Cao su là vật liệu được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, điện tử, xây dựng, y tế, giày dép, và nhiều lĩnh vực khác. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, bảo quản hoặc sử dụng, cao su có thể gặp phải nhiều lỗi ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, độ bền và hiệu suất sử dụng.
Bài viết này sẽ tổng hợp 10 lỗi thường gặp nhất khi sử dụng cao su, đồng thời cung cấp giải pháp khắc phục khoa học và hiệu quả, nhằm giúp doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình và nâng cao chất lượng sản phẩm.
1. Cao su bị lão hóa sớm
Nguyên nhân:
- Tác động của tia UV, ozon hoặc nhiệt độ cao.
- Không có hoặc có ít chất chống lão hóa trong công thức cao su.
- Bảo quản không đúng cách.
Cách khắc phục:
- Sử dụng các chất chống oxi hóa, chống ozon như TMQ, 6PPD, IPPD.
- Bảo quản cao su ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.
- Đóng gói bằng vật liệu chống tia UV nếu lưu kho lâu dài.
2. Cao su bị nứt bề mặt
Nguyên nhân:
- Do ứng suất cơ học quá lớn.
- Chọn sai loại cao su không phù hợp với môi trường làm việc.
- Lượng chất hóa dẻo không đủ hoặc phân bố không đều.
Cách khắc phục:
- Tính toán đúng tải trọng và chọn loại cao su có độ đàn hồi phù hợp.
- Bổ sung chất hóa dẻo (plasticizer) và chất làm mềm trong công thức.
- Sử dụng cao su có tính năng kháng nứt như EPDM, NBR hoặc FKM.
3. Cao su bị phồng rộp hoặc bong tróc
Nguyên nhân:
- Độ kết dính kém giữa cao su và chất nền.
- Không xử lý bề mặt hoặc xử lý không đạt yêu cầu trước khi lưu hóa.
Cách khắc phục:
- Dùng keo dán chuyên dụng cho cao su như keo chloroprene hoặc polyurethane.
- Làm sạch, tạo độ nhám và xử lý hóa học bề mặt trước khi dán.
- Kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và thời gian lưu hóa.
4. Cao su bị biến dạng vĩnh viễn
Nguyên nhân:
- Nhiệt độ vận hành vượt quá giới hạn chịu nhiệt của cao su.
- Sử dụng cao su sai loại hoặc chất lượng thấp.
- Không thiết kế sản phẩm theo đặc tính đàn hồi.
Cách khắc phục:
- Sử dụng cao su chịu nhiệt như FKM (Viton), Silicone, hoặc EPDM.
- Kiểm tra nhiệt độ thực tế nơi làm việc và chọn loại vật liệu phù hợp.
- Thiết kế sản phẩm với biên độ đàn hồi và độ dãn dài hợp lý.
5. Cao su bị tan rã trong dầu, dung môi
Nguyên nhân:
- Dùng cao su không chịu dầu trong môi trường có dung môi hữu cơ.
- Thiếu chất tăng kháng dầu trong công thức.
Cách khắc phục:
- Dùng cao su có khả năng chống dầu cao như NBR, HNBR hoặc FKM.
- Tăng tỷ lệ chất độn như carbon black và các chất bảo vệ hóa học.
6. Cao su bị phai màu hoặc đổi màu
Nguyên nhân:
- Tác động của UV, O2, nhiệt độ hoặc chất hóa học.
- Màu sử dụng không ổn định hoặc không phù hợp với cao su.
Cách khắc phục:
- Sử dụng pigment ổn định nhiệt và ánh sáng.
- Bổ sung chất ổn định UV, chất chống oxi hóa trong công thức.
- Tránh dùng thuốc nhuộm không phù hợp với môi trường sử dụng.
7. Bề mặt cao su không đều, có lỗ khí
Nguyên nhân:
- Quá trình nhào trộn không đồng nhất, tạo bọt khí.
- Lưu hóa không đạt yêu cầu.
Cách khắc phục:
- Sử dụng máy trộn công suất cao và kiểm soát nhiệt độ đúng cách.
- Dùng chất khử khí như stearic acid, zinc oxide, hoặc bột talc.
- Kiểm tra và điều chỉnh áp lực trong khuôn ép khi lưu hóa.
8. Cao su bị dính hoặc chảy khi bảo quản
Nguyên nhân:
- Lưu trữ ở nơi có nhiệt độ hoặc độ ẩm quá cao.
- Thành phần chất hóa dẻo bốc hơi hoặc chuyển dịch lên bề mặt.
Cách khắc phục:
- Bảo quản ở nhiệt độ phòng (~25°C), nơi khô ráo.
- Dùng bao bì chống dính và cách nhiệt.
- Lựa chọn chất hóa dẻo ổn định hơn trong công thức như DOA, DOP.
9. Cao su không đạt độ bền kéo hoặc độ dãn dài
Nguyên nhân:
- Sử dụng sai tỷ lệ chất độn hoặc chất lưu hóa.
- Thiếu hoặc thừa chất xúc tiến lưu hóa như MBTS, TMTD, ZDEC.
Cách khắc phục:
- Cân chỉnh lại công thức với tỷ lệ lưu huỳnh và xúc tiến phù hợp.
- Tăng chất độn gia cường như carbon đen N330 hoặc silica.
- Kiểm tra kỹ các thông số khi lưu hóa: nhiệt độ, áp suất, thời gian.
10. Cao su mất tính đàn hồi sau thời gian sử dụng
Nguyên nhân:
- Phân tử cao su bị đứt gãy hoặc oxy hóa trong quá trình sử dụng.
- Không sử dụng chất chống lão hóa trong công thức.
Cách khắc phục:
- Thêm chất chống lão hóa dạng amin hoặc phenolic.
- Dùng loại cao su có độ đàn hồi ổn định như EPDM, Silicone.
- Thiết kế sản phẩm có chu kỳ bảo trì rõ ràng để thay thế định kỳ.
Kết luận
Việc hiểu rõ các lỗi thường gặp khi sử dụng cao su và cách khắc phục không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn kéo dài tuổi thọ, tối ưu chi phí và cải thiện hiệu suất cho doanh nghiệp. Ngoài việc chọn đúng loại cao su, cần đặc biệt chú trọng đến công thức, công nghệ sản xuất, điều kiện lưu trữ và môi trường sử dụng.
Nếu bạn là nhà sản xuất hoặc doanh nghiệp sử dụng cao su trong quy trình sản xuất, đừng bỏ qua các giải pháp kỹ thuật được đề cập ở trên. Một quyết định đúng từ khâu nguyên liệu có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm hàng trăm triệu đồng mỗi năm.