So với cao su thông thường, cao su lưu hóa có độ bền, khả năng cách nhiệt, cách điện tốt hơn. Vì loại cao su này đã qua quá trình xử lý đặc biệt. Vậy nếu xét về tính chất hóa học, cao su lưu hóa có tham gia phản ứng cộng không?
1. Tìm hiểu chung về cao su lưu hóa
Cao su lưu hóa là cao su khai thác trong tự nhiên hoặc tổng hợp nhưng đã được xử lý nhiệt khiến cấu trúc phân tử thay đổi, gia tăng độ cứng và độ đàn hồi. Quá trình xử lý nhiệt này cần sử dụng đến chất lưu hóa như lưu huỳnh hoặc hợp chất của lưu huỳnh. Cả áp suất và nhiệt độ đều được điều chỉnh lên cao. Nhờ vậy, hàng loạt liên kết ngang giữa những chuỗi polymer cao su sẽ dần hình thành. Đồng thời, cấu trúc phân tử cao su cũng chuyển từ mạch thẳng sang dạng mạch lưới (ba chiều).
So với cao su thông thường, cao su lưu hóa được đánh giá cao bởi những ưu điểm như:
- Độ bền và chắc chắn cao.
- Khả năng đàn hồi tốt.
- Ít khi bị biến dạng ngay cả trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc thấp.
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội.
- Cách âm và cách nhiệt ưu việt.
- Có khả năng chống thấm tốt.
2. Tính chất hóa học của cao su lưu hóa
Sau quá trình xử lý nhiệt, cấu trúc mạch thẳng của cao su đã chuyển sang dạng mạch ba chiều. Đặc điểm này quyết định lớn đến tính chất hóa học của cao su lưu hóa. Cụ thể:
2.1. Tính kháng hóa chất
Tùy theo polymer gốc cũng như mức độ lưu hóa, khả năng kháng hóa chất của cao su lưu hóa có thể thay đổi. Trong đó, phần lớn các loại cao su lưu hóa đều có khả năng kháng dung môi, kháng axit và kiềm.
- Kháng dung môi: Cao su lưu hóa không tan khi tiếp xúc với các loại dung môi mạnh như xăng, dầu, benzene.
- Kháng axit và kiềm: Cao su lưu hóa hay những loại polymer có tính bão hòa có thể kháng kiềm và axit tương đối tốt. Mặc dù vậy, nếu tiếp xúc với những bazơ mạnh như NaOH hoặc nhiệt độ cao, chúng vẫn có nguy cơ bị bào mòn.
2.2. Chống oxy hóa và chịu nhiệt tốt
Sau khi trải qua quá trình lưu hóa, khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa của cao su đã được cải thiện đáng kể.
- Chống oxy hóa: Hệ thống liên kết ngang hay cầu nối lưu huỳnh sẽ giúp giảm số lượng liên kết đôi chưa tham gia phản ứng trong chuỗi polymer, đồng thời những vị trí dễ bị tấn công bởi oxi và ozon cũng giảm theo. Từ đó, tuổi thọ của cao su sẽ gia tăng đáng kể.
- Chịu nhiệt tốt: Hệ thống liên kết ngang giúp tăng khả năng định hình của chuỗi polymer, hạn chế sự tác động của nhiệt độ. Nhờ vậy, cao su lưu hóa thường có khả năng chịu nhiệt tốt hơn các loại cao su khác.
2.3. Tính chất điện môi
Phần lớn cao su lưu hóa, nhất là cao su tự nhiên hoặc EPDM đều có khả năng cách điện. Bởi chúng thực chất chính là các polymer không phân cực.
3. Cao su lưu hóa có tham gia phản ứng cộng không?
Thực tế, cao su lưu hóa thường không tham gia phản ứng với một số chất phản ứng như Brom hoặc dung dịch KMnO4. Bởi quá trình lưu hóa đã biến đổi cấu trúc liên kết ngang qua cầu nối lưu huỳnh thành dạng liên kết lưới ba chiều. Kéo theo đó là liên kết đôi C=C cũng trở nên kém bền hơn. Như vậy, chúng gần như không còn khả năng tham gia phản ứng cộng như cao su chưa lưu hóa.
Tuy nhiên, nếu cao su lưu hóa vẫn sót lại một vài liên kết đôi chưa phản ứng hoàn toàn, chúng có thể tham gia phản ứng. Mặc dù vậy, tốc độ phản ứng có xu hướng chậm hơn, khó xảy ra trong thực tế.
4. Ứng dụng của cao su lưu hóa
Với nhiều ưu điểm nổi trội, cao su lưu hóa hiện được sử dụng khá rộng rãi trong thực tế. Sau đây là những ứng dụng thực tế của loại cao su này:
- Ứng dụng trong ngành sản xuất ô tô: Cao su lưu hóa là chất liệu thường dùng để sản xuất lốp, dây đai, gioăng và nhiều loại linh kiện ô tô khác.
- Ứng dụng trong ngành xây dựng: Tính chất đặc trưng của cao su đã qua quá trình xử lý nhiệt là cách âm và cách nhiệt cực tốt. Vậy nên, cao su lưu hóa còn được biết đến như vật liệu quen thuộc sử dụng để thi công phòng cách âm, chống rung.
- Ứng dụng trong ngành y tế: Nhiều dụng cụ y tế như găng tay, ống truyền thường được sản xuất từ cao su lưu hóa.
- Ứng dụng trong ngành chế tạo thiết bị điện: Cao su lưu hóa có khả năng cách điện. Vì vậy, đây là một trong những dạng vật liệu chính sử dụng trong chế tạo dụng cụ cách điện, bảo hộ lao động.
5. Lời kết
Hy vọng từ bài viết trên, bạn đã có lời giải đáp chính xác cho câu hỏi cao su lưu hóa có tham gia phản ứng cộng không. Nhìn chung, vì đã trải qua quá trình xử lý nhiệt, biến đổi cấu trúc nên cao su lưu hóa thường không tham gia vào phản ứng cộng.
