Nghiên cứu chế tạo vật liệu blend ba thành phần trên cơ sở cao su thiên nhiên cao su styren butadien và polyetylen tỷ trọng thấp

Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HOÁ HỌC ĐINH THỊ THANH DUNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU BLEND BA THÀNH PHẦN TRÊN CƠ SỞ CAO SU THIÊN NHIÊN, CAO SU STYREN BUTADIEN VÀ POLYETYLEN TỶ TRỌNG THẤP KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hoá Công nghệ - Môi trƣờng HÀ NỘI – 05/2010 Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HOÁ HỌC …………… ĐINH THỊ THANH DUNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU BLEND BA THÀNH PHẦN TRÊN CƠ SỞ CAO SU THIÊN NHIÊN, CAO SU STYREN BUTADIEN VÀ POLYETYLEN TỶ TRỌNG THẤP KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hoá Công nghệ - Môi trƣờng Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ QUANG KHÁNG TS NGÔ KẾ THẾ HÀ NỘI – 05/2010 Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Khóa luận đƣợc hoàn thành Viện Hoá học - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình đầy trách nhiệm PGS.TS Đỗ Quang Kháng phòng Công nghệ Vật liệu Polyme - Viện Hoá học TS Ngô Kế Thế phòng nghiên cứu Vật liệu Polyme & Composite - Viện Khoa học vật liệu Xin chân thành cảm ơn tập thể khoa học phòng công nghệ Vật liệu Polyme - Viện Hóa học, phòng nghiên cứu Vật liệu Polyme & Composite Viện Khoa học Vật liệu nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em việc chế tạo mẫu nghiên cứu, đo tính lý vật liệu để hoàn chỉnh số liệu nghiên cứu cho khoá luận tốt nghiệp Nhân dịp em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Hoá học trƣờng ĐHSP Hà Nội tận tình dạy dỗ dìu dắt, trang bị cho em kiến thức khoa học cần thiết trình học tập trƣờng Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2010 Sinh viên Đinh Thị Thanh Dung Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Khoá luận đƣợc thực hoàn thành Viện Hoá học Viện Khoa học Vật liệu - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam, dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Đỗ Quang Kháng TS Ngô Kế Thế, với nỗ lực thân có tham khảo tài liệu số tác giả (phần tài liệu tham khảo) Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các kết nghiên cứu, số liệu trình bày khóa luận trung thực không trùng với kết tác giả khác Nếu sai xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT MỞ ĐẦU……………………………………………… … ……………… PHẦN 1: TỔNG QUAN………………………………………… ……… 1.1 Tổng quan vật liệu blend……………………………… ………… 1.1.1 Một số khái niệm vật liệu polyme blend………… ………….… 1.1.2 Sự tƣơng hợp polyme………………………………… … 1.1.3 Những yếu tố ảnh hƣởng tới tính chất của vật liệu tổ hợp ……… 1.1.4 Một số loại polyme blend…………………………………… 1.1.5 Các phƣơng pháp xác định tƣơng hợp polyme blend……… 1.1.6 Chất tƣơng hợp polyme……………………………… 1.1.7 Những biện pháp tăng cƣờng tính tƣơng hợp polyme…… 1.1.8 Công nghệ phƣơng pháp chế tạo vật liệu polyme blend…… 10 1.1.9 Ƣu điểm vật liệu polyme blend…………….………………… 11 1.2 Vật liệu polyme blend sở cao su thiên nhiên, cao su styren butadien polyetylen tỷ trọng thấp………………………….