Tính Chất Của Cao Su Là Gì? 4 ưu điểm Của Cao Su Thiên Nhiên

Nhờ vào tính chất của cao su, cao su được biết đến là một trong những nguồn nguyên liệu chính để sản xuất hàng loạt các vật dụng phổ biến hiện nay. Tuy nhiên tính chất của cao su vẫn là thắc mắc của nhiều người. Cùng GiaiNgo tìm hiểu ngay dưới đây nhé!

1. Cao su là gì?
   1. Cao su là gì?
   2. Đặc điểm của cao su?
   3. Phân loại cao su
2. Tính chất của cao su
   1. Tính chất vật lý của cao su
   2. Tính chất tổng hợp của cao su
3. Quy trình sản xuất cao su như thế nào?
   1. Thu hoạch mủ cao su
   2. Xử lý nguyên liệu
   3. Cắt xẻ cao su
   4. Hóa dẻo cao su
   5. Cân đong
   6. Hoàn thiện sản phẩm
4. Cách phân biệt cao su thiên nhiên (thật – giả)
5. Ứng dụng của cao su hiện nay
   1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô và sản xuất lốp xe
   2. Ứng dụng trong sản xuất đệm, gối
   3. Ứng dụng trong ngành khác

Cao su là gì?

Cao su là gì?

Cao su (bắt nguồn từ tiếng Pháp là Caoutchouc) là một loại vật liệu polyme có nguồn gốc từ mủ cây cao su. Nó vừa có độ bền cơ học cao và khả năng biến dạng đàn hồi lớn. Cao su có thể là cao su tự nhiên hoặc cao su tổng hợp.

Cao su có vai trò rất cần thiết trong đời sống của chúng ta. Nó là một chất hữu cơ có độ co giãn cao, cách điện, cách nhiệt. Cao su được ứng dụng rất nhiều vào các vật dụng trong nhà, ngành công nghiệp, bệnh viện,…

Trên đây là giải đáp cho câu hỏi cao su là gì. Bây giờ cùng GiaiNgo qua phần tiếp theo để hiểu rõ hơn về tính chất của cao su nhé!

Đặc điểm của cao su?

Nói về đặc điểm của cao su, đặc trưng nhất là cao su thiên nhiên. Tuy là một nguyên liệu quan trọng nhưng nó cũng có những ưu, nhược điểm riêng. Cùng tìm hiểu ngay dưới đây nhé!

Ưu điểm của cao su

Độ đàn hồi cao

Đặc tính nổi trội nhất và cũng là ưu điểm lớn nhất của cao su thiên nhiên đó chính là khả năng đàn hồi cao. Nhờ ưu điểm này mà chúng mang tính ứng dụng cao trong đời sống hằng ngày của con người.

Để kiểm tra độ đàn hồi của chất liệu này, người ta thường sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, phổ biến nhất là kéo dãn. Chẳng hạn như bạn kéo một đoạn dây thun ra gấp 9 lần so với độ dài của nó thì sau đấy nó vẫn có thể khôi phục về trạng thái ban đầu.

Đặc tính này có được nhờ các phân tử cao su phải chuyển động liên tục, co kéo lẫn nhau tạo thành một khối di chuyển cố định. Khi kéo căng, các phân tử sẽ căng ra và phục hồi hình dáng dễ dàng ngay sau khi loại bỏ lực.

Độ bền cao

Ngoài tính đàn hồi, cao su thiên nhiên còn có độ bền rất cao, cao nhất trong các nguyên liệu dùng sản xuất đệm ngủ. Điển hình là những sản phẩm đệm gối cao su đều có tuổi thọ bền bỉ từ 10 – 15 năm.

An toàn tối đa

Cao su thiên nhiên mang tính an toàn cao đối với người dùng. Bởi vì chúng có nguồn gốc từ tự nhiên, không chứa các chất hóa học độc hại.

Khả năng kháng khuẩn tự nhiên của cao su có tác dụng bảo vệ an toàn tuyệt đối cho sức khỏe, phòng tránh các bệnh ngoài da, bệnh hô hấp. Chính vì thế, các sản phẩm chăn đệm ga gối được làm từ cao su luôn khiến người tiêu dùng an tâm vì không gây dị ứng, hạn chế tối đa vi khuẩn và bụi bẩn.

