và phế liệu hỗn hợp cao su/vải của lốp ô tô
Trong quá trình xử lý bằng cách nghiền ở nhiệt độ thấp lốp ô tô cũ, thông th-
ờng ta chỉ thu đợc 30 ữ 40% bột cao su phế liệu nguyên chất, số còn lại (60 ữ
70%) phế liệu thu đợc là hỗn hợp bột cao su với các loại sợi gia cờng sử dụng
trong sản xuất lốp ô tô. Một số tính chất của vật liệu đợc chế tạo bằng cách
trộn PP với phế liệu hỗn hợp này đợc trình bày ở bảng 8.
23
Nghiên cứu biện pháp xử lý, tận dụng cao su phế thải
Bảng 8: Một số tính chất của vật liệu tổ hợp từ PP và
phế liệu hỗn hợp cao su/vải của lốp ô tô
Số TT
mẫu
Tỷ lệ thể tích phối liệu
PP/phế liệu hỗn hợp
Tỷ trọng
(kg/dm
3
)
Độ bền nén
(MPa)
1 1/2,5 1,4 8,70
2 1/3,0 1,3 7,93
3 1/3,5 1,1 6,33
4 1/4,0 1,1 4,33
trọng lợng (TGA) trên máy phân tích nhiệt TA50 của hãng SHIMADZU- Nhật
Bản..
25
Copyright: Tài liệu đại học ©