…… … 12 1.2.1 Cao su thiên nhiên………………………………………………… 12 1.2.1.1 Thành phần…………………………………… …………… 12 1.2.1.2 Cấu tao hóa học cao su thiên nhiên…………………… 13 1.2.1.3 Tính chất cao của su thiên nhiên……………………………… 13 1.2.1.4 Phƣơng pháp chế biến………………………………………… 16 1.2.1.5 Một số ứng dụng vật liệu blend sở CSTN………… 16 1.2.2 Cao su styren butadien……………………………………… …… 17 1.2.2.1 Đặc điểm cấu tạo……………………… ………………… 17 1.2.2.2 Các phƣơng pháp trùng hợp…………………………………… 17 1.2.2.3 Tính chất công nghệ, tính chất lý SBR… …………… 18 1.2.2.4 Đặc trƣng kỹ thuật số loại SBR…………….……… 19 1.2.2.5 Ứng dụng……………………………………….…………… 21 Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp 1.2.3 Polyetylen…………………………………………………… 1.2.3.1 Phƣơng pháp tổng hợp…………………….………………… 1.2.3.2 Cấu trúc, tính chất polyetylen…………………………… 1.2.3.3 Biến tính cao su polyetylen…………………… ……… 1.2.4 Dầu trẩu………………………………………………… ………… PHẦN 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………… 22 22 22 24 27 29 29 29 29 29 30 31 31 31 33 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu………………………………………………… 2.2 Nội dung nghiên cứu………………………………….………………… 2.3 Vật liệu nghiên cứu máy móc, thiết bị…………………………… 2.3.1 Vật liệu nghiên cứu……………………………………………… 2.3.2 Máy móc, thiết bị………………………………………………… 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu……………………………………………… 2.4.1 Chế tạo mẫu……………………………………………………… 2.4.2 Khảo sát tính chất lý vật liệu…………………………… 2.4.3 Nghiên cứu khả bền nhiệt vật liệu…………………… 2.4.4 Nghiên cứu cấu trúc hình thái vật liệu kính hiển vi điện tử quét (SEM)……………………………………….… …….……… 34 PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Ảnh hƣởng hàm lƣợng cao su styren butadien tới cấu trúc tính chất vật liệu…………………………………………………… 3.1.1 Ảnh hƣởng tới tính chất lý vật liệu………………… …… 3.1.2 Ảnh hƣởng tới cấu trúc hình thái vật liệu…………………… 3.1.3 Ảnh hƣởng tới khả bền nhiệt vật liệu………………… 3.2 Ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu tới cấu trúc tính chất vật liệu… 3.2.1 Ảnh hƣởng tới tính chất lý vật liệu…………………… … 3.2.2 Ảnh hƣởng tới cấu trúc hình thái vật liệu…………………… 3.2.3 Ảnh hƣởng tới khả bền nhiệt vật liệu………………… 35 35 40 42 45 45 50 52 KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT CSTN : Cao su thiên nhiên LDPE : Polyetylen tỷ trọng thấp SBR : Cao su styren butadien HDPE : Polyetylen tỷ trọng cao PE : Polyetylen EVA : Cao su etylen vinyl axetat EPDM : Cao su etilen-propylen-dien đồng trùng hợp TMTD : Tetrametyl thiuram disunfit SEM Kính hiển vi điện tử quét : TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam ASTM : Tiêu chuẩn Mỹ TGA : Phân tích nhiệt trọng lƣợng pkl : Phần khối lƣợng Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Từ vài chục năm nay, vật liệu polyme blend nói chung cao su blend nói riêng đƣợc nghiên cứu chế tạo ứng dụng rộng rãi tận dụng đƣợc vật liệu công nghệ sẵn có nhờ có hiệu cao Ở nƣớc ta, năm qua có nhiều công trình nghiên cứu chế tạo ứng dụng loại cao su blend sở cao su thiên nhiên với số cao su tổng hợp nhƣ: cao su styren butadien (SBR), cao su nitril butadien (NBR), cao su clopren (CR),… số loại nhựa nhiệt dẻo gồm số loại polyolephin (PO),… Những loại vật liệu có tính lý, kỹ thuật giá thành phù hợp, bền môi trƣờng, thời tiết,… đáp ứng yêu cầu sử dụng Bên cạnh sản lƣợng cao su thiên nhiên liên tục tăng với tốc độ cao năm qua Cao su thiên nhiên có tính chất lý tốt độ đàn hồi cao nhƣng hạn chế công