Tổng hợp các loại phụ gia cần thiết trong sản xuất lốp xe

Trong ngành công nghiệp sản xuất lốp xe, việc lựa chọn và phối trộn các loại phụ gia cao su đóng vai trò vô cùng quan trọng. Không chỉ giúp cải thiện hiệu suất sử dụng, tuổi thọ và độ an toàn của lốp, các phụ gia còn góp phần tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm chi phí nguyên liệu. Vậy, một công ty sản xuất lốp xe cần sử dụng những loại phụ gia nào? Bài viết dưới đây sẽ tổng hợp chi tiết các loại phụ gia phổ biến và vai trò của chúng trong công thức sản xuất lốp xe.

1. Chất xúc tiến lưu hóa (Accelerators)

Lưu hóa là quá trình tạo liên kết ngang giữa các chuỗi polymer trong cao su, giúp vật liệu trở nên đàn hồi, bền chắc hơn. Để quá trình lưu hóa diễn ra nhanh chóng, hiệu quả, các chất xúc tiến được sử dụng nhằm giảm thời gian lưu hóa và kiểm soát độ cứng của thành phẩm.

1.1. Các loại chất xúc tiến phổ biến

• MBTS (Dibenzothiazyl disulfide) – Xúc tiến chậm, ít độc hại, phù hợp cho lớp cao su tiếp xúc ngoài.
• CBS (Cyclohexyl benzothiazole sulfenamide) – Phản ứng trung bình, được dùng rộng rãi cho lốp xe vì kiểm soát tốt thời gian cháy (scorch time).
• TMTD (Tetramethylthiuram disulfide) – Thường kết hợp với các xúc tiến khác để tạo hiệu ứng hiệp lực.
• DPG (Diphenyl guanidine) – Chất xúc tiến phụ, hỗ trợ CBS hoặc MBTS trong các công thức phức tạp.
• ZDEC, ZMBT – Loại xúc tiến kiềm, hay dùng trong cao su thiên nhiên hoặc cao su latex.

1.2. Tác dụng chính

• Rút ngắn thời gian lưu hóa.
• Kiểm soát tốc độ phản ứng.
• Nâng cao độ đàn hồi, độ bền kéo và độ chịu nén của lốp.

2. Chất trợ lưu hóa (Activators)

Chất trợ lưu hóa thường được sử dụng để tăng cường hiệu quả của lưu huỳnh và xúc tiến lưu hóa, giúp quá trình hình thành liên kết ngang diễn ra nhanh và đều hơn.

2.1. Hai thành phần phổ biến

• Kẽm oxit ZnO 99,8% – Là chất xúc tác chính, thường dùng ở hàm lượng 3-5% trong hỗn hợp.
• Axit stearic – Làm chất nhũ hóa, giúp ZnO phân tán đều trong cao su, đồng thời cải thiện tính gia công.

2.2. Tác dụng

• Tăng tốc độ và độ hiệu quả của phản ứng lưu hóa.
• Ổn định hệ thống hóa học trong cao su.

3. Chất chống lão hóa (Antioxidants & Antiozonants)

Lốp xe khi sử dụng thường tiếp xúc với tia UV, ozon, không khí và nhiệt độ cao, gây ra quá trình oxy hóa, lão hóa và nứt nẻ cao su. Để bảo vệ lốp, chất chống lão hóa là phụ gia bắt buộc trong công thức.

3.1. Một số loại phổ biến

• 6PPD – Chất bảo vệ mạnh trước ozon và tác nhân oxy hóa, rất cần thiết cho lốp xe di chuyển ngoài trời.
• TMQ – Chống oxy hóa ở nhiệt độ cao, giúp cao su bền lâu trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.

3.2. Tác dụng

• Kéo dài tuổi thọ của cao su.
• Ngăn nứt bề mặt, chống oxy hóa và lão hóa nhiệt.

4. Chất độn (Fillers)

Chất độn là nhóm phụ gia giúp tăng độ bền cơ học, giảm giá thành sản phẩm và cải thiện các tính chất vật lý như độ cứng, độ mài mòn và khả năng bám đường.

