Dầu SN150 trong ngành cao su kỹ thuật: Phối trộn cùng RPO 140 và SBR

Dầu SN150 trong ngành cao su kỹ thuật: Phối trộn cùng RPO 140 và SBR

Trong ngành công nghiệp cao su kỹ thuật, việc lựa chọn dầu hóa dẻo phù hợp đóng vai trò then chốt trong việc tối ưu tính năng và hiệu suất sản phẩm. Dầu gốc khoáng SN150 là một trong những nguyên liệu phổ biến được sử dụng rộng rãi trong các công thức phối trộn cao su, đặc biệt khi kết hợp với các loại dầu hóa dẻo như RPO 140 và các dòng cao su tổng hợp như SBR 1502. Việc phối trộn đúng cách giữa dầu SN150, RPO 140 và cao su SBR giúp tăng khả năng gia công, cải thiện độ bền kéo, độ đàn hồi, và khả năng kháng lão hóa của sản phẩm. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về vai trò của dầu SN150, các đặc tính kỹ thuật, tương tác với các nguyên liệu khác, và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của ngành cao su kỹ thuật.

Silica kết tủa (precipitated silica) và carbon black N330 là những chất độn thường đi kèm trong công thức có dầu SN150, góp phần cải thiện cơ lý tính của sản phẩm cao su khi phối trộn đồng bộ.

[caption id="attachment_2839" align="aligncenter" width="981"] Dầu gốc SN150[/caption]

Đặc điểm kỹ thuật và vai trò của dầu SN150 trong công thức cao su

Tính chất vật lý và hóa học cơ bản của SN150

Dầu SN150 thuộc nhóm dầu gốc khoáng nhóm I, có độ nhớt động học khoảng 28–34 cSt ở 40°C, màu sáng, độ ổn định oxy hóa tương đối tốt. Dầu có thành phần paraffin vừa phải, giúp cân bằng giữa độ mềm dẻo và tính kháng thời tiết.

Vai trò như chất hóa dẻo trung gian

SN150 đóng vai trò làm mềm mạch cao su, giảm độ nhớt của hỗn hợp phối trộn, đồng thời giúp cải thiện khả năng phân tán của các hạt độn như carbon black N660 hay silica trong hệ cao su.

Tác dụng trong việc giảm chi phí công thức

Nhờ giá thành hợp lý so với các dầu hóa dẻo chuyên biệt, SN150 thường được dùng để thay thế một phần dầu RPO 140 trong những công thức không yêu cầu cao về tính kháng nhiệt hoặc thời tiết, qua đó giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí.

Khả năng phối trộn tốt với RPO và cao su tổng hợp

Dầu SN150 dễ dàng hòa tan và tương thích với các loại cao su tổng hợp như SBR 1502 hoặc SBR 1712, đảm bảo độ đồng nhất cao trong quá trình luyện và cán trộn.

Ảnh hưởng đến tính chất cơ lý sản phẩm cao su

Việc sử dụng SN150 trong tỷ lệ hợp lý giúp tăng độ dẻo, giảm độ cứng ban đầu, cải thiện tính gia công nhưng cần kiểm soát kỹ để tránh ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền kéo hay độ giãn dài khi phối trộn thiếu cân bằng với RPO 140.

Sự kết hợp giữa dầu SN150 và dầu hóa dẻo RPO 140

Tính chất riêng biệt của RPO 140

RPO 140 đặc trưng là dầu hóa dẻo nặng có hàm lượng aromatics cao, giúp tăng độ bám dính, cải thiện độ bền xé và khả năng kháng ozon cho cao su kỹ thuật.

Mục tiêu khi phối trộn SN150 và RPO 140

Sự kết hợp giữa dầu SN150 và RPO P140 nhằm tận dụng các ưu điểm của từng loại: SN150 tăng tính gia công và giảm chi phí, RPO 140 tăng khả năng chống lão hóa và độ dẻo dài.

Ứng dụng thực tế trong cao su kỹ thuật

Các nhà sản xuất trong lĩnh vực đệm kỹ thuật, cao su gắn kim loại và chi tiết ô tô thường kết hợp SN150 với RPO 140 để đạt được sự cân bằng giữa giá thành và hiệu năng cơ lý, đặc biệt khi đi cùng carbon black N550 trong hệ phối trộn.

[caption id="attachment_2736" align="aligncenter" width="1024"] đặc biệt khi đi cùng carbon black N550[/caption]

Tỷ lệ phối trộn thường gặp

Tùy vào ứng dụng, tỷ lệ SN150:RPO 140 có thể dao động từ 30:70 đến 60:40. Các công thức yêu cầu kháng dầu, kháng nhiệt thường ưu tiên RPO, trong khi SN150 được bổ sung để giảm độ cứng và tiết kiệm chi phí.

Lưu ý khi sử dụng đồng thời hai loại dầu

Sự không tương thích có thể xảy ra nếu hệ phụ gia trong RPO 140 xung đột với phụ gia hoặc độn trong công thức có SN150. Vì vậy, việc thử nghiệm và đánh giá thực tế là bắt buộc để tối ưu công thức cuối cùng.