nghệ chế tạo nên cao su thiên nhiên chủ yếu đƣợc xuất dạng thô mà hiệu kinh tế thấp Với nhu cầu ngày cao thị trƣờng, hàng năm nƣớc ta lại phải nhập loạt sản phẩm cao su kỹ thuật với giá thành cao Để nâng cao khả chịu mài mòn cho vật liệu blend (LDPE/CSTN) đáp ứng nhu cầu sản xuất, chọn đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu blend ba thành phần sở cao su thiên nhiên, cao su styren butadien polyetylen tỷ trọng thấp” làm chủ đề cho khóa luận tốt nghiệp Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu Mục đích đề tài tạo vật liệu cao su blend sở cao su thiên nhiên có tính lý đặc biệt khả chịu mài mòn, đáp ứng yêu cầu sản xuất đế giày chất lƣợng cao Đối tƣợng nghiên cứu Vật liệu polyme blend sở cao su thiên nhiên, cao su styren butadien polyetylen tỷ trọng thấp Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu tính chất lý vật liệu - Nghiên cứu cấu trúc hình thái vật liệu - Nghiên cứu độ bền nhiệt vật liệu Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vật liệu polyme blend 1.1.1 Một số khái niệm vật liệu polyme blend Vật liệu tổ hợp polyme (polyme blend) đƣợc cấu thành từ hai hay nhiều loại polyme nhiệt dẻo polyme nhiệt dẻo với cao su để làm tăng độ bền giảm giá thành sản phẩm vật liệu Giữa polyme thành phần có tƣơng tác không tƣơng tác vật lý hóa học [3] Polyme blend hệ đồng thể dị thể Trong hệ đồng thể, polyme thành phần đặc tính riêng; polyme dị thể tính chất polyme thành phần hầu nhƣ đƣợc giữ nguyên Polyme blend loại vật liệu nhiều pha có pha liên tục (pha nền, matrix) nhiều pha phân tán (pha gián đoạn) pha đƣợc tạo nên polyme thành phần Mục đích việc nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme blend việc tạo vật liệu có tính chất đặc biệt theo yêu cầu sản phẩm nhờ việc điều chỉnh tỷ lệ polyme thành phần, hàm lƣợng chất tƣơng hợp mà đóng góp vào việc giảm nhẹ điều kiện gia công polyme, giảm giá thành sản phẩm [3, 1, 9] Trong nghiên cứu polyme blend, ngƣời ta cần quan tâm tới số khái niệm sau: - Sự tƣơng hợp polyme: mô tả tạo thành pha tổ hợp ổn định đồng thể từ hai nhiều polyme Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội (CSTN/LDPE)/SBR (90/10) (CSTN/LDPE)/SBR (80/20) Khoá luận tốt nghiệp T1 369,86 T2 440,05 T1 377,99 T2 461,29 70,17 48,877 83,30 43,286 Qua kết nhận thấy vật liệu CSTN/LDPE đƣợc biến tính SBR nhiệt độ phân huỷ mạnh tăng lên tổn hao khối lƣợng giảm Nhƣ vật liệu CSTN/LDPE đƣợc biến tính SBR khả bền nhiệt đƣợc tăng lên đáng kể Từ biểu đồ TGA ta thấy khoảng cách hai vùng nhiệt độ phân huỷ mạnh vật liệu đƣợc biến tính SBR thu hẹp lại nhiều đặc biệt mẫu vật liệu chứa 10% SBR khoảng cách 70,170C, điều chứng SBR làm tăng khả tƣơng hợp CSTN LDPE 3.2 Ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu tới cấu trúc tính chất vật liệu 3.2.1 Ảnh hưởng tới tính chất lý Căn vào kết nghiên cứu thu đƣợc blend (CSTN/LDPE)/SBR tỷ lệ 90/10 có tính chất tốt nên chọn blend (CSTN/LDPE)/SBR tỷ lệ để biến tính với dầu trẩu Để khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu tới tính chất lý vật liệu, chế tạo mẫu CSTN/LDPE/SBR với tỷ lệ khác dầu trẩu Mẫu tạo thành đƣợc đo số tính chất lý điều kiện Những kết khảo sát đƣợc trình bày bảng dƣới Bảng 8: Ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu