3 phụ gia phổ biến trong sản xuất cao su: kẽm oxit ZnO 99,8%, Kumanox 1510l, TMTD

Ngày đăng: 09/06/2025 09:45 AM

Trong quy trình sản xuất cao su, phụ gia đóng vai trò quyết định đến đặc tính vật lý, cơ học và độ bền hóa học của thành phẩm. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích kỹ thuật, cách sử dụng thực tế, và ứng dụng công nghiệp của 3 phụ gia thiết yếu: Kẽm Oxit ZnO 99,8%, Kumanox 1510L, và TMTD.

1. Kẽm Oxit ZnO 99,8% – Chất kích hoạt lưu hóa cao su mạnh mẽ

1.1. Đặc tính kỹ thuật

Công thức hóa học: ZnO
Độ tinh khiết: ≥ 99,8%
Kích thước hạt: 0,2 – 0,5 µm (nano hoặc mịn tùy loại)
Tỷ trọng: 5,6 g/cm³
Nhiệt độ nóng chảy: 1975°C
Đặc điểm vật lý: Dạng bột trắng mịn, không mùi, không tan trong nước.

1.2. Cơ chế hoạt động

ZnO hoạt động như chất kích hoạt (activator) trong hệ lưu hóa lưu huỳnh. Khi kết hợp với axit stearic, ZnO tạo thành kẽm stearat, một chất trung gian giúp thúc đẩy phản ứng giữa lưu huỳnh và các gốc cao su, hình thành liên kết lưu hóa (covalent crosslinking).

1.3. Cách sử dụng

Hàm lượng sử dụng phổ biến: 3 – 5 phr (phần trăm theo trọng lượng cao su khô).
Kết hợp với 1 – 2 phr axit stearic để đạt hiệu quả cao nhất.
Phân tán đều bằng máy cán hai trục hoặc máy trộn nội (internal mixer).

1.4. Ứng dụng công nghiệp

Lốp ô tô, xe máy: giúp tăng độ bền va đập và chịu nhiệt.
Gioăng, phớt, ống cao su thủy lực: tăng khả năng kháng môi trường hóa học và áp lực.
Đế giày, băng tải, cao su kỹ thuật: tăng độ bền kéo, độ giãn dài và tuổi thọ sản phẩm.
Chất độn trong sơn, gốm sứ, xi măng trắng (ngoài ngành cao su).

2. Kumanox 1510L – Chất chống oxi hóa chuyên dụng cho cao su kỹ thuật

2.1. Đặc tính kỹ thuật

Tên hóa học: Non-staining liquid phenolic antioxidant
Dạng: Lỏng, màu vàng nhạt
Tỷ trọng ở 20°C: ~ 1.05 g/cm³
Độ hòa tan: Hòa tan tốt trong dầu, cao su và polymer không phân cực
Không gây ố vàng (non-staining)

2.2. Cơ chế chống oxy hóa

Kumanox 1510L là chất chống oxi hóa phenolic thế hệ mới, hoạt động bằng cách:
Ngăn chặn gốc tự do (free radical scavenger), giảm phân hủy mạch polymer khi tiếp xúc với nhiệt, ánh sáng và oxy.
Ổn định liên kết lưu hóa, hạn chế hiện tượng cứng hóa hoặc giòn hóa sản phẩm sau thời gian dài sử dụng.

2.3. Cách sử dụng

Hàm lượng sử dụng: 1 – 3 phr tùy vào loại cao su và điều kiện sử dụng.
Thêm vào hỗn hợp cao su trong giai đoạn trộn đầu, có thể dùng chung với chất chống oxy hóa khác như IPPD, 6PPD để tăng hiệu quả.
Phù hợp với EPDM, NR, SBR, CR, NBR, đặc biệt là cao su sáng màu.

2.4. Ứng dụng công nghiệp

Gioăng cao su ô tô, máy lạnh, nơi yêu cầu kháng nhiệt + giữ màu.
Ống dẫn dầu, ống khí: chống lão hóa do tiếp xúc môi trường khắc nghiệt.
Tấm cao su chịu lực, đệm cách rung trong nhà máy công nghiệp.
Đồ dùng cao su trong y tế, thực phẩm: vì không biến màu và tương thích tốt với polymer tinh khiết.

3. TMTD (Tetramethylthiuram Disulfide) – Chất xúc tiến lưu hóa cực mạnh

3.1. Đặc tính kỹ thuật

Công thức phân tử: C6H12N2S4
Hàm lượng hoạt chất: ≥ 97%
Nhiệt độ phân hủy: ~ 120 – 130°C
Hình dạng: Bột hoặc dạng hạt màu trắng ngà, mùi nhẹ đặc trưng.

3.2. Cơ chế xúc tiến

TMTD thuộc nhóm thiuram – là xúc tiến loại cực nhanh trong hệ lưu hóa lưu huỳnh:
Đóng vai trò là xúc tiến sơ cấp hoặc phụ trợ cho xúc tiến chính như MBT, MBTS, DPG.
Tạo ra mạng liên kết mono-, di-, poly-sulfur nhanh chóng, giúp rút ngắn thời gian lưu hóa (scorch time thấp, cure time ngắn).
Tạo thành chất trung gian với lưu huỳnh, phản ứng trực tiếp với cao su để hình thành liên kết chéo.

3.3. Cách sử dụng

Hàm lượng dùng: 0.2 – 1.5 phr, tùy vào yêu cầu thời gian lưu hóa.
Có thể dùng đơn độc hoặc kết hợp với MBT/MBTS để tối ưu tốc độ và tính chất cơ lý.
Cần kiểm soát nhiệt độ kỹ lưỡng, tránh hiện tượng lưu hóa sớm (pre-vulcanization).
Không nên sử dụng trong sản phẩm yêu cầu kháng nitrosamine.

3.4. Ứng dụng công nghiệp

Lốp xe ô tô, xe máy: cải thiện tốc độ lưu hóa và tính đàn hồi.
Dây curoa, băng tải cao su: cần độ cứng và đàn hồi cao.
Sản phẩm cao su kỹ thuật đúc ép nhanh, nơi cần tiết kiệm thời gian ép khuôn.
Cao su xốp, đế giày, vật liệu cách điện: tối ưu hóa chi phí và tốc độ gia công.

Việc hiểu rõ đặc tính kỹ thuật, cách phối trộn và ứng dụng cụ thể của từng phụ gia như Kẽm Oxit ZnO 99,8%, Kumanox 1510L, và TMTD là yếu tố then chốt giúp doanh nghiệp cao su:

Tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Tăng chất lượng và tuổi thọ sản phẩm.
Tiết kiệm chi phí và thời gian lưu hóa.

Thiên Vinh International – nhà cung cấp phụ gia cao su hàng đầu tại Việt Nam với hơn 16 năm kinh nghiệm, luôn sẵn sàng đồng hành cùng các doanh nghiệp sản xuất cao su với các dòng sản phẩm: