Quy trình chế tạo và sản xuất lốp xe - Phần 1

Chia sẻ: Lit Ga | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

714
lượt xem 170
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ VỎ RUỘT XE Ô TÔ I/ Lịch sử phát triển của vỏ xe : - Trong lịch sử phát triển loài người vỏ xe được xem như là một phát minh quan trọng, vì nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống như phương tiện vận tải, thiết bị xây dựng, cấu tạo các bộ phận bên trong của máy móc

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Quy trình chế tạo và sản xuất lốp xe - Phần 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ VỎ RUỘT XE Ô TÔ I/ Lịch sử phát triển của vỏ xe : - Trong lịch sử phát triển loài người vỏ xe được xem như là một phát minh quan trọng, vì nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống như phương tiện vận tải, thiết bị xây dựng, cấu tạo các bộ phận bên trong của máy móc. - Giống như các phát minh khác, sự xuất hiện các bánh xe như những con lăn được phát hiện sớm từ thời kì đồ đồng cách đây 5000 năm, được dùng để di chuyển các vật nặng. Các bánh xe dùng trong các thiết bị vận tải được ghi nhận ở Sumeria 3500 trước công nguyên, ở Assyria 3000 năm trước công nguyên, ở trung tâm Châu Âu là khoảng 1000 năm trước công nguyên. Loại xe ngựa có 4 bánh có khớp được gắn vào trục ở bánh trước để điều khiển được ghi nhận khoảng 1500 năm trước công nguyên. - Loại xe có ngựa kéo được điều chỉnh dần cho phù hợp để đạt tốc độ cao và đặc biệt là ứng dụng trong quân sự. Cùng với sự ra đời của loại bánh xe trên thì sự hình thành lốp xe (tire), ban đầu là da và đồng hay sắt được gán vào để bảo vệ khung bánh xe làm bằng gỗ khỏi bị phá hỏng. - Sự kiện quan trọng tiếp theo chắc chắn là năm 1846 khi Thompson tình cờ phát hiện ra mẫu ống cao su chứa không khí mang tính đàn hồi (săm), được gán vào bánh xe từ đó làm giảm lực kéo của chiếc xe, làm sự di chuyển trở nên dễ dàng hơn, và giảm tiếng ồn. Khái niệm này được định nghĩa một cách hoàn chỉnh hơn vào năm 1880 loại vỏ xe được bơm đầy khí nén được phát triển và sử dụng cho loại xe đạp 3 bánh. - Việc khám phá ra sự lưu hóa cao su Charles Goodyear vào năm 1839 cùng với sự phát triển công nghiệp ở Châu Âu và Bắc Mỹ lúc bấy giờ vỏ xe đã phát triển từ việc ban đầu chỉ tráng cao su lên vải và bao phủ các săm xe bên trong đã tiến tới loại vỏ composite phức tạp hơn bao gồm sợi vải, dây thép và cao su. - Sự liên kết giữa lốp và vành xe ngày càng được hoàn thiện ban đầu chỉ là nhờ các băng vải tẩm cao su , (1890-1892) cải tiến với vòng dây http://www.ebook.edu.vn 1
kim loại đặt ở hai mép lốp, 1891 lần đầu tiên săm xe được sử dụng. Trong giai đoạn này các bộ phận cấu tạo nên lốp và săm đều hoàn thiện và thiết kế phù hợp với nhau. - Sự sáng tạo ra loại vải mành đã đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng làm việc của lốp xe. Lốp xe đầu tiên sử dụng vải mành là vào năm 1893. - Đến nẳm 1925, người ta đã sử dụng các loại lốp sống nhọn (sống trâu) mép lốp có gờ lồi ăn khớp tương ứng với các chỗ lõm của rìa bánh xe. Sự cố định như vậy không được đảm bảo khi tốc độ của ô tô tăng lên. Ngoài ra, khả năng dễ hư hỏng của phần mép vành và sự phức tạp khi lắp ráp là nhơngx nhược điểm của lốp sống nhọn. - Sau sống lốp trâu, lốp