Thân thiện với môi trường

Cũng như các chất liệu thiên nhiên khác, cao su có khả năng tự phân hủy, tỉ lệ tái chế cao và linh hoạt theo từng mục đích sử dụng. Đây là yếu tố quan trọng để bảo vệ môi trường, giảm lượng rác thải gây hiệu ứng nhà kính.

Nhược điểm của cao su

Bên cạnh những ưu điểm vượt trội, cao su cũng có những nhược điểm đáng chú ý sau:

Giá thành cao

Các vật dụng được làm từ cao su có giá thành khá cao so với mức thu nhập bình quân của người dân Việt Nam. Một phần bởi vì sản lượng mủ cao su tự nhiên ngày nay dần trở nên khan hiếm hơn. Quy trình sản xuất cao su thiên nhiên cũng khá phức tạp, đòi hỏi nhiều thời gian và công sức.

Thêm nữa, quá trình thu hoạch mủ cao su cũng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết khiến cao su không thể đáp ứng đủ nhu cầu lớn của người dùng. Tuy nhiên, với những đặc tính nổi trội của cao su, mức giá cao cũng là xứng đáng.

Dễ bị oxy hóa

So với các chất liệu nhân tạo, cao su thiên nhiên dễ bị oxy hóa hơn. Bởi các tác động vật lý như ánh sáng, nhiệt cùng các chất như muối hữu cơ của đồng, cobalt, sắt,… có trong môi trường xung quanh. Thêm nữa, cao su tự nhiên không sử dụng chất bảo quản nên càng dễ bị oxy hóa hơn.

Đồng thời, oxygen tự do luôn gắn liền với cao su dưới dạng phân tử. Quá trình tự oxy hóa sẽ xảy ra từ từ theo thời gian.

Quy trình sản xuất chưa triệt để

Khâu sản xuất cao su non thiên nhiên vẫn còn là vấn đề gây nhiều tranh cãi. Đặc biệt là quy trình xử lý chất thải chưa đạt đến mức triệt để.

Bởi nhiều nhà máy sản xuất trong quá trình sản xuất cao su có thể gây ô nhiễm môi trường, làm ảnh hưởng đến hiệu ứng nhà kính.

Có mùi cao su đặc trưng

Cao su thiên nhiên khi mới mua sẽ có mùi cao su rất đặc trưng. Mùi này đa phần gây khó chịu đối với một số người dùng.

Mặc dù cao su thiên nhiên đã được trải qua quá trình sản xuất và xử lý mùi nhưng vẫn không hoàn toàn được khắc phục. Tuy nhiên, sau khi sử dụng thời gian ngắn, mùi cao su đặc trưng sẽ gần như biến mất.

Chủ đề liên quan:

• Tính chất vật lý của kim loại? Một số ứng dụng của kim loại
• Tính chất hóa học của hidro là gì? Cách điều chế hidro

Phân loại cao su

Liên quan đến tính chất của cao su, có hai loại cao su chính là cao su tự nhiên và cao su tổng hợp.

Cao su tự nhiên

Cao su tự nhiên là loại là chất liệu được sản xuất trực tiếp từ mủ cây cao su thuộc nhóm Polyterpene. Có cấu trúc dạng bọt hở và không chứa các chất phụ gia nào khác.

Về cấu trúc phân tử, cao su thiên nhiên có cấu trúc cao phân tử từ cis-1,4 isopren (trên 98%). Các thành phần của cao su thiên nhiên gồm có protein, phospholipid, các axit béo,… khiến chúng vượt trội hơn hẳn so với loại cao su tổng hợp.

Loại này có mùi rất đặc trưng của mủ cao su tự nhiên, đặc biệt là lúc mới mua. Độ đàn hồi về hình dáng ban đầu của nó rất nhanh chóng, chỉ trong 5 – 10 giây. Cấu trúc phân tử lỗ hổng rõ rệt trên bề mặt và được phân bố dày hơn. Khối lượng riêng của cao su nhẹ.

Cao su tổng hợp

Cao su tổng hợp là vật liệu được chế tạo và phát triển từ polyurethane và là dạng cao su tổng hợp không chứa nhiều hoạt chất. Có cấu trúc bọt khí hở. Về cấu trúc phân tử, cao su tổng hợp chứa các đồng vị khác nhau như cis – 1,4; trans – 1,4; đồng vị 1,2 hay 3,4.

