Cao su là một loại vật liệu polymer có tính đàn hồi cao, có khả năng co giãn và trở về hình dạng ban đầu sau khi bị kéo giãn hoặc nén. Nguồn gốc của cao su có thể là tự nhiên hoặc tổng hợp, đáp ứng nhu cầu đa dạng trong sản xuất và đời sống. Nếu bạn còn đang thắc mắc cao su là gì và có tính chất, ứng dụng ra sao thì hãy cùng Shondo Blog tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
1. Cao su là gì?
Cao su là một loại polymer có tính đàn hồi cao, có thể kéo giãn gấp nhiều lần chiều dài ban đầu và trở về hình dạng ban đầu khi ngừng tác động lực. Loại vật liệu này có thể được tìm thấy trong tự nhiên hoặc được tạo ra thông qua các quá trình tổng hợp hóa học.
Phân loại:
- Cao su tự nhiên: Được chiết xuất từ mủ của cây cao su (Hevea brasiliensis), là nguồn vật liệu tự nhiên, thân thiện với môi trường.
- Cao su tổng hợp: Được tạo ra từ dầu mỏ và than đá thông qua các phản ứng hóa học phức tạp.
2. Lịch sử hình thành và phát triển của cao su
Cao su đã được con người biết đến và sử dụng từ hàng thế kỷ trước. Thổ dân Mainas ở Nam Mỹ đã biết cách thu hoạch mủ cây cao su để tạo ra những vật dụng chống thấm nước đơn giản.
Bước ngoặt cho ngành công nghiệp cao su diễn ra vào thế kỷ 19, khi Henry Wickham, một nhà thám hiểm người Anh, đã mang hạt giống cây cao su từ Brazil về trồng tại các thuộc địa của Anh ở Đông Nam Á. Sự kiện này đã mở ra ngành công nghiệp trồng và sản xuất cao su quy mô lớn, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thế giới.
Hai phát minh quan trọng đã đưa cao su trở thành vật liệu không thể thiếu trong đời sống hiện đại là công nghệ lưu hóa của Charles Goodyear (1839) và phương pháp gia tốc quá trình lưu hóa của George Oenslager (1883). Những phát minh này đã giúp cải thiện đáng kể tính chất của cao su, tăng độ bền, độ cứng, khả năng chịu nhiệt.
Sự bùng nổ của ngành công nghiệp xe hơi vào đầu thế kỷ 20 đã thúc đẩy nhu cầu sử dụng cao su tăng vọt. Tuy nhiên, nguồn cung cao su tự nhiên không đủ đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Chính vì vậy, cao su tổng hợp đã ra đời như một giải pháp thay thế hiệu quả, với khả năng sản xuất hàng loạt và chi phí thấp hơn.
Tại Việt Nam, cây cao su được du nhập vào cuối thế kỷ 19 và nhanh chóng trở thành một trong những cây công nghiệp quan trọng của quốc gia. Trải qua nhiều giai đoạn phát triển, Việt Nam đã vươn lên trở thành một trong những quốc gia sản xuất và xuất khẩu cao su hàng đầu thế giới.
3. Tính chất nổi bật của cao su
Cao su sở hữu những đặc tính nổi bật khiến nó trở thành vật liệu không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất:
- Độ đàn hồi cao: Cao su có khả năng co giãn đáng kinh ngạc, có thể kéo dài gấp nhiều lần kích thước ban đầu mà không bị biến dạng vĩnh viễn.
- Độ bền cơ học tốt: Cao su có thể chịu được lực kéo, xé, mài mòn và va đập rất tốt, đảm bảo độ bền cho sản phẩm.
- Khả năng chống thấm nước: Cao su có tính kỵ nước, ngăn chặn nước thấm qua, phù hợp để tạo ra các sản phẩm chống thấm.
- Khả năng cách điện: Cao su là chất cách điện tốt, không cho dòng điện chạy qua, đảm bảo an toàn trong các ứng dụng điện.
- Khả năng lưu hóa: Quá trình lưu hóa bằng lưu huỳnh giúp cải thiện đáng kể tính chất của cao su, tăng độ cứng, độ bền, khả năng chịu nhiệt và kháng hóa chất.
Nhờ những đặc tính ưu việt này, cao su (cao su tự nhiên và cao su tổng hợp) được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất lốp xe, giày dép, sản phẩm y tế, vật liệu xây dựng và nhiều ngành công nghiệp khác.
4. Phân loại cao su
4.1. Cao su tự nhiên (NR)
Cao su tự nhiên, còn được biết đến với tên gọi viết tắt NR (Natural Rubber), là loại polymer tự nhiên có công thức hóa học (C5H8)n. Loại cao su này được chiết xuất từ mủ (latex) của cây cao su, chủ yếu là cây cao su Hevea brasiliensis.
Ưu điểm cao su tự nhiên:
- Độ đàn hồi tuyệt vời: Cao su khả năng phục hồi hình dạng ban đầu cực tốt.