Tương tác của dầu SN150 với cao su SBR 1502 và các dòng SBR khác

Tính tương thích hóa học của SN150 với cao su SBR

Dầu SN150 có khả năng hòa tan tốt với các chuỗi polymer của SBR 1502 sử dụng rộng rãi, hỗ trợ giảm độ nhớt và tăng khả năng lan tỏa của chất độn.

Đặc tính cơ học khi phối trộn SN150 với SBR

Việc thêm SN150 vào hỗn hợp SBR giúp sản phẩm cao su mềm dẻo hơn, có độ đàn hồi cao hơn, đặc biệt hữu ích trong các sản phẩm yêu cầu khả năng chịu lực va đập hoặc biến dạng đàn hồi.

Ảnh hưởng đến độ lão hóa và kháng thời tiết

Dầu SN150 không có hàm lượng aromatic cao như RPO 140 nên khả năng kháng nhiệt, kháng ozon không tốt bằng, do đó trong các ứng dụng ngoài trời cần kết hợp cùng KNB 35L Kumho hoặc các loại SBR đã xử lý chống lão hóa.

Cải thiện tính gia công trong trộn, cán, đùn

SN150 giúp giảm nhiệt sinh ra trong quá trình trộn và đùn SBR, tránh hiện tượng cháy compound, làm cho quá trình sản xuất trơn tru và tiết kiệm năng lượng hơn.

Thí nghiệm điển hình trong công thức SBR

[caption id="attachment_2671" align="aligncenter" width="768"] Thí nghiệm điển hình trong công thức SBR[/caption]

Một công thức gồm SBR 1502, 40 phr carbon black, 10 phr dầu SN150 và 5 phr RPO 140 cho thấy tính chất kéo giãn và độ bền nén tốt hơn so với khi chỉ sử dụng SN150 đơn độc.

So sánh hiệu quả phối trộn SN150 trong các công thức chứa RPO và SBR

Đánh giá độ cứng Shore A và độ giãn dài

Sản phẩm sử dụng kết hợp SN150 và RPO có độ cứng mềm hơn so với chỉ dùng RPO, trong khi độ giãn dài ở mức tương đương hoặc cao hơn tùy tỷ lệ.

Sự thay đổi trong độ bền kéo đứt

Khi thay thế một phần RPO 140 bằng SN150, độ bền kéo thường giảm nhẹ nhưng không đáng kể nếu kết hợp đúng tỷ lệ và có phụ gia thích hợp.

Tác động đến tốc độ lưu hóa

SN150 không làm chậm đáng kể thời gian lưu hóa như một số dầu nặng khác, phù hợp với hệ xúc tiến thường dùng trong cao su SBR như CBS, TMTD.

Tính ổn định nhiệt trong môi trường ứng dụng

RPO 140 cung cấp khả năng ổn định nhiệt tốt hơn nhưng có thể bị kết dính khi kéo dài thời gian lưu hóa; SN150 giúp điều tiết điều này hiệu quả hơn trong công thức tổng hợp.

Tối ưu hóa chi phí vật tư

Việc kết hợp hai loại dầu này cho phép nhà sản xuất lựa chọn mức độ đầu tư vào nguyên liệu tùy theo yêu cầu kỹ thuật, từ đó tối ưu hóa lợi nhuận mà vẫn đảm bảo chất lượng.

Ứng dụng thực tế của dầu SN150 trong sản phẩm cao su kỹ thuật

Cao su kỹ thuật dùng trong ngành ô tô

SN150 kết hợp cùng SBR 1502 và carbon black N330 thường được sử dụng trong sản phẩm như gioăng, ống cao su, tấm chắn bụi trong động cơ ô tô.

Cao su gắn kim loại và đệm kỹ thuật

Sự tương thích của SN150 với hệ phụ gia giúp cao su bám chắc vào kim loại, ứng dụng nhiều trong các sản phẩm như chân máy, gối đỡ, trục cao su-kim loại.

Các sản phẩm cao su dân dụng

Trong các dòng sản phẩm như dép cao su, thảm cao su, hay tay cầm dụng cụ thể thao, SN150 giúp làm mềm vật liệu mà vẫn giữ được độ bền nhất định.

Ứng dụng trong cao su đùn và ép

SN150 làm giảm ma sát nội trong vật liệu, giúp cải thiện quá trình ép đùn, hạn chế tắc khuôn, giảm nhiệt độ quá trình mà vẫn giữ được độ bóng bề mặt.

Phối hợp cùng chất độn và silica

Trong công thức có chứa fumed silica hoặc silica kết tủa, SN150 giúp cải thiện khả năng phân tán và giảm hiệu ứng nóng rát khi lưu hóa nhanh.

Tương tác với các thành phần khác trong công thức cao su

Vai trò khi phối hợp cùng carbon black

Dầu SN150 giúp làm ướt bề mặt hạt carbon black N660 Phillips PCBL, từ đó cải thiện khả năng phân tán và độ bám kết vào mạng lưới polymer.

