Cao su nhân tạo được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng các cấu trúc đơn bao gồm isopren (2-methyl-1, 3-butadien), 1,3-butadien, cloropren (2-cloro-1,3-butadien) và isobutylen (methylpropen) với một lượng nhỏ phần trăm isopren cho liên kết chuỗi.
Cao su nhân tạo là gì?
Thêm vào đó, các cấu trúc đơn này có thể trộn với các tỷ lệ mong muốn để tạo phản ứng đồng trùng hợp mà kết quả là các cấu trúc
cao su tổng hợp có các đặc tính vật lý, cơ học và hóa học khác nhau.
Từ những năm 1890, khi các phương tiện giao thông đường bộ sử dụng bánh hơi ra đời, nhu cầu
cao su tăng lên rất nhanh. Các vấn đề chính trị khiến cho
giá cao su tự nhiên dao động rất lớn. Nguồn cung thiếu hụt, đặc biệt là trong những năm chiến tranh đưa đến nhu cầu phải tạo ra cao su nhân tạo.
Đức là quốc gia đầu tiên thành công trong việc sản xuất cao su nhân tạo ở quy mô thương mại. Việc này diễn ra trong Thế chiến thứ nhất, khi nước này không tìm đủ nguồn cao su tự nhiên. Cao su nhân tạo này có cấu trúc khác với sản phẩm của Bouchardt, nó dựa trên sự trùng hợp butadien là thành quả của nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của nhà khoa học Nga Sergei Lebedev. Khi chiến tranh chấm dứt, loại cao su này bị thay thế bằng cao su tự nhiên, mặc dầu vậy các nhà khoa học vẫn tiếp tục công cuộc tìm kiếm các chất cao su nhân tạo mới và các quy trình sản xuất mới. Kết quả của những nỗ lực này là phát minh ra cao su “Buna S” (Cao su styren-butadien). Đây là sản phẩm đồng trùng ngưng của butadien và styren, ngày nay, nó chiếm một nửa sản lượng cao su nhân tạo toàn cầu.
Cho đến năm 1925, giá cao su tự nhiên đã tăng đến ngưỡng mà rất nhiều công ty bắt đầu tìm kiếm các phương pháp sản xuất
cao su nhân tạo nhằm cạnh tranh với sản phẩm thiên nhiên. Ở Mỹ, quá trình tìm kiếm tập trung vào các nguyên liệu khác với những gì đang được nghiên cứu ở Châu Âu. Hãng Thiokol bắt đầu bán cao su nhân tạo Neoprene năm 1930. Hãng DuPont, dựa trên kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ở Nieuwland cũng tung ra
thị trường loại cao su tương tự năm 1931.
Cho đến năm 1925, giá cao su tự nhiên đã tăng đến ngưỡng mà rất nhiều công ty bắt đầu tìm kiếm các phương pháp sản xuất cao su nhân tạo nhằm cạnh tranh với sản phẩm thiên nhiên. Ở Mỹ, quá trình tìm kiếm tập trung vào các nguyên liệu khác với những gì đang được nghiên cứu ở Châu Âu. Hãng Thiokol bắt đầu bán cao su nhân tạo Neoprene năm 1930. Hãng DuPont, dựa trên kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ở Nieuwland cũng tung ra thị trường loại cao su tương tự năm 1931. Đến đầu những năm 1960, sản lượng cao su nhân tạo đã vượt qua cao su tự nhiên.
Cao su tổng hợp là gì?
Cao su tổng hợp là các polyme được tổng hợp từ các sản phẩm của dầu mỏ, mang những tính chất như cao su thiên nhiên.
Điều đặc biệt ở cao su tổng hợp đó là các tính chất hóa lý đặc biệt có thể được bổ sung nhờ các chất độn, mang lại độ bền nhiệt, khả năng chống dầu, hóa chất vượt trội so với cao su tự nhiên.
Cao su tổng hợp được ứng dụng trong nhiều ngành nghề như công nghiệp ô tô, lốp xe, gioăng cao su, ống mềm, dây đai, thảm, và sàn.
Các sản phẩm cao su tổng hợp thông dụng được các nhà sản xuất:
Cao su cuộn,
Cao su tấm,
Cao su lót sàn,
Cao su chống rung giảm chấn,
Cao su chịu dầu,
Đệm chống va
Lịch sử ra đời của cao su tổng hợp
Không ngoa khi nói lịch sử ra đời của cao su tổng hợp gắn liền với chiến tranh thế giới lần II. Một trong những nước tích cực nghiên cứu và sản xuất cao su tổng hợp là Mỹ.
Sản xuất cao su nhân tạo tăng mạnh đặc biệt là Mỹ, bắt đầu từ khi các nước phe Trục kiểm soát gần như tất cả nguồn cung cấp cao su tự nhiên vào năm 1942. Bắt đầu sau khi Nhật Bản chinh phục hầu hết châu Á nơi cung cấp phần lớn nguồn cao su tự nhiên cho thế giới.
Các phiên bản của cao su tổng hợp chủ yếu là các sản phẩm trùng hợp của butadiene và styrene mà phổ biến nhất là cao su buna. Đến năm 1944, tình hình chiến sự gia tăng, nhu cầu cao su tăng cao, cao su nhân tạo được sản xuất với một khối lượng gấp đôi sản lượng cao su tự nhiên trên thế giới trước khi chiến tranh bắt đầu.
Ngày nay cao su tổng hợp vẫn là một trong những mặt hàng có nhu cầu cao với sản lượng gần 32 triệu tấn tương đương giá trị 56 tỷ USD (2020).
Cao su tổng hợp hiện nay ngoài cao su buna chiếm tỷ trọng lớn, bên cạnh còn có các sản phẩm
nhựa như polyme, plastic, Silocone …