tanh trực tiếp được sử dụng phổ biến cho đến nay. Một bộ phận cấu trúc quan trọng của lốp, đó là hoa văn mặt lốp đó là hoa văn mặt lốp xuất hiện vào những năm 90 của thế kỷ XIX trên các lốp xe đạp, vì các loại lốp cao su có mặt phẳng, nhẵn thường trượt trên mặt đường. Đầu tiên chỉ là các khía rãnh nông trên mặt đường , tiếp đó (1891) xuất hiện nhiều hoa mặt lốp khác nhau. - Trên các loại lốp ô tô, hoa văn trên mặt lốp xuất hiện những năm đầu của thế kỷ XX. Loại đầu tiên chỉ được bố trí đơn giản các phần lồi không cao lắm và lõm xen kẽ nhau theo chiều ngang của mặt lốp. - Tiếp theo người ta sử dụng các loại hoa mặt lốp phức tạp hơn nhằm mục đích làm cho lốp bám đường hơn, giảm bào mòn bề mặt lốp cũng như giảm tiêng ồn và giúp ô tô di chuyển nhẹ nhàng hơn. - Xem xét các đặc điểm chủ yếu tạo nên vỏ xe ô tô hiện đại đã được nghiên cứu từ những năm 30 của thế kỷ XX những sự phát triển sau đó chỉ là sự thay đổi dần tỉ lệ kết cấu, thành phần các loại cao su, hình dạng, cấu trúc của loại vải và thép được sử dụng. Đặc biệt với sự phát triển của ngành công nghệ vật liệu mới tạo ra các loại lốp xe sử dụng trong các điều kiện thuận lợi. II/ Cấu trúc và chức năng của lốp ô tô: 1. Cấu tạo tạo của vỏ ruột xe ô tô: Bao gồm vỏ xe,ruột xe và yếm lót vành. a. Vỏ ô tô: http://www.ebook.edu.vn 2
- Vỏ ô tô thực chất được cấu chủ yếu từ vải và cao su bền bao bọc bên ngoài cũng xen giữa các lớp vải sợi. Vỏ có nhiệm vụ bảo vệ ruột chứa khí nén ( đối lớp có săm ) cũng như có tác dụng như săm ( đối lới lốp có săm ) . Nhờ có tính mềm dẻo mà vỏ xe có tác dụng chịu lực kéo và ma sát với đường, bám chặt vào mặt đường cũng như giảm xóc khi xe chạy. b. Ruột ô tô: - Là một ống cao su dạng vòng có mặt cắt hình xuyến chứa khí nén, ruột ô tô có lắp van để bơm hay xả khí. Để có thể đo được áp suất bên trong người ta lắp vào thân vòi áp kế monometter. - Ruột chứa khí nén làm cho vỏ có thể đàn hồi tốt giẻm xóc cho xe đồng thời giúp vỏ bám chặt vào niềng xe. c. Yếm lót: - Là một dải cao su mỏng khép kín có tiết diện mặt cắt ngang điển hình . Trên thân yếm có khoét một lỗ nhỏ để cho vòi van xuyên qua. Yếm được lắp vào giữa mặt vành, ruột xe và vòng lốp. 2. Cấu tạo chi tiết một chiếc vỏ xe: Gồm 4 phần chính - Khung vỏ ( Carcas ) - Vòng lốp ( talon ) - Mặt lốp - Hông lốp http://www.ebook.edu.vn 3
a. Khung vỏ ( Carcas) : là phần căn bản của vỏ ruột xe tạo nên tính bền,chống lại mọi vòng lực của vỏ xe. Độ bền này có được là do các lớp vải tráng cao su cấu tạo nên quyết định. Tùy loại và kích thước vỏ mà lớp vải có từ 2 đến 24 lớp. Có 2 loại nhân tố sợi trong Carcas là dạng chéo và hướng kính ( hướng tâm ). Các lớp vải mành này được bố trí dưới góc lệch nhau. Giữa các lớp vải được cách ly nhau bằng các lớp cao su. Cao su cũng được làm đầy cả các khoảng giữa các sợi. Sự liên kết cao su và vải mành thu được bằng cách cán tráng cao su và vải mành trên các máy cán tráng 3 hay 4 trục. Vải sử dụng cần phải có độ bền và mềm dẻo đủ để chịu được sự uốn gấp trên khung khi hoạt động ( 10 đến 12 triệu lần uốn gấp ). Tầng hoãn xung : nằm ngay bên dưới mặt lốp, là một phần quan trọng để giảm bớt nhiệt độ và ứng suất giữa mặt lốp và các lớp vải mành bên trong. Tùy vào kích cỡ và loại lớp mà cấu tạo tầng hoãn xung có khác nhau, có thể chỉ đơn thuần là một lớp cao su hay là 1 đến 2 lớp vải cách ly bằng các lớp cao http://www.ebook.edu.vn 4
