Chất xúc tác và chất hoạt hóa

Chất xúc tác và chất hoạt hóa đóng vai trò vô cùng quan trong trong quá trình lưu hóa cao su.
Lưu huỳnh (S) là chất lưu hóa (tạo liên kết ngang) chậm. Khi tăng dần lượng S thì càng cần thời gian gia nhiệt kéo dài và làm giảm độ bền liên kết. Tuy nhiên, một số chất hữu cơ như alinin và thiocarbanilit làm giảm thời gian lưu hóa và giảm bớt sự thoái biến oxy hóa của cao su trong quá trình lưu hóa, vì vậy cải thiện được các tính chất của cao su sản phẩm.

Ban đầu, chất xúc tác lưu hóa là các oxit kim loại (như “bột chì trắng” và “vôi”), sau đó người ta sử dụng 5 loại hợp chất hữu cơ chủ yếu là guaniđin, thiazol, đithiocarbamat, xantat và thiuram. Trong các loại này, chất xúc tác loại guaniđin có tốc độ lưu hóa chậm nhất, đồng thời bắt đầu quá trình “cháy sém” cũng chậm.

Nhìn chung, khi dùng các chất xúc tác hữu cơ lại đòi hỏi phải dùng chất hoạt hóa (xúc tiến) để làm tăng tính hiệu quả của chúng trên cơ sở làm tăng tốc độ lưu hóa, giảm nhiệt độ lưu hóa và cải thiện các tính chất cơ học của cao su lưu hóa. Kẽm oxit (kẽm trắng) rất phổ biến và là chất hoạt hóa hiệu quả vì nó giảm liên kết ngang của S, đồng thời kích thích hình thành các liên kết C-C làm tăng sự ổn định nhiệt của cao su lưu hóa. Các loại kẽm oxit siêu mịn được sử dụng phải có hàm lượng tối thiểu 99,5% ZnO và được xử lý để có diện tích bề mặt riêng lớn. Ngoài làm hoạt hóa các quá trình lưu hóa S, kẽm oxit còn hoạt động như một chất tạo liên kết ngang đối với polyme chứa các nhóm carboxyl hoặc halogen (như cao su clopren, cao su brombutyl, cao su clobutyl, hoặc cao su nitril carboxyl hóa và cao su styren - butadien cacboxyl hóa).

Một số hợp chất khác được sử dụng như chất hoạt hóa trong lưu hóa cao su là:

Magiê oxit (MgO) được dùng chủ yếu với các elastomer loại neopren.

Chì oxit (PbO) ít phổ biến nhưng vẫn được sử dụng cùng với thiazol, đithiocarbamat, hoặc các chất xúc tác loại thiuram sunfua.

Các axit béo, ví dụ, axit stearic, axit oleic và đibutyl amoni oliat được sử dụng (dưới dạng các muối kẽm) để cải thiện được sự phân tán của kẽm oxit.

Nut cao su	Con lan cao su kep may

Hình trên là sản phẩm cao su kỹ thuật được sản xuất tại cty Cao Su Việt.
Nguồn:
vinachem.com.vnhttp://caosuviet.com.vn/NewsDetail/Chat-xuc-tac-va-chat-hoat-hoa-12083106.aspx