Cao su tổng hợp không quá nồng mùi cao su. Do là loại cao su non nhân tạo nên công đoạn xử lý mùi triệt để hơn. Bề mặt cao su non cũng có độ bóng hơn so với cao su thiên nhiên. Khả năng đàn hồi tốt nhưng trở về hình dáng chậm hơn so với cao su thiên nhiên.

Các loại cao su tổng hợp này có cấu trúc lỗ hổng trên bề mặt ít hơn so với cao su thiên nhiên, do đó độ thoáng khí không bằng. Khối lượng riêng cao su non nặng hơn.

Tính chất của cao su

Tính chất của cao su được phân tích thành tính chất vật lý và tính chất tổng hợp. Cụ thể như sau:

Tính chất vật lý của cao su

Ở nhiệt độ thấp, cao su thiên nhiên có cấu trúc tinh thể. Nó kết tinh với vận tốc nhanh nhất ở -25 °C, tinh thể nóng chảy ở 40 °C.

• Khối lượng riêng: 913 kg/m³
• Nhiệt độ hóa thủy tinh (Tg): -70 °C
• Hệ số giãn nở thể tích: 656.10−4 dm³/°C
• Nhiệt dẫn riêng: 0,14 w/m°K
• Nhiệt dung riêng: 1,88 kJ/kg°K
• Nửa chu kỳ kết tinh ở -25 °C: 2÷4 giờ
• Thẩm thấu điện môi @1000 Hz/s: 2,4÷2,7
• Tang của góc tổn thất điện môi: 1,6.10−3

Ngoài ra, cao su tự nhiên tan tốt trong các dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng và CCl4. Tuy nhiên, nó không tan trong rượu và xetôn.

Tính chất tổng hợp của cao su

Ngoài tính chất vật lý, cao su thiên nhiên có những tính chất tổng hợp như sau:

• Tính chất cơ học tốt, đặc biệt là độ bền và đàn hồi tốt.
• Ít bị biến đổi khi tiếp xúc với nhiệt độ nóng lạnh.
• Khả năng cách nhiệt, cách điện tốt.
• Không tan trong nước cũng như một số hóa chất, chất lỏng khác.
• Tính kháng của cao su thiên nhiên với thời tiết tương đối kém, dễ bị lão hóa. Nó chỉ có tính kháng trung bình với ozone.
• Tính kháng rất tốt với hầu hết các dung dịch muối vô cơ, kiềm, và các acid không oxy hóa (ngoại trừ hydrochloric acid).

Bài viết liên quan:

• Tính chất hoá học của muối là gì? Bài tập Hoá lớp 9
• Tổng hợp 5 tính chất hóa học của bazơ bạn nên biết
• Tính chất hóa học của axit? 5 ứng dụng axit phổ biến nhất
• Tính chất hóa học của oxit? Khái quát về 4 loại oxit đặc trưng

Quy trình sản xuất cao su như thế nào?

Tuy cao su được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống hằng ngày nhưng không phải ai cũng biết quy trình sản xuất cao su như thế nào. Ngay dưới đây cùng GiaiNgo tìm hiểu kĩ từng công đoạn của quy trình sản xuất cao su nhé!

Thu hoạch mủ cao su

Công đoạn đầu tiên của quy trình sản xuất cao su là thu hoạch mủ cao su từ cây cao su. Phương pháp thu hoạch mủ phổ biến là cạo mủ.

Người ta sẽ cạo một đường rãnh trên thân cây nhằm cắt đứt mạch latex để tiết ra chất lỏng màu trắng. Họ cạo xiên theo đường xoắn ốc nửa chu vi thân khi cây đã đủ trưởng thành.

Độ dốc vết cắt khoảng 30 độ so với mặt nằm ngang. Một cái chén, cốc bằng đất tráng men, thủy tinh hoặc chiếc xô nhỏ được đặt dưới rãnh chảy. Chúng thường có độ bền cao, dễ lau chùi.

Số lượt cạo mủ cao su phụ thuộc vào tuổi đời của cây. Thông thường, đợt cạo mủ là 3 ngày/1 lần, cạo 1/3 vòng 2 ngày 1 lần. Với những cây già, khoảng cách giữa các đợt sẽ ngắn hơn và tăng số lần cạo để chuẩn bị cho việc đốn đi trồng lại.