su chịu nhiệt. b. Vòng lốp( talon ) : Chi tiết quan trọng tạo nên vòng lốp là các vòng kim loại bọc tronh rezin cách ly. Các sợi thép có thể bện thành băng, cũng có thể là các sợi thép sắp song song thành những dải và được bọc một lớp mỏng rezin. Băng sợi thép sau khi bọc rezin cách ly được cuộn lại thành nhiều vòng và bên ngoài bọc một lớp vải tráng rezin thành cái gọi là vòng tanh. Vòng tanh của những lốp xe tải nhiều tầng vải mành còn có một vòng rezin nhằm lấp đầy những chỗ trống trong vòng lốp gọi là vòng rezin đệm hay thường gọi là vòng rezin tam giác. Vòng thép và vòng rezin đệm ghép lại với nhau bằng một băng vải tráng rezin. Băng vải tráng rezin còn có tác dụng cố định vòng tanh với khung lốp tốt hơn. Các mép tần vải mành của khung lốp bao quanh các vòng tanh tạo nên vòng lốp vững chắc không giãn và không biến dạng, nhờ đó mà cố định được lốp trên vành sắt khi xe chạy. Ngoài cùng vòng lốp còn được bọc vải bạt tráng rezin để bảo vệ vòng lốp không bị vành sắt bào mòn. c. Mặt lốp : Cấu tạo từ một tấm cao su dày. Mặt lốp được phủ trên lớp hoãn xung. Mặt lốp muốn tiếp xúc với mặt đường tốt người ta thiết kế http://www.ebook.edu.vn 5
thêm hoa mặt lốp. Mặt lốp làm cho lốp bám dính mặt đường và làm khung vỏ giảm tác động cơ học (lỗ,đá). Nó chịu được hầu hết các tác động bên ngoài như đường gồ ghề, ánh sáng, vật lạ… Bề rộng, bề dày mặt lốp phụ thuộc vào kết cấu kích thước và vai trò của lốp. Hình dáng hoa mặt lốp cần đảm bảo : 1) Lốp bám chắc vào mặt đường tránh hiện tượng trượt dọc và trượt ngang. 2) Thoát ẩm, bẩn dễ dàng từ rãnh mặt lốp và dễ làm sạch vỏ, dễ thoát nhiệt sinh ra khi vỏ lăn trên đường. 3) Không phát tiếng ồn khi chạy, có độ dẻo cần thiết. 4) Nâng cao khả năng hoạt động của xe khi không có đường. d. Hông lốp : là một tấm cao su mỏng, dẻo bao phủ hông lốp bảo vệ cho các lớp vải mành, khung vải khỏi các tác động cơ học, ẩm… Hông lốp thường chế tạo chung với mặt lốp. Đối với vỏ hông trắng hay vỏ xe kiểu R thường chế tạo riêng. CHƯƠNG 2 : CÁC LOẠI VỎ XE VÀ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG I/ Tính chất của vỏ xe ô tô: - Dựa vào sự ràng buộc của năng suất máy sản xuất và nhận thức, đánh giá của khách hàng mà loại vỏ xe chứa khí nén phải cung ứng được một số yêu cầu thiết yếu cho các phương tiện vận tải. - Có các chủng loại vỏ xe khác nhau sử dụng cho các loại vỏ xe khác nhau như: xe dùng để đua, xe chuyên chở hành khách, xe tải nhỏ mà khối lượng tổng vận chuyển không vượt quá 7250 kg. Trong vỏ xe phần tính chất quan trọng nhất của phần sợi vải dùng để tăng cường lực. Loại vỏ xe lớn dùng cho các loại xe tải lớn hoặc , các phương tiện vận tải dùng trong các nông trại và trong nông nghiệp, các trang thiết bị làm đất, máy bay cỡ lớn dùng cả sợi thép cà lớp bố sợi để tăng cường. Cuối cùng là sự sắp xếp các vỏ xe đặc biệt dùng trong các xe tải nâng, các máy bay nhỏ, các thiết bị vận chuyển và xe hơi dùng trong các sân gôn. - Bất chấp vấn đề thiết kế hay ứng dụng của vỏ xe, các loại vỏ xe có nén khí bên trong phải đáp ứng đầy đủ được một số chức năng cơ bản: http://www.ebook.edu.vn 6