tới tính chất lý vật liệu Tính chất Độ bền kéo đứt (MPa) Đinh Thị Thanh Dung Độ dãn dài Độ Độ cứng Độ mài mòn dãn dƣ (Shore A) (cm3/1,61km) Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp đứt (%) (%) 19,78 601,0 37,2 54,8 0,895 20,34 614,0 36,4 54,2 0,863 21,56 632,0 35,2 53,0 0,835 19,23 605,2 34,5 52,3 0,890 17,87 596,0 33,2 51,4 0,923 15,64 588,0 32,0 49,6 0,976 3.2.1.1 Ảnh hưởng hàm lượng dầu trẩu tới độ bền kéo đứt 22.5 Độ bền kéo đứt (MPa) 21 19.5 18 16.5 15 10 Hàm lƣợg dầu trẩu (%) Hình 3.12: Ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu tới độ bền kéo đứt vật liệu Từ hình 3.12 thấy rằng: Khi hàm lƣợng dầu trẩu từ đến 3% độ bền kéo đứt tăng đạt cực đại 3%, từ đến 9% độ bền kéo đứt giảm dần nguyên nhân hàm lƣợng dầu trẩu 3% khả tƣơng hợp cấu tử tốt nhất, làm vật liệu có cấu trúc chặt chẽ dẫn đến độ bền kéo đứt Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp tăng lên Khi hàm lƣợng dầu trẩu lớn 3% hàm lƣợng dầu trẩu cao, phân tử dầu đóng vai trò nhƣ chất hoá dẻo làm giảm tƣơng tác bề mặt pha làm giảm độ bền kéo đứt vật liệu 3.2.1.2 Ảnh hưởng hàm lượng dầu trẩu tới độ dãn dài đứt 635 Độ dãn dài đứt (%) 625 615 605 595 585 10 Hàm lƣợng dầu trẩu (%) Hình 3.13: Ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu tới độ dãn dài đứt vật liệu Kết nghiên cứu cho thấy độ dãn dài đứt vật liệu đƣợc cải thiện đáng kể có dầu trẩu Tuy nhiên hàm lƣợng dầu trẩu lớn 3% Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp độ dãn dài đứt giảm nhanh chóng hàm lƣợng cấu tử tƣơng hợp không tốt với Khi hàm lƣợng dầu trẩu cao tập hợp thành pha riêng làm giảm tƣơng tác bề mặt pha dẫn đến độ dãn dài đứt giảm 3.2.1.3 Ảnh hưởng hàm lượng dầu trẩu tới độ dãn dư 38 37 Độ dãn dƣ (%) 36 35 34 33 32 31 10 Hàm lƣợng dầu trẩu (%) Hình 3.14: Ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu tới độ dãn dƣ vật liệu Theo hình 3.14 giá trị độ dãn dƣ vật liệu giảm dần hàm lƣợng dầu trẩu tăng lên, điều có nghĩa độ đàn hồi vật liệu tăng lên Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp 3.2.1.4 Ảnh hưởng hàm lượng dầu trẩu tới độ cứng 55 Độ cứng (Shore A) 54 53 52 51 50 49 10 Hàm lƣợng dầu trẩu (%) Hình 3.15: Ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu tới độ cứng vật liệu Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Từ hình 3.15 nhận thấy độ cứng vật liệu giảm dần hàm lƣợng dầu trẩu tăng Do nhƣ giải thích, vai trò làm tăng khả phân tán tăng tƣơng hợp cấu tử, dầu trẩu đóng vai trò nhƣ chất hoá dẻo Do hàm lƣợng dầu trẩu tăng lên, độ cứng vật liệu giảm dần 3.2.1.5 Ảnh hưởng hàm lượng dầu trẩu đến độ mài mòn Độ mài mòn (cm3 /1,61km) 0.96 0.92 0.88 0.84 0.8 10 Hàm lƣợng dầu trẩu (%) Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Hình 3.16: Ảnh hƣởng hàm lƣợng dầu trẩu đến độ mài mòn vật liệu Kết nghiên cứu cho thấy độ mài mòn vật liệu giảm dần hàm lƣợng dầu trẩu đến 3%, tăng dần hàm lƣợng 3% Nguyên nhân đƣợc giải thích nhƣ 3.2.2 Ảnh hưởng tới cấu trúc hình thái Dƣới ảnh chụp từ kính hiển vi điện tử quét mặt gãy số mẫu vật liệu tiêu biểu vật liệu CSTN/LDPE/SBR với các hàm lƣợng khác dầu trẩu Hình 3.17: Ảnh SEM bề mặt gãy bề mặt mẫu vật liệu cao su blend CSTN/LDPE/SBR không dầu trẩu Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Hình 