- An toàn và thân thiện với môi trường: Là vật liệu tự nhiên, có khả năng phân hủy sinh học, ít gây ô nhiễm môi trường.
- Độ bền cao: Chịu được lực kéo, xé, mài mòn tốt, kéo dài tuổi thọ sản phẩm.
Nhược điểm cao su tự nhiên:
- Giá thành cao: Phụ thuộc vào sản lượng khai thác mủ tự nhiên, dễ bị biến động.
- Dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết: Sản lượng và chất lượng mủ cao su phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, sâu bệnh.
- Nguồn cung hạn chế: Phụ thuộc vào diện tích trồng và năng suất cây cao su.
4.2. Cao su tổng hợp (SR)
Cao su tổng hợp, viết tắt là SR (Synthetic Rubber), được tạo ra bằng cách tổng hợp hóa học từ dầu mỏ và than đá. Quá trình này liên quan đến việc trùng hợp các monome (các phân tử nhỏ) để tạo thành chuỗi polymer dài, chính là cao su tổng hợp.
Ưu điểm của cao su tổng hợp:
- Tính chất đa dạng: Có thể điều chỉnh tính chất để phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
- Giá thành thấp hơn cao su tự nhiên: Giúp giảm chi phí sản xuất sản phẩm.
- Ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường: Nguồn nguyên liệu và quá trình sản xuất ít phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên.
- Nguồn cung ổn định: Có thể sản xuất với số lượng lớn, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường.
Nhược điểm của cao su tổng hợp:
- Độ bền và độ đàn hồi có thể kém hơn cao su tự nhiên.
- Quy trình sản xuất có thể gây ô nhiễm môi trường.
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại cao su tổng hợp khác nhau, mỗi loại có những đặc tính riêng, ví dụ như:
- Cao su Styrene-Butadiene (SBR): Loại phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lốp xe, do có khả năng chịu mài mòn và độ bền cao.
- Cao su Polybutadiene (BR): Có độ đàn hồi tốt, thường được dùng làm phụ gia cho các loại cao su khác để tăng độ dẻo dai.
- Cao su Butyl (IIR): Khả năng chống thấm khí tốt, được ứng dụng trong sản xuất săm lốp xe, găng tay y tế.
- Cao su Ethylene-Propylene-Diene (EPDM): Chịu được nhiệt độ cao và tác động của thời tiết, dùng trong sản xuất gioăng, phớt, ống dẫn.
5. Quy trình sản xuất cao su
5.1. Quy trình sản xuất cao su tự nhiên
- Bước 1- Thu hoạch mủ: Người ta rạch vỏ cây cao su để lấy mủ. Mủ cao su hay còn gọi là late, là một chất lỏng màu trắng sữa chảy ra từ vỏ cây.
- Bước 2 – Xử lý mủ: Mủ cao su sẽ được lọc để loại bỏ tạp chất. Sau đó, axit được thêm vào để đông tụ mủ thành dạng rắn.
- Bước 3 – Tạo hình: Mủ cao su đông tụ được đưa vào máy cán để tạo thành các tấm hoặc khối có độ dày theo yêu cầu.
- Bước 4 – Sấy khô: Các tấm hoặc khối cao su được sấy khô bằng phương pháp hun khói hoặc sấy nhiệt để loại bỏ lượng nước còn sót lại.
5.2. Quy trình sản xuất cao su tổng hợp
- Bước 1 – Trùng hợp: Các monome được trùng hợp với nhau theo tỷ lệ nhất định trong các lò phản ứng hóa học để tạo thành cao su tổng hợp.
- Bước 2 – Xử lý: Cao su tổng hợp được xử lý để loại bỏ các tạp chất và dung môi.
- Bước 3 – Gia công thành phẩm: Cuối cùng, cao su được gia công thành các dạng sản phẩm khác nhau, đáp ứng nhu cầu sử dụng.
6. Ứng dụng của cao su trong đời sống và sản xuất
Cao su là một vật liệu thiết yếu trong nhiều lĩnh vực, đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện đại:
- Sản xuất lốp xe: Đây là ứng dụng phổ biến nhất của cao su. Độ bền cao, khả năng chịu mài mòn tốt và tính đàn hồi giúp lốp xe bám đường tốt, giảm xóc và đảm bảo an toàn khi vận hành.
- Sản xuất giày dép: Cao su được dùng làm đế giày, dép, ủng,… mang lại sự thoải mái, chống trơn trượt, độ bền và tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
- Ngành y tế: Găng tay y tế, ống dẫn, nút chai,… làm từ cao su đảm bảo vệ sinh, cách ly, an toàn cho người sử dụng.