1. Khả năng chịu lực có thể 2. Khả năng giảm chấn và giảm thấm khí 3. Việc điều khiển khi chạy và moment sinh khi thắng 4. Khă năng chịu lực quay 5. Giới hạn biến dạng cho phép 6. Độ kháng mài mòn 7. Khả năng phát động đễ dàng 8. Khả năng chống ma sát lăn thấp 9. Cung cấp tiếng ồn và rung động thấp nhất 10. Độ bền lâu dài và thời gian sử dụng - Khả năng chống thấm khí, tính chất đàn hồi kết hợp với biến dạng và bao phủ làm vỏ xe có thể đáp ứng được các tính chất này. - Có thể tổng kết các tính chất của vỏ xe thành 3 chức năng thiết yếu: + Đó là hình dạng mặt cắt ngang của phương tiện vận chuyển. + Tính chất cơ khí cũng như khả năng hoạt động, khả năng chống mài mòn và độ bền bao bọc. + Tính thẩm mĩ, thoải mái cùng các tính chất khác như là độ chính xác của trục điều khiển. - Tính chất cơ học của xe được mô tả là các tính chất mà vỏ xe có thể đáp ứng được tải trọng, moment, cũng như là sự đáp lại chính xác của cấn điều khiển, kết quả là xuất hiện ngoại lực và vỏ xe bị uốn, biến dạng. Các thông số cơ khí chế tạo ra vỏ xe liên quan đến nhau nên khi có một nhân tố thay đối thì cũng ảnh hưởng đến các nhân tố khác, sự ảnh hưởng này có tác dung tác động dương hoặc âm. Kết quả là một chiếc vỏ xe trên một phương tiện vận chuyển khi đang lăn trên đường sẽ chịu các lực và moment phức tạp như hình dưới đây. II/ Quy cách thiết kế: - Thiết kể một chiếc vỏ xe thiết yếu là composit có nền cao su và tăng cường bằng các sợi đặc biệt. Vỏ xe được gia cường bằng sợi để chịu tác động ngang được đặt từ bên này cho đến bên kia của bánh, ở bên trên bề mặt lốp là các băng làm bằng sợi được đặt dưới lớp vỏ cao su. Các băng sợi tùy thuộc vào loại vỏ xe ứng dụng mà làm bằng sợi thép hoặc bằng các sợi vải. http://www.ebook.edu.vn 7
Các băng sợi thường được đan chéo nhau theo các góc từ 12 đến 25 độ, và thậm chí có thể lên 90 độ cho các vỏ bố xe. CHƯƠNG 3: NGUYÊN VẬT LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT SĂM LỐP Để sản xuất săm lốp người ta sử dụng cao su , các chất phối hợp,vải mành,vải, sợi kim loại và nhiều nguyên liệu khác. Sau đây lần lượt giới thiệu những nguyên vật liệu cần sử dụng đó : I/ CAO SU : 1. Giới thiệu về cao su : a) Cao su thiên nhiên : Hợp chất cao phân tử tự nhiên. Cây cao su Hevea Brasin là đại diện đặc trưng nhất của cây cao su thiên nhiên. Là loại cây rất khỏe , chiều cao thân cây có thể đạt 30m đường kính từ 0,8-1,5m. Hevea mọc tốt trong những nước nhiệt đới như Ind9oonesia, Malaysia, Ấn Độ và nhiều nước khác . Lượng cao su thiên nhiên được khai thác chủ yếu ở Malaysia và Indonesia. b) Latex : Để khai thác latex từ cây người ta rạch những rảnh trên thân cây, theo đó latex chảy vào chén đựng, chất lỏng có màu trắng sữa và đôi khi có màu vàng nhạt , sắc hồng hay sắc nâu. Theo bản chất hóa học, latex là hệ phân tán cao su trong nước trong môi trường kiềm yếu chứa đến 40% cao su. Khi quan sát dưới kinh hiển vi trong latex có chứa những hạt bé : đó là những hạt cao su hình quả lê hay hình tròn kích thước từ 0,14-6.10-3 mm có chuyển động Bron. Các hạt cấu tạo từ một lớp chất lỏng trong cùng ( gọi là nhân ), lớp vỏ đàn hồi , và lớp bảo vệ ngoài cùng chứa albumin, acid béo và các chất hoạt động bề mặt. Thành phần áng chừng của latex : Cao su 34-37 % Albumin 2-2.7 Nhựa 1-3.4 Các chất đường 1.5-4.5 http://www.ebook.edu.vn 8