Ảnh hưởng đến hệ xúc tiến và chất chống lão hóa

[caption id="attachment_2793" align="aligncenter" width="960"] carbon black N660 Phillips PCBL[/caption]

SN150 có khả năng hòa tan các loại chất xúc tiến như DPG, MBTS tốt hơn một số dầu nặng, đảm bảo hệ lưu hóa phản ứng đều và ổn định.

Hạn chế sự kết tinh trong cao su thiên nhiên

Khi phối trộn với NR hoặc hỗn hợp NR-SBR, SN150 giúp ngăn chặn hiện tượng kết tinh dưới nhiệt độ thấp, duy trì độ mềm của sản phẩm.

Khả năng tương thích với hệ hóa chất chống cháy

SN150 không ảnh hưởng tiêu cực đến các chất chống cháy phổ biến như ATH hay FR-46, phù hợp cho sản phẩm cần tiêu chuẩn UL hoặc RoHS.

Phối hợp trong các công thức chứa chất độn hoạt tính

Khi kết hợp cùng silica hoặc precipitated silica, dầu SN150 đóng vai trò là chất mang (carrier), giúp tăng hiệu quả kết nối giữa chất độn và mạch cao su.

Tối ưu hóa hiệu suất lò hơi khi sử dụng dầu SN150 trong công nghiệp

Vai trò gián tiếp trong tiêu hao năng lượng

SN150 giúp giảm ma sát trong quá trình gia công cao su, từ đó rút ngắn thời gian lưu hóa và giảm tiêu hao nhiệt năng tại lò hơi công nghiệp.

Ảnh hưởng đến độ bền khuôn và thời gian làm sạch

Nhờ hạn chế tích tụ cặn dầu, SN150 giúp kéo dài tuổi thọ khuôn ép cao su, giảm tần suất bảo trì và vệ sinh thiết bị công nghiệp.

Tác động tích cực đến quy trình lưu hóa gián tiếp

Sản phẩm chứa SN150 thường có khả năng lưu hóa nhanh, ổn định hơn khi sử dụng hệ gia nhiệt bằng hơi nước công nghiệp.

Giảm tổn hao nhiệt trong chu trình sản xuất

Vì sản phẩm mềm và dễ tháo khuôn, thời gian lưu cao su trong hệ thống sản xuất giảm đi, từ đó tiết kiệm đáng kể điện năng và hơi nóng tiêu thụ.

Hiệu quả kinh tế tổng thể cho nhà máy cao su

Việc sử dụng SN150 không chỉ tiết kiệm chi phí dầu hóa dẻo mà còn tác động tích cực đến năng suất tổng thể và thời gian chu kỳ sản xuất của nhà máy.

Đề xuất công thức phối trộn mẫu có SN150, RPO và SBR

Thành phần nguyên liệu chính

Gồm 100 phr SBR 1502, 40 phr carbon black N550, 10 phr dầu RPO 140, 10 phr dầu SN150, hệ xúc tiến gồm CBS, TMTD và lưu huỳnh 2 phr.

Tỷ lệ phối trộn SN150:RPO 140

[caption id="attachment_2730" align="aligncenter" width="946"] Tỷ lệ phối trộn SN150:RPO 140[/caption]

Tỷ lệ 50:50 cho kết quả tốt về độ mềm, độ bền kéo và khả năng gia công trên dây chuyền đùn tốc độ cao.

Hiệu suất cơ lý sau lưu hóa

Sản phẩm đạt Shore A 65, độ kéo đứt 16 MPa, giãn dài 420%, độ lão hóa sau 72 giờ vẫn giữ 85% cơ tính ban đầu.

Ứng dụng đề xuất

Thích hợp dùng cho ống cao su kỹ thuật, gioăng chịu nhiệt, sản phẩm dân dụng và linh kiện ô tô – xe máy.

Khả năng tùy biến công thức

Có thể thay thế SBR 1502 bằng KNB 35L trong các ứng dụng cần kháng dầu và bền nhiệt cao hơn.

Kết luận: Vai trò chiến lược của dầu SN150 trong ngành cao su kỹ thuật

Dầu SN150 là một giải pháp linh hoạt trong ngành cao su kỹ thuật, đặc biệt khi được phối hợp cùng RPO 140 và SBR 1502. Với đặc tính vật lý ổn định, giá thành hợp lý và khả năng tương thích cao, SN150 giúp tăng hiệu quả sản xuất, cải thiện đặc tính cơ lý của sản phẩm và giảm chi phí nguyên liệu.

Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, việc phối trộn SN150 và RPO có thể điều chỉnh linh hoạt để tối ưu hóa hiệu suất, đồng thời tăng cường khả năng kháng lão hóa, kháng nhiệt cho sản phẩm. Các ứng dụng thực tiễn từ gioăng kỹ thuật, chi tiết ô tô đến cao su dân dụng đều chứng minh hiệu quả vượt trội của SN150 trong việc kết hợp với các nguyên liệu hiện đại như SBR 1502, carbon black N330 hay fumed silica. Sự hiểu biết sâu sắc về các tương tác giữa SN150 và các thành phần khác là nền tảng để doanh nghiệp tối ưu công thức, gia tăng tính cạnh tranh trong sản xuất và đáp ứng tiêu chuẩn cao của ngành cao su kỹ thuật hiện đại.