Nghiên cứu chế tạo blend đi từ cao su tự nhiên có sử dụng phụ gia nano

162 620 0
Nghiên cứu chế tạo blend đi từ cao su tự nhiên có sử dụng phụ gia nano

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ NHƢ ĐA NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BLEND ĐI TỪ CAO SU TỰ NHIÊN CÓ SỬ DỤNG PHỤ GIA NANO LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội 2016Hà Nội – 82015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI o0o LÊ NHƢ ĐA NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BLEND ĐI TỪ CAO SU TỰ NHIÊN CÓ SỬ DỤNG PHỤ GIA NANO Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP Mã số: 62440125 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. GS.TS. BÙI CHƢƠNG 2. TS. ĐẶNG VIỆT HƢNG Hà Nội 2016LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện. Các số liệu và kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. Tập thể hƣớng dẫn GS.TS. Bùi Chương TS. Đặng Việt Hưng Hà Nội, 2016 Tác giả Lê Như ĐaLỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành tại Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polyme Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS. TS. Bùi Chương, PGS. TS. Phan Thị Minh Ngoc, TS. Đặng Việt Hưng, là những người thầy cô tận tâm, đã nghiêm khắc và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện bản luận án này. Tôi cũng xin tỏ lòng biết ơn chân thành đối với sự giúp đỡ nhiệt tình của toàn thể cán bộ Trung tâm Nghiên cứu vật liệu Polyme và Compozit Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và sinh viên chuyên ngành CN vật liệu polyme và compozit đã cộng tác, trao đổi, thảo luận và đóng góp cho luận án, đồng thời tạo nhiều điều kiện thuận lợi cũng như đóng góp nhiều ý kiến để hoàn thiện luận án. Để hoàn thành tốt chương trình học cũng như luận án bên cạnh sự giúp đỡ của các thầy cô và bạn bè còn có sự ủng hộ và động viên của gia đình, đây là chỗ dựa vững chắc để tôi có thể yên tâm hoàn thành bản luận án. Tôi xin được bày tỏ sự trân trọng và lòng biết ơn sâu nặng. Hà Nội, 2016 Tác giả Lê Như ĐaMỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU.....................................................I DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................ III DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................VI MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN........................................................................................... 4 1.1. Cao su tự nhiên (CSTN)......................................................................................... 4 1.1.1. Lịch sử phát triển. ...........................................................................................4 1.1.2. Thành phần và cấu tạo hoá học của CSTN. ....................................................5 1.1.2.1. Thành phần của CSTN.............................................................................5 1.1.2.2. Cấu tạo hoá học........................................................................................5 1.1.3. Tính chất của CSTN........................................................................................6 1.1.3.1. Tính chất cơ lý của CSTN........................................................................6 1.1.3.2. Tính chất công nghệ của CSTN. ..............................................................7 1.1.3.3. Ứng dụng của CSTN................................................................................7 1.2. Cao su EPDM......................................................................................................... 8 1.2.1. Lịch sử phát triển ............................................................................................8 1.2.2. Cấu tạo hóa học của cao su EPDM .................................................................8 1.2.3. Tính chất cơ lý của cao su EPDM.................................................................10 1.2.3.1. Các tính chất khác ..................................................................................11 1.3. Blend CSTNEPDM............................................................................................. 11 1.3.1. Sự trộn hợp của polyme ................................................................................11 1.3.2. Khả năng trộn hợp của polyme .....................................................................13 1.3.3. Những yếu tố ảnh hƣởng tới tính chất của blend ..........................................13 1.3.4. Vai trò của chất tƣơng hợp............................................................................141.3.5. Tƣơng hợp trong polyme blend.....................................................................15 1.3.5.1. Tƣơng hợp không hoạt tính....................................................................18 1.3.5.2. Tƣơng hợp hoạt tính...............................................................................19 1.3.5.3. Tƣơng hợp bằng cách hoạt hóa bề mặt ..................................................19 1.3.5.4. Tƣơng hợp bằng khâu mạch ngang........................................................20 1.3.6. Blend của cao su tự nhiên và cao su EPDM .................................................20 1.4. Phụ gia nano và cao su nanocompozit ................................................................. 36 1.4.1. Phụ gia nano..................................................................................................36 1.4.1.1 Nanoclay và nanoclay biến tính hữu cơ ..................................................36 1.4.1.2 Silica và silica biến tính ..........................................................................37 1.4.2. Cao su nanocompozit ....................................................................................41 1.4.2.1. Các phƣơng pháp chế tạo cao su nanocompozit ...................................41 1.4.2.2. Silicacao su nanocompozit...................................................................43 1.4.2.3 Nanoclaycao su nanocompozit ..............................................................44 CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM .................................................... 45 2.1. Hóa chất và nguyên liệu....................................................................................... 45 2.2. Thiết bị ................................................................................................................. 