Các chất vô cơ 0.2-0.7 Nước 52-60 Các hạt cao su trong latex mang điện tích âm , với thế năng khoảng 70mv bởi vậy chúng đẩy nhau . Latex duy trì dộ ổn định trong khoảng mấy giờ, sau đó bắt đầu giảm pH đến 7.2-6.9 và diễn ra sự keo tụ latex tách cách hạt hạt cao su. Sự keo tụ latex gây nên bởi acid được tạo thành dưới tác dụng của men có trong latex. Để ngăn chặn sự keo tụ người ta bổ sung vào latex dung dịch 0.5% NH3, làm tăng độ pH của môi trường đến 11-14. Quá trình đó được gọi là bảo quản latex. Lượng lớn latex dùng để sản xuất cao su, một lượng nhỏ sử dụng trực tiếp để sản xuất các sản phẩm thành mỏng, cũng như các sản phẩm xốp. Để giảm chi phí vận chuyển người ta cô đặc latex đến hàm lượng cao su 60- 70%. c) Tính chất lý hóa của cao su thiên nhiên : - Lý tính : Khối lượng riêng của cao su khô là 0,914. Cao su thiên nhiên tan trong các dung môi họ béo ,họ thơm , ít tan trong các dung môi cho ra oxi như acetone. • Phân tích mẫu cao su thiên nhiên : Trung bình Giới hạn Độ ẩ m 0.5 0.3-0.1 Chất trích ly bằng 2.5 1.5-4.5 aceton Protein 2.5 2.0-3.0 Tro 0.3 0.2-0.6 Cao su 94.2 100 • Vài tính chất lý học của cao su thiên nhiên : Tỷ trọng 0.92 Chiết xuất 1.52 0.00062 /oC Hệ số trương nở thể tích Khả năng tỏa nhiệt khi đốt 10.7 cal/g 0.00032 cal/s/cm2/oC Độ dẫn nhiệt Hằng số điện môi 2.37 1015 ohm/cm2 Trở kháng thể tích - Hóa tính : http://www.ebook.edu.vn 9
Cấu trúc phân tử của cao su thiên nhiên là polystyren có trọng lượng phân tử đến 20.000 ở dạng cis-1,4. H CH3 C C CH2 CH2 n=20000 Dạng isopren cis-1,4 này chiếm 100% trong phân tử cao su của giống Hevea Brasinliensis. Chính nhờ cấu trúc đều đặn này ( khác với polyisopren tổng hợp ) làm cho chất này kết tinh khi bị kéo căng dẫn đến kết quả là lực kéo đứt cao su sống cao ảnh hưởng tốt đến quy trình cán luyện cũng như tính năng của sản phẩm khi chưa có chất độn. Mỗi một đơn vị C5H8 của dãy phân tử có một nối đôi ( chưa bão hòa ) làm cho cao su có thể lưu hóa dễ dàng bằng hệ thống lưu huỳnh. Tuy nhiên, mặc khác điều này cũng làm cho cao su thiên nhiên dễ bị oxy hóa. Ozon tác kích dễ dẫn đến tình trạng lão hóa ( đứt mạch ) do đó khả năng chịu nhiệt của cao su kém. Cao su thiên nhiên dễ bị phân hủy ở nhiệt độ 192oC. 2. Cao su tổng hợp : ( Cao su butyl ) Cao su butyl là chất đồng trùng hợp gồm một lượng nhỏ cao su isopren ( khoảng 1-3% ) và iso butylen dùng xúc tác là AlCl3 hòa tan trong clorua methyl. Cấu trúc hóa học của cao su butyl như sau : CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 C CH2 C C CH2 CH CH2 CH2 C CH2 C CH3 CH3 CH3 CH3 n n Độ tinh khiết của iso butylene rất quan trọng để có được cao su butyl phân tử lượng cao. Hàm lượng n-butence phải dưới 0,5% và độ tinh khiết isoprene phải trên 95%. Bằng phương pháp đo độ nhớt người ta xác định được phân tử lượng cao của cao su butyl từ 40000-80000, tỷ trọng là 0,91. + Tính năng : Cao su butyl có tính không lão hóa rất thấp nếu tính theo phân tử lượng thì tính không bão hòa là 1/5000 ( cao su thiên nhiên 1/68 ). Do tính chất này nên cao su butyl cho những tính chất đặc biệt sau : - Tính thấm khí rất nhỏ : độ kín khí của cao su butyl tốt hơn 8 lần của cao su thiên nhiên. - Tính kháng nhiệt lão hóa : cao su butyl lưu hóa với hệ thống lưu huỳnh và chất xúc tiến thường có khuynh hướng biến mềm nếu thường xuyên tiếp xúc với môi trường có nhiệt độ 300-400oF http://www.ebook.edu.vn 10
