là vật liệu bảo ôn lạnh chuyên dụng. Tấm xốp cao su lưu hóa bền bỉ và có tính đàn hồi cao. Sản phẩm thường được sử dụng để bảo ôn đường ống nhiệt, ống điều hòa không khí hai chiều, đường ống hơi… Cao su xốp đen cũng được sử dụng làm vách ngăn cách âm trong cấu kiện trang âm.
1. Lịch sử hình thành nên vật liệu cao su lưu hóa bảo ôn
Năm 1839, Charles Goodyear [29/12/1800 – 1/1/1860] đã tình cờ phát hiện ra khi hỗn hợp cao su sống và lưu huỳnh trải qua xử lý nhiệt xấu [cực nóng và cực lạnh] trở nên mềm dẻo, đàn hồi và dai chắc. Ông đặt tên cho quá trình này là “sự lưu hóa” [vulcanization]. Từ đó, sản phẩm cao su lưu hóa bảo ôn ra đời.
2. Cấu tạo của cao su lưu hóa
Phản ứng hóa học mô phỏng:
C5nH8n + 2S → C5nH8n-2S2 + H2
Quá trình lưu hóa cao su thay thế các liên kết đơn C – H bằng các phân tử lưu huỳnh liên kết với các chuỗi polymer khác để tạo thành sản phẩm cao su lưu hóa.
Thành phần của cao su lưu hóa
Ngày nay, cao su lưu hóa có thể được tạo thành từ cao su tự nhiên [polyisoprene] hoặc cao su styrene butadiene [SBR], kết hợp với lưu huỳnh và các chất phụ gia.
Bản thân lưu huỳnh là một tác nhân lưu hóa chậm và không lưu hóa polyolefin tổng hợp. Hàm lượng lưu huỳnh có thể chiếm tới 30% sản phẩm. Ngoài ra, khi cần những tính chất đặc biệt hơn, người ta sẽ sử dụng những hóa chất đắt tiền hơn để thay thế lưu huỳnh như Selen [Se] hay Telua [Te].
Các chất xúc tác được thêm vào để gia tốc quá trình lưu hóa. Nó làm thay đổi động học của các liên kết ngang. Quá trình này tạo thành liên kết mạng không gian. Các chất phụ gia được sử dụng trong quá trình lưu hóa có thể là Magie oxit [MgO], kẽm oxit [ZnO], các axit béo như axit oleic, axit stearic, dibutyl amoni oliat…
Sản phẩm cuối cùng có cấu trúc xốp rỗng. Do đó, cao su lưu hóa còn được gọi là cao su xốp đen, xốp bảo ôn, xốp cao su…
3. Ưu điểm của cao su lưu hóa bảo ôn dạng tấm
Như đã nêu, cao su lưu hóa bảo ôn được sản xuất từ quá trình lưu hóa cao su, thay thế các liên kết đơn giữa cacbon và hidro bằng các phân tử lưu huỳnh liên kết với các chuỗi polymer khác. Số lượng phân tử lưu huỳnh trong liên kết chéo quyết định nên tính chất vật lý của sản phẩm cao su lưu hóa cuối cùng.
Các liên kết ngắn giúp cao su lưu hóa có khả năng chịu nhiệt tốt hơn. Xốp cao su có khả năng chịu nhiệt độ từ – 60oC đến 125oC.
Liên kết chéo trong cao su lưu hóa với số lượng nguyên tử lưu huỳnh cao hơn mang lại những tính chất động lực tốt hơn. Cao su lưu hóa không dính, chịu uốn tốt, chịu lực tác dụng tốt. Khi chịu tác động uốn lâu dài cũng không nứt vỡ, không hỏng. Tấm cao su xốp có tính đàn hồi, dẻo dai và có khả năng kháng nước.
Sản phẩm cao su lưu hóa bảo ôn lạnh sạch, cách nhiệt, cách điện và dễ thi công. Dạng tấm mềm có thể cuộn lại, dễ dàng vận chuyển và lưu kho bảo quản.
4. Ứng dụng của cao su lưu hóa bảo ôn dạng tấm
Cách nhiệt và bảo ôn đường ống nước nóng lạnh, đường ống hơi, ống cấp đông
Để bảo ôn những đường ống nhỏ, ta có thể sử dụng ống cao su xốp với đủ loại độ dày và đường kính tiêu chuẩn. Nhưng những đường ống lớn, hay ống nhôm cứng có dạng chữ nhật, hình vuông thì sao? Chỉ có thể bọc bảo ôn chúng bằng cao su lưu hóa dạng tấm.
Xốp cao su lưu hóa có hiệu quả cách nhiệt rất cao khi sử dụng cho đường ống nước nóng lạnh ngoài trời. Cao su lưu hóa bảo ôn có các đặc tính chống chịu chất ozone, tia UV và thời tiết đặc biệt. Do đó, cao su lưu hóa là sản phẩm cách nhiệt hàng đầu sử dụng cho đường ống bên ngoài của hệ thống nhiệt từ năng lượng mặt trời.
Khi tắt hay không sử dụng hệ thống sưởi ấm hay điều hòa hai chiều, nước trong đường ống của chúng có thể bị đông cứng đối trong môi trường âm độ. Cao su lưu hóa có hiệu quả cao trong việc ngăn ngừa hiện tượng đó. Nhờ ít hấp thụ hơi nước, hơi ẩm, cao su lưu hóa dạng tấm dùng để bảo ôn đường ống hơi lạnh, hệ thống ống điều hòa tổng hay đường ống của hệ thống cấp đông.
Xốp cao su sạch và an toàn. Nó được sử dụng cho công trình đòi hỏi cao về an toàn vệ sinh. Nó có thể thay thế cho vật liệu cách nhiệt ống định hình bông sợi khoáng. Cao su lưu hóa bảo ôn được dùng rộng rãi cho các đường ống nước nóng, lạnh ở các khách sạn, bệnh viện, tòa nhà cao tầng, nhà ở và nhà máy.
Cách âm đường ống, cách âm sàn, cách âm trần vách thạch cao.
Cấu trúc của cao su lưu hóa kín khít giúp nó có khả năng cách âm rất tốt. Cao su lưu hóa được trải để cách âm sàn gỗ, sàn nhựa ở các chung cư, tòa nhà văn phòng, quán bar, vũ trường. Người ta cũng sử dụng cao su lưu hóa để thi công cách âm trần vách thạch cao. Cách âm rạp hát, rạp chiếu phim. Hoặc dùng xốp cao su lưu hóa bịt kín các khe hở giữa hai căn phòng, giữa cửa và sàn, giữa cửa và tường.
Trong nội thất cũng sử dụng nhiều đến tính năng cách âm của cao su lưu hóa. Ví dụ như làm bọc lót cách âm chậu rửa, vòi nước, đường ống, ngăn đá rơi tủ lạnh…
Đệm lót sàn gỗ, đồ nội thất, lót thảm, lót thùng hàng, làm gioăng cửa.
Xốp cao su lưu hóa bảo ôn dạng tấm có tính đàn hồi và bền dai. Nên nó được dùng rộng rãi trong các lĩnh vực khác. Cao su lưu hóa dùng làm gioăng xốp chèn cửa hay các chi tiết máy. Đệm lót chống ẩm khi thi công sàn nhà, hội trường, quán cà phê. Hay dùng để bọc lót chống va đập trong các thùng hàng, hộp đồ nghề…