Xử lý nguyên liệu

Mủ cao su sau từ 5 – 6 tiếng sau cạo sẽ được thu gom về nhà máy sản xuất để xử lý. Chúng được phân loại riêng biệt và kiểm tra để loại bỏ các tạp chất như dăm cây, lá cây, các loại bao bì nhựa,…

Sau đó, chúng được đưa vào kho chứa mủ để tồn trữ trước khi chế biến. Môi trường bảo quản cần đạt các tiêu chuẩn như thoáng khí, sạch sẽ, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm,… để không ảnh hưởng tới chất lượng chung của cao su. Khu vực cất trữ cao su cũng cần phân cách với các khu vực khác như hóa chất, chất phụ gia,…

Tiếp đến, mủ được phân loại và trộn đều. Bây giờ sẽ là khâu sơ chế và chế biến mũ cao su. Cùng GiaiNgo khám phá nó ở mục tiếp theo của bài viết tính chất của cao su nhé!

Cắt xẻ cao su

Ở bước này, mủ cao su được đưa lên băng tải và phân tách thành các khối mủ. Việc giảm kích thước của chúng sẽ giúp tách bỏ tạp chất dễ dàng hơn. Các mảnh này cần đạt từ 5 – 15kg mới vừa với máy nhồi cán được.

Khối mủ được tiếp tục cho vào hồ quật để trộn rửa và mang đi cán dẹp. Bước cuối cùng của công đoạn này, người ta sẽ chuyển mủ cao su vào máy băm liên hợp để phân nhỏ chúng thành dạng cốm tơi xốp.

Hóa dẻo cao su

Lúc này, cao su cần trải qua 4 bước xử lý bao gồm oxy hóa tự nhiệt, nhiệt, hóa và cơ. Sau khi được xếp vào thùng sấy theo đúng khối lượng, cao su sẽ được đưa vào sấy nóng ở nhiệt độ 150 – 200 độ C dưới áp suất bình thường trong khoảng 24 giờ.

Do thiết kế liên tục, khâu hóa dẻo cần được thực hiện theo dây chuyền với lưu lượng hàng tấn 1 giờ. Người đứng máy sẽ theo dõi cẩn thận từng công đoạn để đảm bảo tiến độ đều đặn, chất lượng đồng nhất và có thể điều chỉnh, xử lý kịp thời các vấn đề xảy ra.

Cân đong

Khâu cân đong rất quan trọng trong quy trình chế biến và chất lượng sản phẩm sau đó. Công đoạn này bao gồm các bước:

• Kiểm tra và sắp xếp dụng cụ, phương tiện cần thiết.
• Thực hiện đầy đủ các quy định ghi ở công thức xưởng.
• Cân đong lần lượt từng chất theo đúng công thức.
• Trừ bớt khối lượng bao bì, vật chứa và sử dụng đựng vật chứa.
• Kiểm tra và đánh giá toàn bộ nguyên liệu sau khi hoàn thiện.
• Tuân thủ luật bảo hộ lao động và phòng cháy chữa cháy.
• Kết thúc quá trình, cao su sẽ được xếp lên bàn để nguội. Riêng với chất lỏng sệt, người ta sẽ sử dụng hệ thống hâm nóng và dụng cụ cân đo chuyên biệt.

Hoàn thiện sản phẩm

Cao su sau khi hoàn thành các công đoạn trên sẽ được cho vào túi PE được trải 2 lớp thảm nylon. Túi này có lớp thảm trong và lớp ngoài màu đục. Mỗi mẫu cao su được ghi ký mã hiệu (số thứ tự bành, số kiện, số lô, ngày sản xuất) và đặt trên kệ tránh ánh nắng trực tiếp và không ẩm thấp.