3.18: Ảnh SEM bề mặt gãy bề mặt mẫu vật liệu cao su blend CSTN/LDPE/SBR + 3% dầu trẩu Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Hình 3.19: Ảnh SEM bề mặt gãy bề mặt mẫu vật liệu cao su blend CSTN/LDPE/SBR + 9% dầu trẩu Quan sát hình ảnh mẫu vật liệu chụp kính hiển vi điện tử quét (SEM) thấy rằng: mẫu dầu trẩu bề mặt có cấu trúc thô, không đồng có phân tách pha, với mẫu có hàm lƣợng dầu trẩu 3% bề mặt đồng cấu trúc vật liệu chặt chẽ hơn, với mẫu có hàm lƣợng dầu trẩu 9% bề mặt gãy vật liệu xuất kết tụ Điều đƣợc giải thích lƣợng dầu trẩu dƣ thừa nên nằm bề mặt phân cách pha dẫn đến kết tụ chất độn polyme trình gia công 3.2.3 Ảnh hưởng tới độ bền nhiệt Dƣới biểu đồ phân tích bảng kết phân tích TGA số mẫu vật liệu CSTN/LDPE/SBR với hàm lƣợng khác dầu trẩu Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Hình 3.20: Biểu đồ TGA mẫu vật liệu blend CSTN/LDPE/SBR Hình 3.21: Biểu đồ TGA mẫu vật liệu blend CSTN/LDPE/SBR + 3% dầu trẩu Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Hình 3.22: Biểu đồ TGA mẫu vật liệu blend CSTN/LDPE/SBR + 9% dầu trẩu Bảng 9: Kết phân tích TGA mẫu vật liệu Mẫu vật liệu Vùng nhiệt độ phân huỷ mạnh (0C ) T = T2 – T1 Ti (0C) (0C) CSTN/LDPE/SBR không dầu trẩu T1 T2 440,05 CSTN/LDPE/SBR + 3% dầu trẩu T1 374,94 (CSTN/LDPE/SBR + 9% dầu trẩu 369,86 T2 436,81 T1 373,25 T2 Tổn hao khối lƣợng đến 4000C (%) 70,17 48,877 61,87 41,751 85,40 46,224 458,65 Các kết thu đƣợc từ biểu đồ TGA đƣợc biễu diễn bảng Qua kết nhận thấy vật liệu CSTN/LDPE/SBR có thêm dầu trẩu nhiệt độ phân huỷ mạnh tăng lên tổn hao khối lƣợng giảm Đặc biệt mẫu vật liệu có hàm lƣợng dầu trẩu 3% nhiệt độ phân huỷ mạnh tăng lên 374,940C độ tổn hao khối lƣợng có 41,751% Điều chứng minh có mặt dầu trẩu làm tăng độ bền nhiệt vật liệu CSTN/LDPE/SBR Từ biểu đồ TGA ta thấy khoảng cách hai vùng nhiệt độ phân huỷ mạnh vật liệu có 3% dầu trẩu thu hẹp nhiều, có Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp 61,870C Điều chứng tỏ với hàm lƣợng dầu trẩu 3% khả tƣơng hợp cấu tử vật liệu blend CSTN/LDPE/SBR tốt Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu đƣợc cho thấy rằng: Khi nghiên cứu biến tính vật liệu blend CSTN/LDPE cao su SBR thu đƣợc hàm lƣợng SBR tối ƣu 10% + Ở hàm lƣợng cao su SBR 10% làm tăng tính chất học vật liệu (độ bền kéo đứt, độ dãn dài đứt khả bền mài tăng) + Cấu trúc hình thái vật liệu blend cấu tử đƣợc cải thiện, cấu trúc chặt chẽ, khả bám dính pha tốt + Cao su SBR làm tăng độ bền nhiệt vật liệu Hàm lƣợng dầu trẩu dùng để biến tính vật liệu blend cấu tử CSTN/LDPE/SBR 3% Ở hàm lƣợng này, cấu trúc hình thái vật liệu chặt chẽ hơn, làm tăng tính chất học làm tăng độ bền nhiệt vật liệu Ở hàm lƣợng 3%, dầu trẩu việc đóng vai trò chất hóa dẻo giúp cho trình gia công vật liệu dễ dàng hơn, đóng vai trò nhƣ chất tƣơng hợp cho hệ blend cấu tử Những kết nghiên cứu thu đƣợc cho thấy vật liệu blend cấu tử CSTN/LDPE/SBR với 3% dầu trẩu có tính chất học cao (đặc biệt độ bền mài mòn), bền nhiệt đáp ứng yêu cầu chế tạo số sản phẩm cao su kỹ thuật nhƣ đế giày chất lƣợng cao, ống hút chịu áp lực,… Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Thái Hoàng Vật liệu polyme blend, Trung tâm Khoa học tự nhiên Công nghệ quốc nghệ quốc gia, 2003 Đỗ Quang Kháng, Nguyễn Văn Khôi, Đỗ Trƣờng Thiện Vật liệu tổ hợp polyme khả ứng dụng, Tạp chí hoạt động khoa học, số 3, Tr.40 - 42, 1996 Phạm Hữu Lý Tính trộn hợp tương hợp: Những vấn đề nghiên cứu quan trọng vật liệu blend, Trung tâm Khoa học tự nhiên Công nghệ quốc nghệ quốc gia, 1993 Nguyễn Quang, Biến tính cao su tự nhiên PE, Tạp chí hoá học, số 34-1996 Tập thể tác giả Kỹ thuật sản xuất chất dẻo, ĐHBKHN 1978 Ngô Phú Trù Kỹ thuật chế biến gia công cao su NXB trƣờng ĐHBKHN, 1995 w.w.w.vinachem.com.vn Vật liệu cao su sản xuất giầy chất lượng cao w.w.w.ruthimex.com.vn Từ vật liệu đến sản phẩm cao su kỹ thuật, 27/19/2007 TIẾNG ANH Jungnickel.B, J, Polymer blends, Carl Hasner Verlag, Muenchen, Wien, 1990 10 Khang.D.Q Dr Arb S 19 - 20, Merseburg 1988 Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp 11 Boddanow W W; Metjolkin, W.I Kenssowski, W.N Plaster und Kautschuk 29, S 286-290, (1982) 12 Bauer W ; Bos H.J; Katschuk: Gummi und Kuuststofe 35, S 15021054 (1982) 13 Zhang – Rendong; Luizhogcen Pige Keje, S 42-43, (1982) 14 Adamescu G.H ; Rsu M Acta PO Lymerica 32 S 704-708, 11 (1981) 15 Aliguliev R.M… Azerb Khim Zurual, 5, S 121-126 (1981) 16 Hans-Georg Elias Makrow lelule.5 Auflagl, Baud 2, S 603-653 17 K.E.George, R.Joseph, D.Joseph Francis, K.T.Thomas Polym Eng Sci, Vol 27, No 15, Pages 1137-1140, 1987 18 A.Tager Physical Chemistry of Polymer, Mir Publsher, Pages 575, 1972 19 N.Perbunan Handbuch fuer die Gummi- Industrie, Bayer Leverkysen, Pages 70, 1971 20 M.K.Stockdale Gummi Faser Kunstst, Vol.42, Nr 10 Pages 528-534, 1989 Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá học [...]... đời sống và kinh tế - Quá trình nghiên cứu chế tạo sản phẩm mới trên cơ sở vật liệu polyme blend nhanh và thuận lợi hơn nhiều so với các vật liệu khác vì nó đƣợc chế tạo từ những vật liệu và công nghệ sẵn có [1 ,9] 1.2 Vật liệu polyme blend trên cơ sở cao su thiên nhiên, cao su styren butadien và polyetylen tỷ trọng thấp 1.2.1 Cao su thiên nhiên 1.2.1.1 Thành phần Thành phần của cao su thiên nhiên gồm... là phụ gia tốt trong quá trình chế biến và gia công cao su PHẦN 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Vật liệu blend trên cơ sở cao su thiên nhiên, cao su styren butadien và polyetylen tỷ trọng thấp 2.2 Nội dung nghiên cứu Căn cứ vào kết quả nghiên cứu trƣớc đây đã thu đƣợc blend CSTN/LDPE tỷ lệ 80/20 có tính chất tốt nhất nên chúng tôi chọn blend Đinh Thị Thanh Dung Lớp K32A-Hoá... và tiến bộ khoa học kỹ thuật trong ứng dụng thực tế của vật liệu blend cao su Việt Nam Cho đến nay chúng ta đã thay thế đƣợc 40% cao su tổng hợp bằng cao su thiên nhiên, nhƣng vẫn đảm bảo độ bền vững và ổn định của đập - Vật liệu phục vụ vận tải biển và khai khoáng: blend trên cơ sở cao su thiên nhiên và PE tỷ trọng thấp (LDPE) đã đƣợc dùng để chế tạo hàng loạt đệm chống va đập cho tàu biển [8] - Vật. .. hơi cho sản phẩm cao su sống ở dạng cục chứa nhiều tạp chất cơ học và tất cả các hợp chất tan trong nƣớc [6] 1.2.1.5 Một số ứng dụng của vật liệu blend trên cơ sở CSTN ở Việt Nam - Vật liệu dùng trong thủy lợi: sử dụng hệ vật liệu blend trên cơ sở cao su thiên nhiên, cao su clopren đã chế tạo thành công các túi đập cao su đóng vai trò điều tiết