Composite cao su kim loại và keo dán cao su kim loại
Bằng cách epoxy hoá cao su tự nhiên trực tiếp từ latex, có thể chế tạo cao su epoxy hoá với hàm lượng nhóm epoxy phân cực từ 10 - 50% mol. Sự có mặt của nhóm epoxy phân cực mạnh đã cho phép chế tạo keo dán cao su - kim loại có thể dán trực tiếp cao su tự nhiên, cao su tổng hợp lên nền thép, nhôm và các hợp kim cũng như dán chắc cao su lên sợi polyamid. Keo dán trên cơ sở cao su epoxy hoá được dùng để sửa chữa lắp ráp các băng tải lõi thép, lõi nylon phục vụ cho sản xuất, vận chuyển, xuất khẩu hàng triệu tấn than hàng năm của các công ty Than Hòn Gai và Cẩm Phả. Trong điều kiện dán cao su tổng hợp lên nền thép CT - 3 có xử lý photphat hoá, keo dán cao su - kim loại cho kết quả thử độ bền trượt đạt 55 - 70 kg/cm2, độ bền kéo đứt cân bằng = 60 - 80 kg/cm2 và độ bền bóc mẫu là 10 - 12 kg/cm2. Loại keo này đã được sử dụng để chế tạo hàng loạt các chi tiết, phụ tùng, sản phẩm cao su kỹ thuật dạng composite cao su - kim loại như: Các gối, đệm toa xe đường sắt cải tiến (QC - 2), gối đỡ sàng tuyển than (cao su cốt thép), ắc trục quay đầu máy diezel, trục chống giật toa xe hành khách, quả cầu rung cho xe thi công đường sắt v.v… Các sản phẩm này đều đã được triển khai rộng rãi trong sản xuất.
Chế tạo vật liệu blend dùng trong thuỷ lợi
Sử dụng hệ vật liệu blend cao su thiên nhiên, cao su cloropren đã chế tạo thành công các túi đập cao su đóng vai trò điều tiết lưu lượng nước trong các hồ chứa. Đập cao su là sản phẩm mới của ngành xây dựng thuỷ lợi và tiến bộ kỹ thuật trong ứng dụng thực tế của vật liệu blend cao su ở Việt Nam. Cho đến nay, chúng ta đã thay thế được 40% cao su tổng hợp bằng cao su tự nhiên, nhưng vẫn đảm bảo độ bền vững và ổn định của đập.
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của cao su túi đập là: Độ bền kéo đứt: 170 - 185 kg/cm2 (TCVN - 4509 - 95), độ giãn dài: 480 - 510% (TCVN - 4509 - 95), độ cứng: 55 - 60 (TCVN - 4509 - 95), chống xé: 150 - 170 N (ASTM - D - 4833), kháng ozon: 55 giờ (mặt ngoài) (ASTM - D - 1149 - 91), hệ số lão hoá UV: 90 giờ (mặt ngoài) (ASTM - G - 53), bền uốn gập: > 200.000 lần (TSO 133 - 1983).
Theo thiết kế của Viện Khoa học Thuỷ lợi miền Nam, Viện Hoá học - Vật liệu đã chế tạo, lắp đặt thành công các đập cao su ở hồ Ông Kinh (Ninh Hải - Ninh Thuận) cao 1,5 m, dài 20 m, dung tích túi 70 m3, có hai lớp sợi PA dày; Đập Cát (Bình Định) cao 2 m, dài 30 m, diện tích túi đập 331 m2; Đập Lại Giang (4 khoang) dài 80 m, cao 3 m, điện tích túi đập hơn 1.300 m2. Việc nghiên cứu thành công công nghệ chế tạo túi đập cho phép có thể chủ động giải quyết vấn đề tích trữ nước (tăng dung tích chứa ở các vùng khô hạn), thoát nước nhanh trong mùa lũ, ngăn mặn giữ ngọt cho các sông rạch ven biển… Các ứng dụng thực tế theo hướng này trong tương lai gần là rất lớn.
Vật liệu blend cao su phục vụ vận tải biển và khai khoáng
Blend trên cơ sở cao su tự nhiên và PE tỷ trọng thấp (LDPE) đã được dùng để chế tạo hàng loạt đệm chống va đập cho tàu biển (lắp đặt ở cảng Hải Phòng). Đệm có dạng hình trụ dài, đường kính 600 1.200 mm, và đệm hình lamda cao 600, đáy 1.200, đỉnh 390, dài 2.000 mm, đạt các chỉ tiêu về độ bền cơ lý tương đương mẫu nhập ngoại (độ bền kéo đứt > 180 kg/cm2, đàn hồi > 400%, độ cứng < 75 shore A, độ mài mòn < 1,2 cm3/1,61 km).
Dự báo nhu cầu trong những năm tới, do sự phát triển hệ thống cảng biển Việt Nam, tổng chiều dài cầu cảng sẽ lên đến ˜ 50.000 m (quy hoạch đến năm 2100) và khối lượng đệm chống va đập tàu biển sẽ cần đến khoảng 800 tấn/năm.
Một hướng khác là sử dụng blend cao su chất dẻo làm gioăng, phớt chịu mài mòn, chống xâm thực thay thế cho vòng bi làm việc trong môi trường ăn mòn chứa muối mặn. Viện đã nghiên cứu thành công và sử dụng vật liệu blend trên cơ sở epoxy hoá cao su nitril với bột PVC làm hàng trăm ngàn gioăng, phớt chịu mài mòn, chắn bụi, chắn nước cho hệ thống con lăn băng tải than dùng trong dây chuyền của hãng HITACHI lắp tại Công ty Tuyển than Cửa Ông từ năm 1997 đến nay. Kết quả thí nghiệm và sử dụng cho thấy, vật liệu làm việc rất ổn định và có độ bền cao trong môi trường công nghiệp, nằm sát bờ biển rất khắc nghiệt này.
Các ứng dụng kỹ thuật và thực tiễn của blend cao su và các sản phẩm cao su kỹ thuật là rất đa dạng, và tầm quan trọng của chúng sẽ ngày một tăng lên trong quá trình công nghiệp hoá và phát triển của đất nước. Hy vọng rằng trong tương lai không xa sẽ thêm nhiều sản phẩm mới ứng dụng vào thực tiễn, đồng thời cũng mong tiếp thu được những ý kiến trao đổi của các chuyên gia và khách hàng quan tâm.