46 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu...................................................................................... 47 2.3.1. Phƣơng pháp chế tạo mẫu .............................................................................47 2.3.2. Các quy trìnhchế tạo mẫu blend CSTNEPDM.......................................47 2.3.2.1. Quy trình trộn hợp blend CSTNEPDM theo phƣơng pháp 1 ...............47 2.3.2.2. Quy trình trộn hợp blend CSTNEPDM theo phƣơng pháp 2 ...............49 2.3.2.3. Quy trình trộn hợp blend CSTNEPDM theo phƣơng pháp 3 ...............50 2.3.2.4. Quy trình trộn hợp blend CSTNEPDM theo phƣơng pháp 4 ...............50 2.3.2.5. Quy trình trộn hợp blend CSTNEPDM theo phƣơng pháp 5 ...............51 2.3.2. Phƣơng pháp thử nghiệm ..............................................................................52 2.3.2.1. Phƣơng pháp xác định tính chất cơ học: ................................................522.3.2.2. Phƣơng pháp xác định độ cứng..............................................................53 2.3.2.3. Phƣơng pháp xác định hệ số lão hóa nhiệt của vật liệu .........................53 2.3.2.4. Phƣơng pháp xác định cấu trúc hình thái vật liệu..................................54 2.3.2.5. Phƣơng pháp xác định khối lƣợng phân tử ............................................54 2.3.2.6. Phƣơng pháp xác định độ trƣơng của vật liệu trong dung môi..............55 2.3.2.7. Phƣơng pháp xác định mật độ mạng......................................................55 2.3.2.8. Phƣơng pháp xác định độ nhớt Mooney ................................................56 2.3.2.9. Phƣơng pháp đo các đặc trƣng lƣu hóa..................................................56 2.3.2.10. Phƣơng pháp đo phân bố kích thƣớc hạt..............................................57 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................... 58 3.1. Nghiên cứu chế tạo blend CSTNEPDM................................................. 58 3.1.1.Ảnh hƣởng của công nghệ chế tạo đến tính chất blend .................................58 3.1.1.1.Ảnh hƣởng của quy trình trộn hợp cao su...............................................58 3.1.1.2.Ảnh hƣởng của tỉ lệ CSTNEPDM. .......................................................62 3.1.2.Nghiên cứu sự phân bố hóa chất trong quá trình trộn hợp............................64 3.1.2.1. Ảnh hƣởng của các quy trình trộn..........................................................64 3.1.2.2. Quá trình lƣu hóa riêng biệt các thành phần CSTN và EPDM. .............69 3.1.2.3. Ảnh hƣởng của xúc tiến riêng biệt đến quá trình lƣu hóa......................71 3.1.2.4.Sự phân bố chất xúc tiến trong quá trình hỗn luyện chéo.......................75 3.1.2.5.Sự phân bố chất xúc tiến trong quá trình hỗn luyện đồng thời. ..............78 3.1.3.Biến tính EPDM bằng DTDM .......................................................................81 3.1.3.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình biến tính....................................82 3.1.3.2. Ảnh hƣởng của các điều kiện biến tính khác .........................................84 3.1.3.3. Một số đặc trƣng của EPDM biến tính...................................................92 3.1.4.Chế tạo blend từ CSTN và EPDM biến tính..................................................94 3.1.4.1. Thông số quá trình trộn hợp...................................................................94 3.1.4.2. Thông số lƣu hóa....................................................................................963.1.4.3. Nghiên cứu hình thái cấu trúc ................................................................97 3.1.4.4.Tính chất cơ học....................................................................................102 3.1.4.5.Độ trƣơng trong dung môi ....................................................................103 3.1.4.6.Tính chất lão hóa nhiệt..........................................................................104 3.2. Nghiên cứu chế tạo nanocompozit trên cơ sở blend CSTNEPDM ...... 106 3.2.1. Nanocompozit từ nanoclay I28E.................................................................106 3.2.1.1.Chế tạo chủ liệu CSTNI28E ................................................................106 3.2.1.2.Ảnh hƣởng của nanoclay đến tính chất trƣơng nở của blend................117 3.2.1.3.Ảnh hƣởng của nanoclay đến tính chất cơ học của blend CSTNEPDM.........................................................................................119 3.2.1.4. Ảnh hƣởng của nanoclay đến lão hóa nhiệt của blend CSTNEPDM .124 3.2.2.Nanocompozit từ nanosilica.........................................................................124 3.2.2.1. Ảnh hƣởng của nanosilica đến tính chất trƣơng nở của blendCSTNEPDM................................................................................125 3.2.2.2. Ảnh hƣởng của nanosilica đến tính chất cơ học của blend CSTNEPDM.........................................................................................126 3.2.2.3.Ảnh hƣởng của nanosilica đến lão hóa nhiệt của blend CSTNEPDM.130 KẾT LUẬN.................................................................................................................. 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 134 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .....................................................iiI DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt BR Butadiene Rubber Cao su Butadien CZ N thiazole Sulfenamide CSTN, NR Cao su tự nhiên CR Chlorprene rubber Cao su clopren DTDM Dithiodimopholin DCPD Dicyclopentadien DM Di 2benzothiazoldisurfit DSC Differential Scanning Calorimetry Phân tích nhiệt vi sai EPDM Cao su EPDM ENB 5 – ethylidene – 2 norbornene EZ Diethyl Dithiocarbamate kẽm HAF High abrasion furnarce Muội than lò bền mài mòn HĐBM Hoạt động bề mặt IR Infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại M, MBT Mecaptobenzothiazol MB Masterbatch Chất chủ MWD Molecular weight distribution Phân bố khối lƣợng phân tử MAH Maleic anhydrit MBS MethacrylatButadienStyren MBTS Di 2benzothiazoldisulfit POM Polarized optical microscopy Hiển vi quang học phân cực PP Polypropylen PE Polyetylen PS Polystyren PA Polyamid PKL Phần khối lƣợng RD 2,2,4–trimetyl–1,2 dihydroquynolin SEM Scanning electron microscope Hiển vi điện tử quét SBR Cao su Butadien Styren TBBS NtertButyl2 BenzothiazolsulfenamitII TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Ký hiệu Tg Glass Transition Temperature Nhiệt độ hóa thủy tinh S Thời gian cảm lƣu C90 Thời gian lƣu hóa tối ƣu ∆ Tốc độ lƣu hóa M Mô men xoắnIII DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu tạo hoá học CSTN ...............................................................................................5 Hình 1.2 Biểu đồ sản lƣợng cao su EPDM trên thế giới (ngàn tấnnăm). .................................8 Hình 1.3 Công thức tổng quát của EPDM ................................................................................8 Hình 1.4 Cấu trúc của EPDM có chứa ENB .............................................................................9 H nh 1.5 Cấu dạng các chất tƣơng hợp tại bề mặt phân chia pha của blend dị thể.................14 H nh 1.6 Cơ chế phát triển hình thái ban đầu trong hỗn hợp blend .........................................16 H nh 1.7 Kích thƣớc pha phân tán của NRPS (6040)............................................................18 Hình 1.8 Cấu hình trục trộn nhiều lƣỡi ...................................................................................21 Hình 1.9 Sơ đồ biến tính EPDM bằng phản ứng brom hóa ....................................................23 Hình 1.10 Sơ đồ phản ứng chế tạo mercapto EPDM ...............................................................24 Hình 1.11 Sơ đồ phản ứng giữa bis(diisopropyl)thiophophoryl disunfit (DIPDIS) với EPDM và ZnO ......................................................................................................26 Hình 1.12 Sơ đồ phản ứng giữa các hợp chất trung gian liên kết với cao su EPDM với cao su CSTN ..........................................................................................................26 Hình 1.13 Sự hình thành phức của kẽm diisopropyldithiophotphat (ZDP) với amin (morpholin) ............................................................................................................27 Hình 1.14 Các mảnh thiophosphoryl sinh ra từ DIPDIS và DIPTOS......................................27 Hình 1.15 Phân hủy của DIPTOS với sự có mặt của xúc tiến MBTS trong NR. ....................28 Hình 1.16 Ảnh hƣởng của hàm lƣợng MAHgEPM đến tính chất blend của CSTNBREPDM...................................................................................................29 Hình 1.17 Phản ứng của MAHgEPM với oxit kẽm .............................................................30 Hình 1.18 Ảnh SEM của blend CSTNEPDM với các chất tƣơng hợp khác nhau..................31 Hình 1.19 Ảnh hƣởng của tỉ lệ trộn hợp tới độ nhớt Mooney và thời gian lƣu hóa ................32 Hình 1.20 Ảnh hƣởng của tỉ lệ CSTNEPDM tới tính chất của blend.....................................33 Hình 1.21 Hình thái bề mặt của (a)CSTN,(b) EPDM, (c) 5050 CSTNEPDM ......................33 Hình 1.21 Khả năng chịu lão hóa nhiệt và lão hóa thời tiết của blend CSTNEPDM ............34 Hình 1.22 Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất tƣơng hợp MBS ..................................................35 Hình 2.1 Hình dạng và kích thƣớc mẫu đo tính chất cơ học....................................................52 Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động đo phân bố kích thƣớc hạt ......................................................57 Hình 3.1 Biểu đồ momen xoắn quá trình chế tạo blend CSTNEPDM (không có chất trợ tƣơng hợp)..............................................................................................................60 Hình 3.2 Biểu đồ thay đổi momen xoắn của CSTN và EPDM trong quá trình sơ luyện. .......60IV Hình 3.3 Đƣờng cong ứng suất – dãn dài của blend CSTNEPDM ở các tỉ lệ cấu tử khác nhau........................................................................................................................63 Hình 3.4 Đƣờng cong biến dạng – ứng suất các blend CSTNEPDM chế tạo theo các quy trình khác nhau................................................................................................67 Hình 3.5 Đƣờng cong lƣu hóa của các hỗn hợp CSTN và EPDM...........................................70 Hình 3.6 Đƣờng cong lƣu hóa của các hỗn hợp cao su............................................................72 Hình 3.7 Đƣờng cong lƣu hóa của các blend CSTNEPDM hỗn luyện chéo ..........................75 Hình 3.8 Đƣờng cong lƣu hóa của các blend CSTNEPDM và các cao su thành phần...........77 Hình 3.9 Đƣờng cong lƣu hóa của các blend CSTNEPDM....................................................79 Hình 3.10 Sơ đồ phản ứng giữa DTDM và EPDM..................................................................82 Hình 3.11 Biểu đồ momen xoắn quá trình biến tính EPDM bằng DTDM (140oC, 7 phút) .......................................................................................................................83 H nh 3.12 Ảnh hƣởng thời gian biến tính đến độ bền kéo của blend ......................................88 H nh 3.13 Ảnh hƣởng của hàm lƣợng DTDM đến độ bền kéo của blend ...............................89 H nh 3.14 Ảnh hƣởng của hàm lƣợng xúc tác đến độ bền kéo của blend................................90 H nh 3.15 Khảo sát sự ảnh hƣởng của hàm lƣợng xúc tác và DTDM đến độ bền kéo của blend.......................................................................................................................91 H nh 3.16 Độ nhớt của CSTN, EPDM và EPDM biến tính.....................................................93 H nh 3.17 Hàm lƣợng phần gel của EPDM biến tính bằng DTDM tại 140oC.........................94 Hình 3.18 Giản đồ trộn hợp CSTNEPDM biến tính...............................................................95 Hình 3.19 Đƣờng cong lƣu hóa của CSTNEPDM..................................................................96 Hình 3.20 Ảnh SEM của blend CSTNEPDM.........................................................................98 Hình 3.21 Ảnh SEM của blend có độn than.............................................................................99 Hình 3.22Hình thái tinh thể của CSTN và EPDM độ phóng đại X240 .................................101 Hình 3.23. Hình thái tinh thể của blend CSTNEPDM kết tinh ở 0oC độ phóng đại x240 ...102 Hình 3.24 Đƣờng cong ứng suất – biến dạng của blend CSTNEPDM với EPDM có và không biến tính ....................................................................................................103 Hình 3.25 So sánh mật độ không gian giữa blend với EPDM có và không biến tính ...........104 Hình 3.26 Phân bố kích thƣớc hạt I28E trong huyền phù H2O.............................................107 Hình 3.27. Ảnh SEM mẫu I28ECSTN với các độ phóng đại khác nhau.............................108 Hình 3.28 Vị trí xác định phổ và phổ đồ EDS của nanoclay I28E ........................................110 Hình 3.29 Vị trí phân tích trên ảnh SEM và phổ đồ các nguyên tố tƣơng ứng......................113 Hình 3.30 Giản đồ XRD của nanoclay I28E và hệ CSTNI28E .........................................114 Hình 3.31 Hàm lƣợng trung bình của các nguyên tố trong hệ nanoclayI28ECSTN.............115 Hình 3.32 Hàm lƣợng các nguyên tố tại một điểm ................................................................116 Hình 3.33 Giản đồ phân tích nhiệt TGA của MB I28E CSTN .............................................117V Hình 3.34 Mức độ trƣơng bão hòa của các blend CSTNEPDM có nanoclay trong toluen (nhiệt độ phòng)........................................................................................118 Hình 3.35 Đồ thị ứng suất – độ dãn dài các blend CSTNEPDM có và không có nanoclay ...............................................................................................................119 Hình 3.36 Vòng trễ của blend CSTNEPDM có và không có nanoclay (chu kì 1) ...............120 Hình 3.37 Sơ đồ sự phụ thuộc của modun trƣợt vào biên độ dãn dài cao su.........................121 