4.1. Hai loại độn chính

• Carbon Black (Than đen) – Loại N220, N330, N550... được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lốp xe. Carbon black tăng độ bền kéo, khả năng chống mài mòn và độ dẫn nhiệt.
• Silica – Dùng trong lốp cao cấp, giúp giảm điện trở lăn, tăng tiết kiệm nhiên liệu và độ bám đường khi ướt.

4.2. Tác dụng

• Tăng độ cứng và độ bền mài mòn.
• Cải thiện hiệu suất vận hành và độ ổn định của lốp.

5. Chất hóa dẻo (Plasticizers / Softeners)

Chất hóa dẻo giúp cao su trở nên mềm hơn, dễ gia công hơn, đặc biệt là trong quá trình cán, ép hoặc đùn.

5.1. Loại thường dùng

• Dầu thơm (Aromatic oil) – Phổ biến trong các công thức cao su kỹ thuật.
• Dầu paraffin – Ít độc, dùng trong lốp xe tiêu chuẩn hoặc các ứng dụng cao su khác.

5.2. Tác dụng

• Giảm độ cứng ban đầu.
• Tăng tính linh hoạt và dễ xử lý trong quá trình sản xuất.

6. Lưu huỳnh (Sulfur)

Lưu huỳnh là chất lưu hóa chính, không thể thiếu trong công nghệ sản xuất cao su. Nó tạo ra cầu nối giữa các chuỗi polymer để cấu trúc cao su trở nên đàn hồi và bền hơn.

Tác dụng:

• Tạo liên kết ngang giữa chuỗi cao su.
• Làm cao su cứng hơn nhưng vẫn giữ được độ dẻo.
• Tăng khả năng chịu nhiệt và mài mòn.

7. Cao su nền (Rubber Polymers)

Dù không phải là phụ gia, cao su nền là nguyên liệu chính trong công thức sản xuất lốp xe. Các loại cao su nền phổ biến bao gồm:

• Cao su thiên nhiên (NR) – Độ đàn hồi cao, chịu mài mòn tốt.
• Cao su tổng hợp SBR 1502 – Giá thành hợp lý, tính chất vật lý ổn định, được dùng rộng rãi trong lốp ô tô.
• Cao su BR (Polybutadiene) – Chịu mài mòn cao, tăng độ bền và giảm sinh nhiệt khi lốp quay.
• Cao su KNB 35L / KBR01 – Dùng trong các dòng lốp yêu cầu chịu dầu, chịu nhiệt và độ bám dính cao.

8. Ứng dụng thực tế và tầm quan trọng của phụ gia

Một công thức sản xuất lốp xe tiêu chuẩn thường bao gồm: Cao su nền + Lưu huỳnh + Chất xúc tiến + ZnO + Axit stearic + Chất chống lão hóa + Carbon black + Dầu hóa dẻo

Tùy theo dòng sản phẩm (lốp xe máy, lốp ô tô du lịch, lốp tải nặng), tỷ lệ và loại phụ gia sẽ được điều chỉnh phù hợp để đạt được:

• Độ bền cơ học cao.
• Tăng độ bám đường.
• Giảm tiêu hao nhiên liệu.
• Chịu thời tiết và nhiệt độ cao.
• Kéo dài tuổi thọ lốp xe.

Kết luận

Các loại phụ gia đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo hiệu suất, độ bền và chất lượng của lốp xe. Việc lựa chọn đúng loại phụ gia và tỷ lệ phù hợp không chỉ giúp tối ưu hóa chi phí sản xuất mà còn nâng cao giá trị thương hiệu cho doanh nghiệp.

Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị cung cấp phụ gia cao su uy tín, Thiên Vinh International với hơn 15 năm kinh nghiệm là một trong những đối tác đáng tin cậy trong lĩnh vực hóa chất và cao su kỹ thuật. Chúng tôi cung cấp đầy đủ các loại phụ gia như Kẽm oxit ZnO 99,8%, MBTS, CBS, DPG, TMTD, Carbon Black, dầu hóa dẻo, TMQ, 6PPD... phục vụ cho ngành lốp xe và cao su kỹ thuật.

Liên hệ ngay với Thiên Vinh International để nhận tư vấn miễn phí và báo giá tốt nhất!