Bánh xe cao su dẫn sợi

Sau khi chọn được loại (hoặc hỗn hợp) cao su thích hợp, thêm các chất hóa dẻo là cách hiệu quả nhất để giảm nhiệt độ chuyển thủy tinh và cải thiện tính kháng nhiệt độ thấp của vật liệu đàn hồi. Cơ chế của việc giảm Tg khi thêm các chất hóa dẻo trước hết là do giảm tương tác liên phân tử giữa các chuỗi polymer. Do đó, việc thêm các chất hóa dẻo vào hỗn hợp cao su phân cực cho hiệu quả cao nhất. Một nguyên nhân quan trọng khác của việc giảm Tg là tăng thể tích tự do tương ứng với sự chuyển thủy tinh của hệ đạt được ở nhiệt độ thấp hơn.

Tác động của các chất hóa dẻo có khả năng kết tinh (như dibutyl cebacinate) đã được nghiên cứu chưa đầy đủ. Người ta thấy rằng khi thêm các chất hóa dẻo có khả năng kết tinh, Tg của cao su giảm dưới nhiệt độ nóng chảy của các chất hóa dẻo này.

Hiệu quả của chất hóa dẻo cũng phụ thuộc vào phương pháp thêm nó vào hỗn hợp cao su. Người ta thấy rằng cao su trương nở trong chất hóa dẻo có nhiệt độ chuyển thủy tinh thấp hơn 5-10^oC so với các loại cao su mà chất hóa dẻo được thêm vào bằng phương pháp truyền thống. Nồng độ của chất hóa dẻo dẫn đến sự thay đổi Tg cũng phụ thuộc vào loại hệ lưu hóa và chất độn.

Sự khuếch tán chất hóa dẻo ra bề mặt vật liệu cao su sau một thời gian dài tồn trữ ở nhiệt độ thấp hoặc sự rửa tách do sự tấn công của các dung môi (thay thế một phần chất hóa dẻo bằng những chất lỏng này) dẫn đến sự giảm sút không tránh khỏi tính kháng nhiệt độ thấp của vật liệu đàn hồi. Vì vậy, việc phát triển các chất hóa dẻo vĩnh viễn có ý nghĩa rất quan trọng, tác động của chúng được duy trì trong suốt thời gian hoạt động của chi tiết cao su, cả trong môi trường dầu. Khả năng sử dụng các polymer có khối lượng phân tử thấp làm chất hóa dẻo vĩnh viễn đã được nghiên cứu, ví dụ như polypropylene atactic được biến tính khối lượng phân tử thấp, polysiloxane phân nhánh hoặc polyethylene khối lượng phân tử thấp.

Tham khảo từ tài liệu Low-Temperature Behaviour of Elastomers, M.F. Bukhina, S.K. Kurlyand, CRC Press, 2007, trang 36 - 38

(vtp-vlab-caosuviet)

Vietrubber - O-ring cao su silicone chịu nhiệt