Cách phân biệt cao su thiên nhiên (thật – giả)

Liên quan đến tính chất của cao su, cách phân biệt cao su thiên nhiên thật – giả cũng là vấn đề được quan tâm. Để chọn được mặt hàng chuẩn chất lượng, hãy lưu ý những điểm sau đây trong quá trình mua sắm đệm cao su:

• Về màu sắc: Đệm cao su thật thường có màu kem, hồng nhạt hoặc trắng. Ngược lại, đệm cao su giả có màu đậm hơn, ngả ố vàng, thậm chí là rất nhiều màu sắc.
• Về mùi: Hàng thật sẽ không có mùi hoặc chỉ có mùi nhẹ như chocolate đến từ cao su thiên nhiên. Nó sẽ bay hơi hoàn toàn chỉ sau thời gian ngắn sử dụng. Để che giấu đi mùi nguyên liệu tái chế, đệm cao su giả thường có mùi hắc, khó chịu hoặc được pha thêm hương liệu mùi trái cây.
• Đánh giá trực tiếp: Khi nằm hoặc sờ thử, đệm cao su giả khá cứng, gây đau tại bề mặt tiếp xúc. Nó lún sâu khi tì xuống, dễ xẹp lún và khó đàn hồi về hình dạng ban đầu.
• Giấy chứng nhận đi kèm: Các thương hiệu uy tín luôn đi kèm với giấy tờ chứng nhận cùng các thông số về độ đàn hồi, độ chịu tải, độ phẳng,… có con dấu của nhà sản xuất.

Ngoài ra, người dùng cần lưu ý đặc biệt tới tem chống hàng giả và chế độ bảo hành. Hãy chọn những địa chỉ phân phối uy tín để mua sắm, tránh những thiệt hại có thể xảy ra.

Ứng dụng của cao su hiện nay

Ngày nay, gần như các bạn có thể thấy các vật dụng được sản xuất từ cao su ở bất cứ đâu. Cao su gần như đã trở thành chất liệu không thể thiếu trên toàn thế giới. Với những tính chất của cao su mà ta vừa tìm hiểu, dưới đây là một số ứng dụng của cao su trong đời sống.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô và sản xuất lốp xe

Hầu hết sản lượng cao su đều được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và sản xuất lốp xe. Ngành này chiếm 70% sản lượng cao su thiên nhiên trên toàn cầu.

Gần như mọi lốp xe hiện nay đều được làm từ chất liệu cao su, nhờ tính chất đàn hồi tốt và độ bền cao. Ngay cả lốp xe sử dụng cho máy bay cũng được làm từ 100% cao su thiên nhiên.

Ứng dụng trong sản xuất đệm, gối

Đệm cao su thiên nhiên đã quá phổ biến và được ưa chuộng hàng đầu trên thị trường hiện nay. Với các tính chất của cao su, đệm có độ cứng hợp lý, đàn hồi vượt trội, nâng đỡ hệ cơ xương phát triển.

Một số thương hiệu lớn và nổi tiếng sản xuất nệm cao su thiên nhiên có thể kể đến như Đệm cao su KYMDAN, Đệm cao su Liên Á, Đệm Đồng Phú, Đệm cao su Kim Cương,… Đệm cao su luôn chiếm trọn niềm tin ở khách hàng nhờ chất lượng cao và rất an toàn.

Ứng dụng trong ngành khác

Nhờ vào tính chất của cao su, nổi trội là đặc tính đàn hồi, cao su thiên nhiên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như:

• Trong ngành xây dựng: Cao su giảm chấn, gối cầu cao su bản thép, ống cao su chịu nhiệt, trục cao su, cao su bảo vệ cốt góc tường, ống cao su công nghiệp, ống cao su bơm cát,…
• Trong ngành công nghiệp thực phẩm: Cao su tiếp xúc thực phẩm, ống cao su chuyên dụng, ống cao su trục xoắn bơm dầu thực phẩm, trục lô ép cá,…
• Trong ngành công nghiệp: Cao su cửa kính, thảm cao su, ống dẫn xăng dầu lắp, đệm cao su cho thiết bị điện tử, đệm chịu lực nén, tấm lót cao su giảm chấn, giảm rung,…
• Trong ngành thủy lợi, thủy điện: Gioăng đệm cao su, băng chặn nước, thiết bị chống thấm, cao su diềm chắn than, phớt cao su,…
• Trong ngành y tế: Nút cao su, găng tay cao su,…

Hy vọng bài viết trên của GiaiNgo đã giúp bạn hiểu rõ hơn về tính chất của cao su, quá trình sản xuất cao su thiên nhiên cũng như những ứng dụng của cao su tự nhiên hiện nay. Hẹn gặp lại bạn ở bài viết sau!