lƣu lƣợng nƣớc trong các hồ chứa Đập cao su là sản phẩm... cho tàu biển [8] - Vật liệu sản xuất giầy chất lƣợng cao: bằng việc biến tính cao su thiên nhiên bằng PE tỷ trọng thấp (LDPE) để giảm tỷ trọng và tăng khả năng bền môi trƣờng [7] 1.2.2 Cao su styren butadien Cao su styren butadien đƣợc nhà hóa học ngƣời Đức Walter Bock tổng hợp thành công đầu tiên năm 1929 bằng phƣơng pháp nhũ tƣơng từ hai monome butadien và styren Cao su styren butadien công nghiệp... chúng với nhau 1.1.9 Ưu diểm của vật liệu polyme blend - Việc chế tạo vật liệu polyme blend giúp cho các nhà khoa học và các nhà kinh tế có thể cân đối, tối ƣu hóa về mặt giá thành và công nghệ chế tạo cũng nhƣ tính chất vật liệu - Vật liệu polyme blend phối hợp đƣợc các tính chất quý của các vật liệu thành phần, tạo ra các vật liệu có tính chất đặc biệt mà các vật liệu riêng rẽ không có đƣợc Do đó... quát sơ bộ về tính chất và khả năng ứng dụng của các loại vật liệu tổ hợp từ cao su với PE Bảng 5: Tính chất và khả năng ứng dụng của một số tổ hợp vật liệu trên cơ sở cao su và PE Tổ hợp PE với Cao su thiên nhiên Cao su butadien Cao su butin Đinh Thị Thanh Dung Tính chất -Tăng tính cơ lý -Bền môi trƣờng -Cải thiện tính cơ lý -Bền nhiệt, chịu lạnh -Bám dính tốt -Cải thiện tính cơ lý -Bền nhiệt -Bền ozon... vật liệu bằng phƣơng pháp phân tích nhiệt trọng lƣợng (TGA) - Nghiên cứu cấu trúc hình thái của vật liệu bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) 2.3 Vật liệu và máy móc, thiết bị nghiên cứu 2.3.1 Vật liệu nghiên cứu * LDPE dạng bột ký hiệu Yakalon của hãng Mitsubishi (Nhật Bản): -Tỷ trọng (g/cm3) : -Chỉ số nóng chảy (190/2,16) : 0,916 22 – 0,1 * Cao su SBR loại NIPOL 1502 của Nhật Bản * Cao su thiên nhiên. .. mức độ lƣu hóa của cao su và thành phần phối liệu có ảnh hƣởng lớn đến tính chất cơ lý của vật liệu bằng phƣơng pháp trộn hợp trên máy cán gia nhiệt Thành phần PE có tác dụng làm tăng độ dẻo của các vật liệu và góp phần che chắn các tác động của môi trƣờng lên vật liệu Việc dùng PE biến tính cao su thiên nhiên giúp cho việc tăng cƣờng các tính chất điện đặc biệt là điện áp đánh thủng và độ cách điện Đinh... Công nghệ và các phương pháp chế tạo vật liệu polyme blend 1.1.8.1 Công nghệ chế tạo Điều quan trọng trong công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp là chọn ra những polyme phối hợp đƣợc với nhau và đƣa lại hiệu quả cao Những căn cứ để lựa chọn là: - Yêu cầu kỹ thuật của vật liệu cần có - Bản chất và cấu tạo hóa học của polyme ban đầu - Cấu trúc và tính chất vật lý của polyme - Giá thành Các polyme có bản chất ... HOÁ HỌC …………… ĐINH THỊ THANH DUNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU BLEND BA THÀNH PHẦN TRÊN CƠ SỞ CAO SU THIÊN NHIÊN, CAO SU STYREN BUTADIEN VÀ POLYETYLEN TỶ TRỌNG THẤP KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC... Đối tƣợng nghiên cứu Vật liệu blend sở cao su thiên nhiên, cao su styren butadien polyetylen tỷ trọng thấp 2.2 Nội dung nghiên cứu Căn vào kết nghiên cứu trƣớc thu đƣợc blend CSTN/LDPE tỷ lệ 80/20... giá thành cao Để nâng cao khả chịu mài mòn cho vật liệu blend (LDPE/CSTN) đáp ứng nhu cầu sản xuất, chọn đề tài: Nghiên cứu chế tạo vật liệu blend ba thành phần sở cao su thiên nhiên, cao su styren