- Tính kháng ozon và kháng thời tiết. - Tính kháng hóa chất và kháng ẩm. - Khó gia công. II/ NHỮNG THÀNH PHẦN HỢP THÀNH HỖN HỢP CAO SU : 1. Chất lưu hóa : - Các chất lưu hóa được thêm vào nguyên liệu cao su nhằm mục đích tạo một mạng lưới không gian ba chiều giữa các phân tử cao su làm cho cao su nguyên liệu sau khi lưu hóa có khả năng sử dụng ở một thang nhiệt độ rất rộng. Loại chất tạo mạng thay đổi tùy theo loại cao su nguyên liệu được sử dụng. - Ở đây sử dụng chủ yếu là hệ thống lưu huỳnh để lưu hóa cao su : - Có nhiều dạng lưu huỳnh được sử dụng trong công nghiệp cao su . lưu huỳnh hình thoi , lưu huỳnh vô định hình, lưu huỳnh kết tủa và lưu huỳnh thể keo. - Tất cả các loại lưu huỳnh sử dụng trong công nghệ cao su đều có quy định riêng cho từng loại, tuy nhiên phải đặt các chỉ tiêu tối thiểu. - Lưu huỳnh và chất xúc tiến phân bố đều trong hỗn hợp cao su mới có hy vọng trong cao su cũng tăng, khi nguội hàm lượng lưu huỳnh có thẻ đạt đến tình trạng quá bão hòa và phun ra bề mặt bán thành sản phẩm làm giảm tính dính đồng thời làm giảm tính năng của sản phẩm. 2. Chất xúc tiến : - Để đẩy nhanh quá trình lưu hóa người ta thêm vào hỗn hợp cao su các chất hóa học được gọi là chất xúc tiến. Việc sử dụng các chất xúc tiến cho phép giảm số lượng cần thiết các chất lưu hóa, hạ thấp nhiệt độ và rút ngắn thời gian của quá trình lưu hóa, đồng thời còn cải tiến nhiều tính chất cơ lý của sản phẩm lưu hóa. - Các hợp chất hữu cơ có thể dùng làm chất xúc tiến lưu hóa thuộc nhiều lớp , số chất cũng có thể đến nhiều trăm, nhưng vì đa số đều độc, lại đắt cho nên chỉ có một số được sử dụng phổ biến trong công nghiệp sản xuất vỏ ruột xe hơi. Kèm theo đặc tính lý hóa của chúng : - Thiuram : là lớp chất xúc tiến hoạt động nhất được mệnh danh là siêu xúc tiến. Chúng còn được sử dụng như những chất lưu hóa và sản phẩm có tính bền nhiệt cao. - Captax, altax, sulfenamit BT, sulfenamit S , sulfenamit M là những chất xúc tiến hoạt động nhưng kém hơn Thiuram. - Đipheniguanidin ( DPG ) : Chất xúc tiến có tác dụng ôn hòa. http://www.ebook.edu.vn 11
- Xúc tiến DBG : là loại xúc tiến trung bình có tính kiềm , có công thức hóa học như sau : NH C NH NH - Chất tăng hoạt : có thể dùng một mình không cần các xúc tiến khác. - Chất trợ xúc tiến : cần dùng ZnO , không cần dùng acid stearic, tuy nhiên nên thêm một lượng nhỏ ( dưới 3 % ) để đạt hiệu quả cao. - Xúc tiến nhanh disulfur benzothiazyl ( MBTS hay DM ) :Là loại xúc tiến nhanh ,thao tác an toàn . N N S C S C S S Dạng bột trắng hơi vàng , không mùi vị có tỷ trọng 1.50 , khối lượng phân tử M = 332, điểm chảy > 170oC , không tan trong nước , rượu ,axeton và xăng . Hơi tan trong benzen, cloroform và dicloetan. Rất ít bị biến tính khi tồn trữ. - Hoạt tính : là chất xúc tiến có tốc độ lưu hóa nhanh ở nhiệt độ trên 140oC , do đó rất an toàn khi luyện , sử dụng như chất xúc tiến phụ khi lưu hóa cao su butyl dùng quinon dioxim làm chất xúc tiến chính . Có dithicicarbamat và aldehydamin. Mặt bằng lưu hóa rất động. - Xúc tiến nhanh Mercapto benzo triazole (MBT) Đây là loại xúc tiến nhanh rất thông dụng , có công thức hóa học như sau: N C SH S Dạng bột màu trắng có vị đắng , khối lượng riêng 1,62 - Chất trợ xúc tiến : axit stearic 1-4% và ZnO 3-5%. - Chất độn : PbO , Ca(OH)2, MgO tăng hoạt mạnh và có khả năng dẫn đến tự lưu. 3. CHẤT CHỐNG TỰ LƯU SCURAX: Dạng bột, tinh chế trắng mịn, khối lượng riêng 1.40, điểm chảy trên o 125 C không tan trong nước, hơi tan trong xăng, tan thường trong benzen, http://www.ebook.edu.vn 12