- Lĩnh vực xây dựng: Cao su được sử dụng làm vật liệu chống thấm cho mái nhà, tường, sàn; cách âm cho phòng karaoke, rạp chiếu phim; cách nhiệt cho đường ống,…
- Ngành công nghiệp: Băng tải, gioăng, phớt, ống dẫn,… làm từ cao su chịu được ma sát, nhiệt độ, hóa chất, đáp ứng nhu cầu hoạt động trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Ngoài ra, cao su còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như sản xuất đồ chơi, dụng cụ thể thao, thiết bị điện tử,…
7. Vật liệu cao su trong sản xuất giày dép
Trong ngành công nghiệp sản xuất giày dép, cao su là một vật liệu không thể thiếu, đặc biệt là trong các dòng sản phẩm giày dép thời trang và giày dép thể thao. Sở dĩ cao su được ưa chuộng trong sản xuất giày dép là do những ưu điểm vượt trội:
- Độ bền cao: Đế giày cao su có khả năng chịu mài mòn tốt, không bị biến dạng khi chịu lực tác động, giúp kéo dài tuổi thọ cho sản phẩm.
- Chống trơn trượt: Bề mặt cao su có độ bám dính tốt, giúp người dùng di chuyển an toàn trên nhiều địa hình khác nhau, kể cả khi bề mặt ẩm ướt.
- Êm ái và thoải mái: Tính đàn hồi của cao su giúp giảm xốc, tạo cảm giác êm ái cho người mang, thoải mái vận động trong thời gian dài.
- Dễ tạo kiểu dáng và màu sắc: Cao su dễ dàng được tạo hình thành nhiều kiểu dáng đế giày độc đáo, đồng thời có thể nhuộm màu đa dạng, đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của người tiêu dùng.
Một số loại cao su phổ biến được sử dụng trong sản xuất giày dép bao gồm cao su lưu hóa, cao su tổng hợp SBR, cao su tổng hợp EVA,… Mỗi loại cao su sẽ có những đặc tính riêng, phù hợp với từng loại giày dép và mục đích sử dụng khác nhau.
Nếu bạn đang tìm cho mình một đôi sandal có đế cao su thì có thể tham khảo một số mẫu sandal có đế kết hợp chất liệu phylon và cao su chất lượng tại shondo: Sandal nam nữ F8M rêu be, sandal nam nữ đi học F6S be xanh dương, sandal nam nữ đế cao F8B trắng đen,…
8. Các câu hỏi thường gặp về cao su
8.1. Cao su có độc hại không?
Cao su tự nhiên bản chất không độc hại, an toàn cho người sử dụng. Tuy nhiên, một số loại cao su tổng hợp có thể chứa một số chất phụ gia có khả năng gây kích ứng da cho những người có làn da nhạy cảm.
Lời khuyên cho bạn là nên kiểm tra kỹ thành phần sản phẩm trước khi mua và sử dụng. Nên ưu tiên lựa chọn các sản phẩm có nguồn gốc rõ ràng, được sản xuất bởi các thương hiệu uy tín.
8.2. Phân biệt cao su tự nhiên và cao su tổng hợp như thế nào?
Bạn có thể phân biệt cao su tự nhiên và cao su tổng hợp dựa trên một số tiêu chí sau:
- Nguồn gốc: Cao su tự nhiên được khai thác từ mủ cây cao su, trong khi cao su tổng hợp được tạo ra từ dầu mỏ.
- Tính chất: Cao su tự nhiên thường có độ đàn hồi và độ bền cơ học tốt hơn so với cao su tổng hợp.
- Giá thành: Cao su tổng hợp thường có giá thành rẻ hơn so với cao su tự nhiên.
- Tác động môi trường: Cao su tự nhiên là vật liệu thân thiện với môi trường hơn do có khả năng phân hủy sinh học.
8.3. Làm thế nào để bảo quản sản phẩm từ cao su tốt nhất?
Để kéo dài tuổi thọ cho các sản phẩm từ cao su, bạn nên lưu ý một số điều sau:
- Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát: Tránh để sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời hoặc nguồn nhiệt cao, đặc biệt là các sản phẩm từ cao su tự nhiên, bởi chúng dễ bị lão hóa, giảm độ đàn hồi.
- Vệ sinh sản phẩm thường xuyên: Sử dụng khăn ẩm lau sạch bụi bẩn bám trên bề mặt sản phẩm. Không nên sử dụng các chất tẩy rửa mạnh bởi chúng có thể làm mài mòn và giảm tuổi thọ sản phẩm.
- Bảo quản giày dép trong hộp: Với giày dép làm từ cao su, bạn nên vệ sinh sạch sẽ sau mỗi lần sử dụng, phơi khô tự nhiên và bảo quản trong hộp đựng khi không dùng đến.
Tóm lại, cao su là một loại vật liệu quan trọng, không thể thiếu trong đời sống hiện đại, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. Hãy đến với Shondo để trải nghiệm những sản phẩm giày dép bền đẹp, thoải mái và an toàn, được tạo ra từ nguồn nguyên liệu cao su cao cấp, kết hợp cùng công nghệ sản xuất hiện đại.