Hình 3.38 Sự thay đổi ứng suất kéo theo chu kì của blend CSTNEPDM có và không có nanoclay ...............................................................................................................122 Hình 3.39 So sánh ứng suất kéo các blend CSTNEPDM theo chu kì kéo............................123 Hình 3.40 Sự phân tán nanosilica trong nền CSTN ...............................................................125 Hình 3.41 Đƣờng biến dạng ứng suất blend CSTNEPDM có và không có nanosilica ......126VI DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Sản lƣợng CSTN trên thế giới ....................................................................................4 Bảng 1.2 Mức tiêu thụ cao su tự nhiên trên thế giới .................................................................4 Bảng 1.3 Thành phần chính của CSTN .....................................................................................5 Bảng 1.4 Tính chất cơ lý của CSTN ..........................................................................................6 Bảng 1.5 Một số tính chất của cao su EPDM ..........................................................................10 Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của cao su SVR 3L......................................................................45 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của cao su EPDM 3666...............................................................45 Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật của nanoclay I28E.......................................................................46 Bảng 2.4 Thành phần đơn phối liệu chế tạo vật liệu ................................................................47 Bảng 3.1 Một số thông số quá trình trộn hợp tạo blend...........................................................61 Bảng 3.2 Tính chất cơ học của CSTNEPDM chế tạo theo các quy trình khác nhau ..............62 Bảng 3.3 Sự thay đổi tính chất theo tỉ lệ cao su trong blend CSTNEPDM ............................62 Bảng 3.4 Thông số hòa tan của cao su và nhóm xúc tiến.........................................................65 Bảng 3.5 Kỳ vọng sự phân phối hóa chất và mức độ lƣu hóa các pha CSTN và EPDM trong blend CSTNEPDM......................................................................................67 Bảng 3.6 Tính chất cơ học của các blend CSTNEPDM chế tạo theo các quy trình khác nhau(Tỷ lệ CSTNEPDM là 6040) .......................................................................68 Bảng 3.7 Thành phần đơn phối liệu các hỗn hợp cao su riêng biệt..........................................69 Bảng 3.8 Các thông số lƣu hóa của hỗn hợp CSTN và EPDM................................................70 Bảng 3.9 Thành phần các hỗn hợp CSTN và EPDM với các chất xúc tiến riêng biệt.............71 Bảng 3.10 Các thông số lƣu hóa chính của các hỗn hợp cao su với các chất lƣu hóa riêng biệt ................................................................................................................73 Bảng 3.11 Các thông số lƣu hóa chính của blend CSTNEPDM chế tạo theo phƣơng pháp hỗn luyện chéo. .............................................................................................76 Bảng 3.12 Ảnh hƣởng của phƣơng pháp hỗn luyện đến đặc trƣng lƣu hóa của blend CSTNEPDM .........................................................................................................80 Bảng 3.13 Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian phản ứng đến momen xoắn trong quá trìnhbiến tính EPDM..............................................................................................83 Bảng 3.14 Ma trận thí nghiệm và kết quả thực nghiệm theo thiết kế nhân tố 23 .....................85 Bảng 3.15 Phân tích ANOVA cho độ bền kéo đứt ..................................................................86 Bảng 3.16 Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ bền kéo đứt..............................................................87 Bảng 3.17 Khối lƣợng phân tử EPDM biến tính......................................................................92 Bảng 3.18 Độ nhớt Mooney của CSTN, EPDM và EPDM biến tính ......................................93VII Bảng 3.19 Thông số của quá trình trộn hợp CSTNEPDM biến tính phụ thuộc chế độ biến tính .................................................................................................................95 Bảng 3.20 Một số thông số lƣu hóa của blend CSTN với EPDM biến tính và không biến tính. ........................................................................................................................96 Bảng 3.21 Độ trƣơng của blend CSTNEPDM trong toluene, % ..........................................103 Bảng 3.22Hệ số lão hóa nhiệt theo độ bền kéo của blend CSTNEPDM ..............................104 Bảng 3.23 Các thông số thống kê của huyền phù I28E.........................................................107 Bảng 3.24 Định lƣợng các nguyên tố của nanoclay I28E. .....................................................111 Bảng 3.25 Các thông số đặc trƣng của nanoclay I28E và I28ECSTN..................................115 Bảng 3.26 Các thông số của vòng trễ blend CSTNEPDM (chu kì 1) ..................................121 Bảng 3.27 Mức độ giảm ứng suất kéo của blend CSTNEPDM theo các chu kì kéo (chu kì 1 là 100%)........................................................................................................123 Bảng 3.28 Kết quả thử nghiệm lão hóa nhiệt của blend CSTNEPDM ................................124 Bảng 3.29 Mức độ trƣơng bão hòa của các blend CSTNEPDM có và không có nanosilica trong toluene (nhiệt độ phòng) ...........................................................126 Bảng 3.30 Một số thông số của vòng trễ blend CSTNEPDM có và không có nanosilica (chu kì 1). .............................................................................................................128 Bảng 3.31 Mức độ giảm ứng suất kéo của blend CSTNEPDM có và không có nanosilica qua các chu kì kéo – tháo tải. (chu kì 1 tính là 100%)........................129 Bảng 3.32 Mức độ thay đổi ứng suất kéo qua các chu kì kéo – tháo tải của blend CSTNEPDM có nanosilica so với blend không có nanosilica, % ......................129 Bảng 3.33 Hệ số lão hóa nhiệt của blend CSTNEPDM có và không có nanosilica .............1302 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của luận án: Cao su blends là một loại vật liệu đƣợc tập trung nghiên cứu trong nhiều năm nay do khả năng mở rộng và cải thiện tính chất rất lớn của các loại cao su. Trƣớc những yêu cầu ngày càng cao và đa dạng đối với các sản phẩm cao su kĩ thuật, có thể thấy rằng rất ít loại cao su (tự nhiên và tổng hợp) đủ khả năng đáp ứng khi chỉ sử dụng một mình. Chính vì vậy cho tới nay, các sản phẩm cao su kĩ thuật chất lƣợng cao hầu nhƣ chỉ đƣợc chế tạo từ các blend. Việc phối trộn các loại cao su với những tính chất khác nhau, nhiều khi là trái ngƣợc, đã cho phép tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ƣu việt mà từng loại cao su không có. Cao su tự nhiên (CSTN) là loại vật liệu polyme nguồn gốc sinh học có nhiều tính chất cơ học quí báu. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của nó là khả năng chịu thời tiết, chịu lão hóa kém. Để khắc phục nhƣợc điểm này, có nhiều nghiên cứu phối trộn CSTN với các loại cao su khác nhằm tạo ra blend với các tính chất tốt hơn. Mặc dù vậy việc tiếp tục hoàn thiện các tính chất sử dụng của CSTN vẫn là vấn đề vô cùng cấp thiết ở nƣớc ta. Trong thời gian gần đây, vật liệu cao su nanocompozit cũng bắt đầu đƣợc nghiên cứu mạnh mẽ. Các phụ gia có những ảnh hƣởng đáng kể đến tính chất cao su, Trên cơ sở đó, ảnh hƣởng của phụ gia nano đến tính chất cao su blend cũng đƣợc chú ý. Tuy nhiên, việc chế tạo nanocompozit từ các blend cao su vẫn còn nhiều vấn đề kỹ thuật cần nghiên cứu, chẳng hạn ảnh hƣởng của mức độ tƣơng hợp đến sự phân tán phụ gia nano trong các pha, từ đó tính chất của blend sẽ khác nhau. Do đó, để tiếp tục hoàn thiện cao su blend từ CSTN, việc nghiên cứu phụ gia nano trong blend là rất cần thiết.Trên cơ sở tình hình nghiên cứu và ứng dụng CSTN nói trên, đã lựa chọn đề tài cho luận án này là “Nghiên cứu chế tạo blend đi từ cao su tự nhiên có sử dụng phụ gia nano” Mục đích và đối tƣợng nghiên cứu của luận án: Mục đích của luận án là chế tạo đƣợc blend của CSTN và cao su EPDM, vật liệu nanocompozit từ blend CSTNEPDM và làm rõ ảnh hƣởng của phụ gia nano trong blend CSTNEPDM.3 Đối tƣợng nghiên cứu của luận án là CSTN Việt Nam và blend của nó với cao su EPDM, nanocompozit từ blend CSTNEPDM và các phụ gia nano nhƣ nanoclay, nanosilica. Phạm vi và các nội dung nghiên cứu chính của luận án: Luận án tập trung vào các nội dung nghiên cứu chính bao gồm: Nghiên cứu các phƣơng pháp trộn hợp CSTNEPDM Nghiên cứu sự dịch chuyển và phân bố lại xúc tiến trong blend CSTNEPDM Nghiên cứu nâng cao độ tƣơng hợp của CSTN và EPDM bằng cách biến tính EPDM Nghiên cứu chế tạo nanocompozit từ blend CSTNEPDM và nanoclay, nanosilica Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án: Lần đầu tiên ở Việt Nam đã nghiên cứu sự dịch chuyển hóa chất trong blend CSTNEPDM nhƣ một yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến mức độ tƣơng hợp của hai loại cao su này. Ảnh hƣởng của phụ gia nanoclay, nanosilica đến tính chất của blend CSTNEPDM đƣợc khảo sát và lý giải thông qua các tính chất cơ học động ở biến dạng nhỏ. Đây là cách tiếp cận mới có thể đƣợc pháp triển cho những nghiên cứu nâng cao tính chất CSTN sau này. Những đóng góp mới của luận án: Trên cơ sở khảo sát các đƣờng cong lƣu hóa kết hợp với các tính chất cơ học đã chỉ ra đƣợc xu hƣớng dịch chuyển các chất xúc tiến trong blend CSTNEPDM. Sự dịch chuyển này phụ thuộc cả vào công nghệ chế tạo blend (phƣơng pháp trộn hợp) cả vào bản chất hóa chất hóa học cũng nhƣ tốc độ lƣu hóa của từng pha cao su riêng biệt. Đã xác định đƣợc điều kiện biến tính EPDM bằng dithiodimorpholin (DTDM) phù hợp để tăng cƣờng tính chất blend CSTNEPDM. Việc tăng cƣờng tính chất blend đƣợc xác định là do tăng đáng kể mật độ mạng không gian trong blend khi sử dụng EPDM biến tính. Đã chế tạo đƣợc nanocompozit từ blend CSTNEPDM và nanoclay, nanosilica. Trên cơ sở phân tích đƣờng biến dạng ứng suất theo chu kỳ ở biến dạng nhỏ đã lý giải cơ chế gia cƣờng của phụ gia nano trong blend CSTNEPDM.4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Cao su tự nhiên (CSTN) 1.1.1. Lịch sử phát triển. CSTN lần đầu tiên đƣợc các thổ dân Nam Mỹ sử dụng vào nửa cuối thế kỷ 16. Khi ấy họ chỉ biết trích cây lấy nhựa rồi tẩm vào sợi làm giầy dép đi rừng, leo núi. Những chiếc giày làm bằng vải tẩm nhựa này có thời gian sử dụng không lâu lại dính và gây cảm giác khó chịu. Sau đó các thổ dân đã biết sử dụng đất cát ở những nơi có núi lửa hoạt động để xoa vào, vừa chống dính vừa kéo dài thời gian sử dụng 5, 6. Đến năm 1839, Charles Goodyear phát minh ra quá trình lƣu hoá cao su bằng lƣu huỳnh. Đến nay các sản phẩm cao su và cao su kỹ thuật từ CSTN đƣợc sản xuất và sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác khác nhau tăng lên 81. Bảng 1.1 Sản lượng CSTN trên thế giới29 (Năm 2015 tính từ tháng 1 6) Bảng 1.2 Mức tiêu thụ cao su tự nhiên trên thế giới Năm 1990 1995 2000 2005 2007 2010 Tiêu thụ (triệu tấn) 5723 5790 6450 9083 9719 13300 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Sản lƣợng CSTN thế giới (Ngàn tấn) Năm5 1.1.2. Thành phần và cấu tạo hoá học của CSTN. 1.1.2.1. Thành phần của CSTN. Tuỳ thuộc vào tuổi cây cao su, cấu tạo thổ nhƣỡng nơi cây sinh trƣởng, khí hậu, mùa khai thác mủ và phƣơng pháp sản xuất mà CSTN có thành phần khác nhau. Trong cao su tự nhiên, ngoài mạch hydrocacbon có cấu tạo từ các mắt xích izopenten còn có các hợp chất phi cao su khác: Các hợp chất đƣợc trích ly bằng axeton ,các chất chứa nitơ, các chất tan trong nƣớc, các chất khoáng và độ ẩm. Hàm lƣợng các chất phi cao su phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Một trong số các yếu tố có ảnh hƣởng rất lớn đến thành phần của cao su là phƣơng pháp sản xuất cao su sản phẩm. Những thành phần chính của CSTN đƣợc cho trong bảng 1.3 Bảng 1.3 Thành phần chính của CSTN 6 TT Thành phần chính (%) Loại cao su Hong khói Crep trắng Bay hơi 1 Hydrocacbon 93 95 9395 8590 2 Chất trích ly bằng axeton 1,53,5 2,23,45 3,65,2 3 Chất chứa nitơ 2,23,5 2,43,8 4,24,8 4 Chất tan trong nƣớc 0,30,85 0,20,4 5,55,72 5 Chất khoáng 0,150,85 0,160,85 1,51,8 6 Độ ẩm 0,20,9 0,20,9 1,02,5 1.1.2.2. Cấu tạo hoá học Cao su tự nhiên là polyme thuộc loại polyisopren hình thành từ các mắt xích isopenten: Hình 1.1 Cấu tạo hoá học CSTN 46, 716 Mạch đại phân tử của cao su tự nhiên hình thành chủ yếu từ các mắt xích izopenten điều hòa không gian mạch thẳng dạng cis (khoảng 98%) (các mắt xích isopenten liên kết với nhau ở vị trí 1,4) 5, 6: Ngoài các mắt xích đồng phân izopenten 1,4 cis, trong cao su tự nhiên còn có khoảng 2% các mắt xích isopenten tham gia vào hình thành mạch đại phân tử ở vị trí 3,4 1.1.3. Tính chất của CSTN. 1.1.3.1. Tính chất cơ lý của CSTN. Ở nhiệt độ thấp, CSTN có cấu trúc tinh thể, vận tốc kết tinh lớn nhất đƣợc xác định ở nhiệt độ 25oC. CSTN kết tinh có biểu hiện rất rõ ràng: bề mặt cứng, mờ đục…Các tính chất vật lý đặc trƣng cho CSTN đƣợc cho trong bảng 1.4. Bảng 1.4 Tính chất cơ lý của CSTN 5, 6 Khối lƣợng riêng ( kgm3 ) 913 – 914 Nhiệt độ hoá thuỷ tinh (oC) 70oC  720C Hằng số dãn nở thể tích ( dm3 oC) 656.104 Nhiệt dẫn riêng ( Wm.K ) 0,14 Nhiệt dung riêng ( KJkg.K ) 1,88 Nửa chu kỳ kết tinh ở 25oC (giờ) 2 đến 4 Góc tổn hao điện môi (tg) 1,6.103 Điện trở riêng ( m ) 3.1012 – 5.1012 Vận tốc truyền âm (ms) ( ở 25oC ) 377 Khả năng tan trong dung môi Mạch thẳng, mạch vòng, CS2,CCl4. Không tan trong rƣợu, xetôn. Độ bền kéo đứt ( MPa ) 22  28 Độ dãn dài tƣơng đối (%) 600 700 Độ dãn dài dƣ ( % ) 12 Độ cứng (shore A) 65 CSTN có độn tính đàn hồi cao hơn, chịu lạnh tốt, chịu tác động cơ học. CSTN không có độc tính nên dùng trong y học và công nghiệp thực phẩm 5, 6. 