rất tan trong rượu, acetone và chlorofrom. Rất hiếm khi biến tính khi tồn trữ.Ngoài ra để làm chậm lưu hóa sớm các hỗn hợp cao su.Đặc biệt từ cao su thiên nhiên trong lúc hỗn luyện và chế tạo bán thành phẩm, người ta đưa vào hỗn hợp anhydricphtaleic hoặc N-nitrozol difhenylamine hay nguyên liệu chất khác hàm lượng dùng 0.2-0.7 phần trọng lượng trên 100 phần cao su. Đó là nguyên liệu chất làm chậm lưu hóa. 4. CHẤT TRỢ XÚC TIẾN : Chất trợ xúc tiến tạo với các chất xúc tiến những phức chất, và các phức này có nhiệm vụ hoạt hóa lưu huỳnh làn tăng tốc độ lưu hóa và cải thiện được tính năng của sản phẩm. 5. NHÓM CÁC CHẤT PHÒNG LÃO: Trong thời gian tồn trữ cũng như chế biến, một số loại cao su bị hủy hoại hay biến chất một phần do ánh sáng, nhiệt độ và một số kim loại có hại nhưng quan trọng nhất là sau khi lưu hóa, sản phẩm chịu tác động mãnh liệt của các tác nhân trong thời gian sử dụng nhất là đối với các loại cao su có dây phân tử chưa bão hòa. Sự lão hóa cao su được thể hiện dưới nhiều hình thức rất khác nhau : biến màu, xuất hiện các vết nứt, biến cứng, chảy nhão và dĩ nhiên là tính năng cơ lý cũng giảm. 6. NHÓM CÁC CHẤT ĐỘN: Thường chất độn chiếm một thể tích khá lớn trong cao su. Trong các sản phẩm thường dùng chất độn chiếm từ 30-70% so với trọng lượng cao su nguyên chất. Ngoài các sản phẩm nhúng từ mủ latex, trọng lượng chất độn thường không vượt quá 10%, ít khi các sản phẩm từ cao su khô được sử dụng không có chất độn trong hỗn hợp. Tùy thuộc vào bản chất, các chất độn có thể tham gia vào từng hỗn hợp cao su để mang lại các tính chất sau: Cải thiện một số tính chất sản phẩm :Tăng độ cứng: cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp,tăng lực kéo đứt,tăng ứng suất,tăng tính kháng http://www.ebook.edu.vn 13
mòn,tăng tính kháng dầu, kháng nhiệt,giảm tính co rút của sản phẩm sau khi lưu hóa,tăng khả năng truyền nhiệt, giải nhiệt nội sinh. Cải thiện quy trình chế tạo sản phẩm:Dễ đúc khuôn, dễ cán tráng, ép đùn…Làm cho ngoại hình của sản phẩm đẹp.Giảm tính co rút của bán thành sản phẩm. Hạ giá thành sản phẩm : Vì thường các chất độn có giá rẻ hơn cao su. Phân loại và chỉ tiêu chất lượng của các loại chất độn: a) Than đen: Dùng trong công nghiệp cao su có nhiều loại và thường được gọi theo tính năng của chúng: MPC : than đen máng dễ thao tác trung bình : loại than này có khả năng bổ cường cao càng dễ hỗn luyện trong các loại cao su có độ dẻo trung bình. Nó thường được sử dụng nhiều vì sản phẩm có cơ tính tốt, cộng thêm tính dễ thao tác. Thường sử dụng làm mặt lốp, sản phẩm kỹ nghệ, đế dày v.v… được sử dụng với các loại cao su thiên nhiên, và các loại vật liệu tương tự. HAF : than đen lò kháng mài mòn cao : loại than này đem lại cho sản phẩm cơ tính gần giống với than đenMPC. Với lượng dùng trên 40% nó cũng có thể dẫn truyền tốt giống như nếu không nói là hơn các loại than CC. Than HAF thường dùng bổ cường cho GR-S phương pháp lạnh, nhưng nó cũng bổ cường cho tất các loại cao su khác và tính chất quan nhất là kháng mài mòn cao. Các loại than HAF dần dần thay thế các loại than đen máng. SRF : than đen lò bán bổ cường Có các tính chất: - Cho phép sản xuất các sản phẩm có giá thành hạ so với thể tích. - Cải thiện tính khánh dầu của sản phẩm do việc sử dụng nhiều chất độn. - Làm sản phẩm có độ nảy tốt. http://www.ebook.edu.vn 14
Than SRF thích hợp để sản xuất các sản phẩm đệm, ống, đế giày, bọc dây cáp, săm xe… nó tham gia tốt vào các hỗn hợp cao su thiên nhiên, cao su được tái sinh cũng như các loại cao su khác. b) Kaolin : Nói chung đất sét gồm rất nhiều thành phần, nhưng thành phần chính là silicat alumium nhậm nước hay còn gọi là kaolin. Tính chất các loại đất sét: - Khối lượng riêng là : 2.6 - Độ ẩm : kaolin không hút nước, trong môi trường ẩm đến 90% nó hút chừng 1.3% nước. - Màu sắc đóng một vai trò quan trọng trong các sản phẩm màu sáng. Khả năng nhuộm màu trong cao su rất yếu vì chiết suất của chất độn này tương tự như cao su. Thường đất sét cứng sức nhuộm màu càng mạnh hơn đất sét mềm. Sau đây là chỉ số chiết suất của các chất độn: Cao su thiên nhiên 1.52 Đất sét 1.56 Baryte 1.64 Lithopone 1.84 Oxit kẽm 2.04 Oxit titan 2.67 Kích thước và hình dạng hạt: đây là điểm khác biệt giữa đất sét cứng và đất sét mềm. 7. CHẤT LÀM MỀM, CHẤT HÓA DẺO: http://www.ebook.edu.vn 15
Các chất trợ thao tác đóng một vai trò quan trọng trong quá trình công nghệ chế tạo sản phẩm. Các chất chuyên E3n đổi tính chất của hỗn hợp cao su nhằm cho các mục đích đặc biệt mà bản chất của cao su không có được, ví dụ màu sắc, chất tạo bọt, chất mài, chất chống cháy, các loại tăng vẻ mỹ quan của sản phẩm… III/ VẢI MÀNH : - Vải mành là một trong những sản phần chủ yếu để tạo thành lốp, được dùng để chế tạo thân lốp. Vải mành là những sợi polyamid, polyester,… hiện nay thường sử dụng nhiều nhất là sợi polyamid, tiêu biểu là sợi nylon 6.6. - Cấu tạo chủ yếu của vải mành là những sợi dọc, có những sợi ngang rất nhỏ và thưa để nối định vị sợi dọc. Trong lốp, tầng vải mành được đặt chéo nhau một góc nào đó nhằm tạo cho lốp đàn tính và tính mềm nhất định. - Do điều kiện làm việc của vải mành trong lốp bị biến hình nhiều lần và chịu nhiệt độ cao nên yêu cầu của vải mành là độ thô của sợi mành nhỏ, có cường độ chịu mỏi cao, đàn tính lớn, biến hình vĩnh cửu nhỏ, tính chịu nhiệt độ cao. Ngoài vải mành có sợi ngang ra, còn có vải mành không có sợi ngang. IV/ DÂY THÉP TANH : - Trong chế tạo lốp, dây thép tanh chủ yếu được dùng làm vòng tanh cho bộ phận vong lốp, nằm phía dưới hai bên hông lốp, có tác dụng tăng độ bám chắc của lốp vào vành xe. - Yêu cầu cảu dây thép tanh: * Bề mặt không bị han gỉ hoặc sờn nhám * Đường kính dây thép phải đều đặn và bằng nhau * Vòng tanh không có hiện tượng loạn dây và lỏng lẻo, bề mặt dây thép mạ đồng phải đều đặn,… http://www.ebook.edu.vn 16
Đa số thép dùng để chế tạo vòng tanh được dùng hiện nay là dây thép số. Bảng: Các thông số kỹ thuật của dây thép tanh QUY CÁCH SỐ 19 Đường kính, mm 1.0 ± 0.003 Cường lượng, kg, sợi > 180 Tỷ lệ dãn dài, % 0.5 Số lần vặn > 30 Số lần uốn khúc > 12 Trọng lượng mỗi mâm, kg > 20 Đường kính vòng đóng bao, mm 400 ÷ 500 http://www.ebook.edu.vn 17