Elastomer: Vật liệu đa dụng cho ngành công nghiệp chế tạo ô tô và thiết bị y tế?!

Elastomer là một loại vật liệu polymer đặc biệt được biết đến với tính đàn hồi cao và khả năng phục hồi hình dạng sau khi bị biến dạng. Khác với các vật liệu cứng, elastomer có thể bị kéo dãn, nén hoặc uốn cong mà vẫn giữ được cấu trúc ban đầu của nó. Điều này khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong công nghiệp, từ sản xuất lốp xe đến chế tạo dụng cụ y tế.

Cấu trúc và tính chất của elastomer

Elastomers được hình thành từ các phân tử polymer dài có liên kết hóa học linh hoạt. Những liên kết này cho phép các chuỗi polymer di chuyển tự do quanh nhau, tạo ra mạng lưới đàn hồi. Khi lực tác dụng lên elastomer, mạng lưới này bị biến dạng nhưng vẫn duy trì cấu trúc tổng thể của nó.

Khi lực được dỡ bỏ, liên kết linh hoạt trong elastomer giúp các chuỗi polymer quay về vị trí ban đầu, khiến vật liệu co lại và phục hồi hình dạng. Sự đàn hồi này là đặc điểm chính xác định elastomers và phân biệt chúng với các loại polymer khác.

Bảng 1: Một số tính chất cơ bản của Elastomers

Các loại elastomers phổ biến

Có nhiều loại elastomer khác nhau, mỗi loại có đặc tính và ứng dụng riêng. Một số loại elastomers phổ biến nhất bao gồm:

• Rubber tự nhiên (NR): Được chiết xuất từ nhựa cây cao su, NR có độ đàn hồi cao, bền và chịu được nhiệt độ cao. Ứng dụng chính của NR là sản xuất lốp xe, ống dẫn nước và đồ chơi.

• Styrene-butadiene rubber (SBR): Là loại elastomer tổng hợp phổ biến nhất, SBR có độ bền cao và chống mài mòn tốt. Nó thường được sử dụng trong sản xuất lốp xe ô tô, giày dép và băng tải.

• Butyl rubber (IIR): IIR có khả năng chống thấm khí và nước rất tốt, do đó nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lốp xe không săm, màng seal và ống dẫn nhiên liệu.

• Silicone rubber (SIR): SIR có khả năng chịu nhiệt độ cao, chịu ozone và ẩm ướt tốt. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng y tế như dụng cụ cấy ghép và thiết bị niêm phong.

Sản xuất elastomers:

Quá trình sản xuất elastomer thường bao gồm hai bước chính:

1. Polimerization: Các đơn vị monomer (các phân tử nhỏ) được liên kết với nhau để tạo ra chuỗi polymer dài.

2. Vulcanization: Quá trình này sử dụng lưu huỳnh hoặc các chất phụ gia khác để tạo ra liên kết chéo giữa các chuỗi polymer, làm tăng độ bền và độ đàn hồi của elastomer.

Ứng dụng của elastomers:

Elastomers được sử dụng trong một loạt ứng dụng rộng rãi, bao gồm:

• Sản xuất ô tô: Lốp xe, gioăng cửa, ống dẫn nhiên liệu, bộ phận giảm xóc…

• Ngành y tế: Dụng cụ cấy ghép, găng tay y tế, ống thông khí, catheter…

• Công nghiệp xây dựng: Gioăng cửa sổ và cửa, vật liệu cách âm, màng chống thấm…

• Sản xuất hàng tiêu dùng: Giày dép, đồ chơi, băng keo, dây chun…

Elastomers thực sự là những “anh hùng thầm lặng” trong rất nhiều sản phẩm mà chúng ta sử dụng hằng ngày. Khả năng đàn hồi, bền bỉ và đa dạng về ứng dụng của chúng đã làm cho elastomers trở thành một vật liệu thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại.

Lưu ý: Elastomers là một nhóm vật liệu đa dạng với nhiều loại khác nhau. Tính chất và ứng dụng cụ thể của elastomer sẽ phụ thuộc vào cấu trúc hóa học, quá trình sản xuất và các chất phụ gia được sử dụng.