1.1.3.2. Tính chất công nghệ của CSTN. Trong quá trình bảo quản, CSTN thƣờng chuyển sang trạng thái tinh thể, ở 25 C – 30oC, hàm lƣợng pha tinh thể trong CSTN khoảng 40%, trạng thái tinh thể làm giảm tính mềm dẻo. CSTN có khả năng phối trộn tốt với các loại chất độn và các chất phối hợp trên máy luyện kín hoặc hở, hợp phần trên cơ sở CSTN có độ kết dính nội cao, khả năng cán tráng, ép phun tốt, mức độ co ngót kích thƣớc sản phẩm nhỏ. CSTN có thể phối trộn với các loại cao su không phân cực khác nhƣ IR, PB... theo mọi tỉ lệ 5, 6. 1.1.3.3. Ứng dụng của CSTN Đƣợc ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật nhƣ làm mặt lốp ôtô, các sản phẩm đòi hỏi tính kháng đứt cao, kháng mòn cũng nhƣ độ cứng cao. Cao su tự nhiên có thể sử dụng để sản xuất các mặt hàng dân dụng nhƣ săm lốp xe máy, xe đạp, các sản phẩm công nghiệp nhƣ băng chuyền, băng tải làm việc trong môi trƣờng không dầu mỡ. Cao su tự nhiên không độc nên có thể sử dụng để sản xuất các sản phẩm dùng trong y học và trong công nghiệp thực phẩm.  08 1.2. Cao su EPDM 1.2.1. Lịch sử phát triển Cao su EPDM (Etylen Propylen Dien Monome) đƣợc giới thiệu ở Mỹ năm 1962 với số lƣợng nhỏ và đƣa ra thị trƣờng năm 1963. Nhƣng tốc độ phát triển của loại cao su này rất nhanh, hiện nay có bốn hãng sản xuất ở Mỹ, ba ở Châu Âu và hai ở Nhật Bản. Cao su EPDM thƣờng đƣợc cung cấp bởi các hãng nổi tiếng nhƣ: Bayer, Crompton Corp, Exxon – Mobil Chemical Co., DSM Elastromers, Dupont Dow Elastromers, Herdillia, JSR, Kumho Polychem, Mitsui Chemicals, Polimeri Europa và Sumitomo Chemical Co. …Dƣới đây là biểu đồ sản xuất cao su EPDM trên thế giới những năm gần đây. Hình 1.2 Biểu đồ sản lượng cao su EPDM trên thế giới (ngàn tấnnăm). 1.2.2. Cấu tạo hóa học của cao su EPDM EPDM là một terpolyme của etylen, propylen và một dien không liên hợp khác 31, 95. Có thể viết công thức tổng quát của EPDM nhƣ sau: Hình 1.3 Công thức tổng quát của EPDM 469 Nhóm – dien thƣờng sử dụng trong cao su EPDM là etylidene norbornene (ENB), dicyclopentadien (DCPD), và hexadien (HD) Cấu trúc của monome dien trong EPDM: a (ENB); b (DCPD); c (HD) Hình 1.4 Cấu trúc của EPDM có chứa ENB 95 Khối lƣợng phân tử trung bình của EPDM là 3.104 – 15.104 đ.v.c, phụ thuộc vào tỉ lệ các thành phần. Không phải các phân tử etylen và propylen sắp xếp theo trật tự nối tiếp, trái lại có những đoạn nhỏ chỉ có propylen hoặc etylen. Thêm vào đó không những có những mạch thẳng mà còn có mạch nhánh đó là những dien đƣợc thêm vào để giúp cho sự lƣu hóa bằng hệ thống lƣu huỳnh. Tỉ lệ khối lƣợng EtylenPropylen (EP) trong phân tử cao su thƣờng nằm trong khoảng 4555 ÷ 8020. Hàm lƣợng trung bình của dien trong cao su từ 1.5 ÷ 7.0 %. Để nâng cao khả năng lƣu hóa và tốc độ lƣu hóa, hàm lƣợng dien có thể lên tới 11 %. Tính chất của EPDM phụ thuộc vào cấu trúc của chuỗi polyme, số lƣợng và hàm lƣợng các liên kết đôi không no của monome thứ 3 (dien), và sự phân bố của dien trong mạch chính mạch đại phân tử 95. Cao su EPDM có cấu trúc vô định hình, tuy nhiên ở nhiệt độ thấp nó có cấu trúc lớp tinh thể.10 1.2.3. Tính chất cơ lý của cao su EPDM Cao su EPDM có khả năng bền nhiệt tƣơng đối tốt. Đối với cao su lƣu hóa bằng lƣu huỳnh khả năng lão hóa nhiệt xảy ra ở 130oC. Nếu lƣu hóa bằng peroxit, lão hoá nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cao hơn khoảng 160oC. Độ nhớt Mooney cơ bản để đánh giá khối lƣợng phân tử và tính chất gia công của cao su EPDM. Độ nhớt Mooney thƣờng đƣợc biểu diễn ở 100oC, 125oC hoặc 150oC. Ví dụ đối với EPDM Nordel IP 4640 ở 125oC theo ASTM D1646 là 40 Cao su EPDM là cao su không phân cực, do vậy cao su EPDM bền với các dung môi phân cực nhƣ: nƣớc, axit, rƣợu, xeton và các dung môi phân cực khác. Tuy nhiên, nhƣợc điểm chính của nó là dễ hấp thụ dầu, do đó hạn chế việc sử dụng trong môi trƣờng dầu mỡ. Các copolyme và terpolyme của etylen và propylen đều có cấu trúc mạch chính hoàn toàn bão hòa. Do đó chúng có thể tạo đƣợc các liên kết ngang bởi các chất lƣu hóa peroxide. Tuy nhiên, cao su EPDM còn có một liên kết đôi C=C không tham gia vào mạch chính mạch đại phân tử, do vậy nó còn có khả năng lƣu hóa bằng lƣu huỳnh. Bảng 1.5 Một số tính chất của cao su EPDM 31, 49 Các tính chất của polyme Độ nhớt Mooney, ML 1+4 ở 1250C 5 – 200 Hàm lƣợng Etylen, % KL 45 – 80 Hàm lƣợng dien, % KL 0 – 15 Trọng lƣợng riêng, gml 0.855 – 0,88 (phụ thuộc thành phần polyme) Tính chất của cao su đã lƣu hóa Độ cứng, Shore A 30A – 95A Độ bền kéo, MPa 7 – 21 Độ giãn dài, % 100 – 600 Độ giãn dài dƣ, B % 20 – 60 Khoảng nhiệt độ sử dụng, oC 5 ÷ 16011 1.2.3.1. Các tính chất khác Cao su EPDM có mạch chính đã bão hòa do đó khả năng chống chịu ozon rất tốt và không phải sử dụng thêm bất cứ chất chống ozon hóa nào. Tính chất không phân cực và trơ về mặt hóa học của EPDM làm gia tăng khả năng chống lại các tác nhân phân cực và oxy hóa nhƣ: cồn, xeton, este, glycol và thậm chí cả nƣớc, các chất tải lạnh, dầu phanh thủy lực. Các tính chất điện: EPDM có khả năng cách điện rất tốt, chống chịu thời tiết tốt nên đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong chế tạo cáp điện. Tƣơng hợp tốt với polyolefin: EPDM tƣơng hợp tốt với các polyolefin nhƣ: PE, PP. Cao su EPDM thƣờng đƣợc bổ sung vào các chất dẻo này để nâng cao khả năng chịu va đập. 1.3. Blend CSTNEPDM Hỗn hợp (blend) polyme là một loại polyme đặc biệt, trong đó cả hai (hoặc nhiều hơn) cấu tử đều là polyme (khối lƣợng phân tử cao). Blend có tác dụng cải thiện một số tính chất của từng polyme riêng biệt. 1.3.1. Sự trộn hợp của polyme Nếu hai polyme trộn hợp tốt với nhau, nghĩa là hai loại phân tử đan xen vào nhau, thì sẽ tạo nên hệ thống một pha. Hỗn hợp polyme đƣợc xem xét nhƣ hỗn hợp của hai polyme có độ nhớt cao, và hệ thống một pha nêu trên của hai polyme đƣợc coi là hai polyme tan không hạn chế vào nhau. Trên thực tế, hầu nhƣ không có hai polyme nào tan hoàn toàn vào nhau. Trong khoảng Mw thông dụng của polyme, độ hòa tan của chúng vô cùng nhỏ. Ví dụ: polystyren với Mw = 2,9.105 tan trong polyizopren Mw = 1.106 chỉ với tỉ lệ 0.14% (khối lƣợng). Về mặt nhiệt động, sự hòa tan chỉ xảy ra khi 1, 10:  Gmix =  Hmix −T  Smix0 Trong đó:  Hmix là sự thay đổi entanpi khi trộn lẫn hai polyme.  Smix là sự thay đổi entropi khi trộn hợp.  Gmix năng lƣợng Gibbs. Khi trộn hợp, entropi của hỗn hợp polyme thay đổi theo hai chiều hƣớng: – Entropi tăng do hệ thống hai cấu tử bao giờ cũng có mức độ hỗn loạn cao hơn hệ thống một cấu tử. Số lƣợng phân tử trao đổi từ cấu tử này sang cấu tử kia (trong một đơn vị thể tích) càng nhiều thì entropi càng tăng. Tuy nhiên, do kích thƣớc phân tử polyme khá lớn, số lƣợng của chúng trong một đơn vị thể tích không nhiều (so với chất lỏng thấp phân tử) nên mức độ tăng entropi của hệ thống không lớn. – Khi trộn hợp, mức độ tạo tập hợp của các phân tử polyme tăng lên, nghĩa là các tƣơng tác gần tăng lên. Điều này làm giảm mức độ tự do của các phân tử và kết quả là entropi của hệ giảm xuống. Nhƣ vậy, sự thay đổi entropi của hệ thống là kết quả của hai quá trình trái ngƣợc nhau: tăng entropi do tăng mức độ xáo trộn và giảm entropi do tăng tƣơng tác gần. Các số liệu tính toán và thực nghiệm cho thấy, quá trình giảm entropi của các hỗn hợp polyme là rất phổ biến. Do đó mức độ trộn hợp của hai polyme thƣờng do hiệu ứng nhiệt H quyết định. Hai polyme trộn hợp đƣợc với nhau khi sự trộn hợp có tỏa nhiệt (  H  0 ). Trong một số trƣờng hợp, mặc dù có hiệu ứng nhiệt  H  0 nhƣng các polyme vẫn không tan đƣợc vào nhau, đó là vì  S  0 và  H  T S . Các phân tích và đánh giá sự trộn hợp của polyme đƣợc khẳng định bởi các kết quả thực nghiệm cho thấy: có tới 95 – 97% các cặp polyme đƣợc khảo sát là không trộn lẫn đƣợc với nhau. Điều đó có nghĩa là để tạo nên đƣợc hỗn hợp polyme có mức độ trộn hợp cao cần sử dụng những phƣơng pháp hóa lý nhất định nhƣ: Biến tính một polyme bằng các nhóm có thể tƣơng tác với polyme kia. Tạo ra mạng không gian cho ít nhất một trong hai polyme.13 Thúc đẩy phản ứng tƣơng tác giữa hai polyme 45. Đƣa vào hệ thống một cấu tử thứ ba, gọi là chất tƣơng hợp. Cấu tử này có hai loại nhóm chức, mỗi nhóm chức có thể tƣơng hợp với một polyme trong hệ thống 36. 1.3.2. Khả năng trộn hợp của polyme Là khả năng những polyme dƣới những điều kiện nhất định có thể trộn vào nhau tạo thành những tổ hợp đồng thể hoặc dị thể. Có những tổ hợp polyme trong đó có các cấu tử có thể trọn vào nhau tới mức độ xen kẽ phân tử và cấu trúc này tồn tại ở trạng thái cân bằng, hệ này đƣợc gọi là tƣơng hợp về mặt nhiệt động (miscibility). Nếu những hệ trộn lẫn với nhau nhờ một biện pháp gia công nhất định ngƣời ta gọi là tƣơng hợp về mặt kĩ thuật (compatibility). Những tổ hợp polyme trong đó tồn tại những pha khác nhau dù rất nhỏ (micro) thì gọi là vật liệu tổ hợp không tƣơng hợp (incompatibility) hay “alloy”. Nhƣ vậy có ba dạng blend sau 10: Polyme trộn lẫn và tƣơng hợp hoàn toàn. Polyme trộn lẫn và tƣơng hợp một phần. Polyme trộn lẫn và không tƣơng hợp. 1.3.3. Những yếu tố ảnh hƣởng tới tính chất của blend Tính chất của vật liệu blend phụ thuộc nhiều vào tỉ lệ các thành phần và phƣơng pháp chế tạo. Ngoài ra thì còn phụ thuộc vào sự tƣơng hợp của các polyme thành phần. Các kết quả nghiên cứu chỉ ra sự tƣơng hợp của các polyme phụ thuộc vào các yếu tố sau: Bản chất hóa học và cấu trúc phân tử các polyme. Khối lƣợng phân tử và độ đa phân tán. Tỉ lệ các cấu tử trong tổ hợp. Khả năng kết dính ngoại. Nhiệt độ.14 Tính chất các tổ hợp không tƣơng hợp phụ thuộc: Sự phân bố pha. Kích thƣớc hạt. Loại chất tƣơng hợp. Những yếu tố này bị chi phối bởi điều kiện chuẩn bị và gia công của vật liệu. Trong thực tế, để tăng độ tƣơng hợp cũng nhƣ khả năng trộn hợp của các polyme ngƣời ta dùng các chất làm tăng khả năng tƣơng hợp và áp dụng chế độ gia công thích hợp cho từng loại vật liệu blend cụ thể 10, 52. 1.3.4. Vai trò của chất tƣơng hợp Các chất tƣơng hợp là các đại phân tử thể hiện tính chất hoạt động bề mặt trong các blend polyme dị thể. Thông thƣờng, mạch chính của chất tƣơng hợp có dạng khối, với một khối trộn hợp đƣợc với 1 thành phần của blend, còn khối thứ 2 trộn hợp với cấu tử còn lại của blend. Cấu trúc khối dạng này có thể đƣợc chế tạo trƣớc và đƣợc đƣa vào các blend không trộn lẫn nhƣng chúng cũng có thể đƣợc tổng hợp in situ. Quá trình tổng hợp in situ đƣợc gọi là tƣơng hợp hoạt tính. H nh 1.5 Cấu dạng các chất tương hợp tại bề mặt phân chia pha của blend dị thể Hình 1.5 mô tả cấu dạng của các chất tƣơng hợp tại bề mặt phân chia pha của các blend dị thể. Do pha A và B đơn thuần là dung môi theta cho các khối A và B15 trong khi tính trộn lẫn với nhau của pha A với block C (và pha B với block D) thể hiện tƣơng tác đặc biệt giữa A và C (và B và D), poly (CbD) thƣờng hiệu quả hơn cho blend AB. Vai trò của chất tƣơng hợp trong quá trình trộn hợp đầu tiên là ngăn cản sự hình thành các đám rối Rayleigh trên dải đƣợc hình thành của polyme 1. Sức căng bề mặt càng thấp, biến dạng càng dài, lực kéo vƣợt quá sức căng bề mặt, chiều dài sợi kéo càng dài thì đƣờng kính càng nhỏ và do đó kích thƣớc giọt polyme 1 (phân tán) càng nhỏ. Thông thƣờng, kích thƣớc trung bình trong khoảng submicro. Hơn nữa, sự hiện diện của chất tƣơng hợp tại bề mặt của các hạt nhỏ cũng ngăn cản sự tái tập hợp của các hạt này do vậy chất tƣơng hợp có nhiệm vụ tạo ra và ổn định các hình thái học nhỏ mịn hơn. Cuối cùng, giả thiết rằng mỗi block của chất tƣơng hợp thâm nhập vào các pha trong blend đủ sâu để có thể cuộn rối với các mạch polyme, thì lực kết dính tăng thêm. Kết dính bề mặt tốt là điều kiện thiết yếu để truyền ứng suất từ pha này sang pha kia một cách hiệu quả và chống lại vết nứt. 1.3.5. Tƣơng hợp trong polyme blend Do hầu hết các polyme, bao gồm cả cao su, đều không có tính trộn hợp lẫn nhau nên blend của chúng sẽ bị phân tách pha, kết dính giữa pha nền và pha phân tán rất kém. Các tính chất của blend nhƣ vậy thƣờng kém hơn các cấu tử thành phần trong khi mục đích là tạo đƣợc tính chất cao hơn khi kết hợp hai polyme để tạo thành sản phẩm chất lƣợng cao. Để khắc phục hiện tƣợng này cần phải làm cho các polyme tƣơng hợp hoặc bằng cách đƣa thêm một cấu tử thứ 3, gọi là chất trợ tƣơng hợp, hoặc làm tăng tƣơng tác của hai cấu tử bằng phƣơng pháp hóa học hoặc bằng vật lý (cơ học). Vai trò của chất tƣơng hợp thể hiện: + Giảm năng lƣợng bề mặt và tăng kết dính giữa các pha + Tạo đƣợc phân tán tốt hơn trong quá trình trộn + Ổn định các phân tán mịn, chống lại sự tái tập hợp trong quá trình gia công và trong suốt thời gian sử dụng.16 Mục đích cuối cùng là tạo đƣợc hình thái pha sao cho nó cho phép truyền ứng suất từ pha này sang pha khác và cho phép sản phẩm chống lại sự phá hủy bởi ứng suất động một cách hiệu quả. Với các blend cao su, sự tƣơng hợp còn cần thiết để phân tán chất độn, chất lƣu hóa và chất hóa dẻo đồng đều hơn. Tƣơng hợp và quá trình chế tạo blend Bƣớc đầu tiên để chế tạo blend là quá trình trộn hợp các cấu tử. Trong khi các máy đùn, đặc biệt là máy đùn hai trục đƣợc sử dụng để chế tạo các blend nhựa nhiệt dẻo thì cao su thƣờng đƣợc trộn trong máy luyện kín hoặc luyện hở hai trục. Trong cả hai trƣờng hợp, vật liệu đều chịu tác dụng của ứng suất xé. Kích thƣớc của pha phân tán đƣợc xác định bởi sự cân bằng giữa quá trình phá vỡ và tập hợp mà chúng bị khống chế bởi loại và cƣờng độ của ứng suất, sức căng bề mặt giữa hai pha và đặc tính lƣu biến của mỗi cấu tử. Hình dạng của pha phân tán có thể bị biến dạng từ dạng cầu sang dạng tấm khi chịu tác động của trƣờng lực xé (hình 1.6). H nh 1.6 Cơ chế phát triển hình thái ban đầu trong hỗn hợp blend Cần phải giảm thế năng của quá trình tập hợp. Điều này không nghiêm trọng nếu sức căng bề mặt nhỏ. Đƣa thêm vào một lƣợng nhỏ chất tƣơng hợp có vai trò nhƣ chất nhũ hóa dạng rắn sẽ ổn định các hạt.Do đó làm giảm kích thƣớc các pha phân tán, cấu tử có bề mặt lớn hơn sẽ là pha phân tán. Trong trƣờng hợp blend có tỷ lệ đƣơng lƣợng thì pha có độ nhớt thấp hơn sẽ có xu hƣớng bao quanh pha có độ nhớt cao hơn. Từ lý thuyết và quan sát ngƣời ta đã đƣa ra nhận xét: để phân17 tán tốt hơn thì hai pha cần có độ nhớt tƣơng đƣơng nhau. Điều kiện cần thiết để tạo thành pha đồng liên tục là Trong đó 1 và 2 và 1 và 2 lần lƣợt là độ nhớt và phần khối lƣợng của mỗi pha trong blend. Pha đồng liên tục sẽ tạo ra hình thái học đặc biệt theo đó 2 pha ứng xử kết hợp cùng nhau và blend sẽ thể hiện tốt nhất tính chất của mỗi cấu tử. Ngƣợc lại, nếu độ nhớt của pha thiểu số cao hơn, nó sẽ không bị chia nhỏ. Mangaraj đã cho thấy rằng cấu tử có độ nhớt cao có thể phân tán tốt hơn nếu nó đƣợc trộn trƣớc với chất hóa dẻo để tạo đƣợc độ nhớt gần với độ nhớt của cấu tử có độ nhớt thấp hơn. Tốc độ làm lạnh blend cũng ảnh hƣởng đến kích thƣớc hạt. Nếu tốc độ làm lạnh nhanh sẽ tạo đƣợc kích thƣớc hạt nhỏ hơn, tốc độ làm lạnh chậm sẽ tạo điều kiện cho sự tái tập hợp và tạo thành các hạt lớn. Trong trƣờng hợp blend cao su, khối lƣợng phân tử ban đầu của cao su rất cao sau đó giảm dần bởi sự cắt mạch cơ học khi sơ luyện và hỗn luyện. Để khối lƣợng giảm nhanh có thể sử dụng các chất cắt mạch. Các chất hóa dẻo đƣợc đƣa vào để làm giảm độ nhớt, hỗ trợ gia công, tăng tính chất chảy. Mặc dù vậy, rất nhiều cao su blend vẫn bị tách thành các pha riêng rẽ khi quá trình trộn hợp kết thúc. Do vậy, quá trình tƣơng hợp là cần thiết để giảm kích thƣớc pha phân tán vào tạo đƣợc blend có pha đồng liên tục. Tƣơng hợp có thể bằng phƣơng pháp hoạt tính hoặc không hoạt tính. Trong phƣơng pháp không hoạt tính, một polyme khác sẽ đƣợc thêm vào, chẳng hạn là một copolyme, thƣờng là các copolyme khối. Các copolyme khối đƣợc sử dụng là dạng hai khối. Các copolyme ngẫu nhiên hoặc copolyme ghép cũng đƣợc dùng. Chức năng cơ bản của chất tƣơng hợp là làm thấm ƣớt bề mặt phân chia pha. Các copolyme khối hoặc ghép thực hiện nhiêm vụ tƣơng hợp bằng cách dàn trải trên bề mặt và trộn lẫn với hai pha thông qua các cấu tử thành phần, mỗi thành phần này tƣơng tự mỗi pha. Trong phƣơng pháp hoạt tính, các copolyme này đƣợc hình thành in situ, trong quá trình trộn hợp hai cấu tử.18 1.3.5.1. Tương hợp không hoạt tính Ngƣời ta đã làm PS tƣơng hợp với NR bằng cách sử dụng NR ghép PS. Kích thƣớc pha phân tán giảm khi tăng hàm lƣợng chất tƣơng hợp (hình 1.7). H nh 1.7 ích thước pha phân tán của NRPS (6040) màng film tạo ra từ CCl4 và CHCl3, có gh p một lượng copolyme: (a) 0% CHCl3, (b) 1,2% CHCl3, (c) 0% CCl4, (d) 1,2% CCl4 Diện tích bề mặt tới hạn c và khối lƣợng tới hạn, mc, của copolyme cần thiết để làm bão hòa bề mặt phân chia pha. Thấy rằng c có một số đặc trƣng quan trọng: + c tăng khi khối lƣợng phân tử của homopolyme giảm + c phụ thuộc vào cách thức đƣa copolyme vào. Nó sẽ lớn hơn với quá trình hai giai đoạn, trong đó copolyme đƣợc blend trƣớc với pha phân tán so với khi nó đƣợc trộn với cả hai thành phần trong phƣơng pháp 1 giai đoạn. + c lớn hơn khi khối lƣợng của copolyme tăng Hơn nữa, c còn phụ thuộc vào dung môi dùng để tráng màng phim, dung môi tốt (good solvent) sẽ tạo ra c lớn hơn dung môi kém (poor solvent). Nhƣ đã19 đề cập ở trên, copolyme có thể có 3 dạng cấu hình khác nhau trên bề mặt và mỗi cấu hình sẽ tạo ra diện tích bề mặt đặc thù. So sánh c thực nghiệm với lý thuyết của 3 cấu dạng đã cho thấy cấu dạng thực tế là cấu dạng trong đó một phần của copolyme vẫn nằm ở trên bề mặt và phần còn lại thâm nhập vào trong pha homopolyme tƣơng ứng. Khi khối lƣợng phân tử của copolyme tăng, sự cuộn rối của mạch không cho phép phân tử thâm nhập sâu hơn vào pha homopolyme kết quả là độ dày bề mặt phân chia pha tăng và giảm sức căng bề mặt hai pha 12. Do vậy khi khối lƣợng phân tử chất tƣơng hợp tăng, sự tƣơng hợp càng tốt hơn. Tuy nhiên, cấu trúc hóa học của các khối trong copolyme cũng đóng vai trò quan trọng. Do vậy, cần phải có sự tối ƣu giữa khối lƣợng phân tử và hợp phần hóa học để đạt đƣợc blend tốt nhất. 1.3.5.2. Tương hợp hoạt tính Ví dụ điển hình nhất là sản phẩm tƣơng hợp hoạt tính giữa MAgEPDM với nylon của DuPont, một sản phẩm siêu dai. Maleic anhydrit phản ứng với nhóm amin cuối mạch tạo thành copolyme của nylonEPDM có vai trò là chất tƣơng hợp. Tƣơng hợp hoạt tính còn đƣợc tiến hành bằng cách đƣa thêm các monomer hoạt tính có mặt xúc tác, có thể phản ứng với một hoặc cả hai pha để tạo thành copolyme ghép in situ, copolyme này sẽ có vai trò làm chất tƣơng hợp. Ngƣời ta đã đƣa metylmetacrylat và peroxit vào nhựa phế thải (chứa PE, PP, PS và PET) đã tạo đƣợc blend đồng nhất rất hiệu quả. Tƣơng hợp hoạt tính cũng thƣờng đƣợc sử dụng để tạo sự tƣơng hợp cho các blend không trộn lẫn. Tƣơng hợp hoạt tính còn đƣợc sử dụng để phát triển các elastomer nhiệt dẻo. 1.3.5.3. Tương hợp bằng cách hoạt hóa bề mặt Biến tính hóa học bề mặt các hạt sẽ hỗ trợ quá trình tƣơng hợp bằng cách tạo thêm các tƣơng tác hóa học và vật lý giữa hai pha. Quá trình này đặc biệt quan trọng trong việc sản xuất lốp tái chế. Khi nghiền lạnh vật liệu làm lốp cùng với phản ứng với khí hoặc hóa chất sẽ hình thành các nhóm chức trên bề mặt sau đó có thể hỗn luyện với cao su nguyên sinh để tạo thành hỗn hợp cao su có các tính năng cơ lý tốt. Ví dụ khi nghiền EPDM thành bột mịn rồi xử lý với với hỗn hợp20 khí SO2 (40%), florin (1%) và N2 (59%) ở nhiệt độ phòng rồi trộn với nhựa nhiệt dẻo PU sẽ tạo đƣợc blend có tính chất tốt. Có thể sử dụng đến 15% cao su tái sinh để giảm giá thành mà vẫn giữ đƣợc các tính chất của blend. 1.3.5.4. Tương hợp bằng khâu mạch ngang Mặc dầu hầu hết các blend cao su đều có đặc tính là phân tách pha tùy theo mức độ khác nhau về độ phân cực nhƣng vẫn có những bằng chứng cho thấy rằng đồng lƣu hóa có thể loại bỏ biên giới pha. Ví dụ khi BR đƣợc blend với SBR (23,5% styrene) vẫn cho thấy hai nhiệt độ hóa thủy tinh nhƣng sau khi đồng lƣu hóa, blend lại chỉ thể hiện một nhiệt độ hóa thủy tinh. Đồng lƣu hóa có thể xảy ra theo hai bƣớc: + Định xứ các tác nhân lƣu hóa tại bề mặt phân chia pha và tạo thành copolyme ghép hoặc khối trong quá trình lƣu hóa + Tƣơng hợp hóa các cấu tử bằng cách làm dày bề mặt phân chia pha Tuy nhiên, điều đó chỉ có thể xảy ra nếu nhiệt độ đồng lƣu hóa l

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI Lấ NH A NGHIấN CU CH TO BLEND I T CAO SU T NHIấN Cể S DNG PH GIA NANO LUN N TIN S K THUT HểA HC H Ni - 2016 H Ni 8/2015 B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI o0o Lấ NH A NGHIấN CU CH TO BLEND I T CAO SU T NHIấN Cể S DNG PH GIA NANO Chuyờn ngnh: CễNG NGH VT LIU CAO PHN T V T HP Mó s: 62440125 LUN N TIN S K THUT HểA HC Ngi hng dn khoa hc: GS.TS BI CHNG TS NG VIT HNG H Ni - 2016 LI CAM OAN Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu tụi thc hin Cỏc s liu v kt qu lun ỏn l trung thc v cha c cụng b bt k cụng trỡnh khoa hc no khỏc H Ni, 2016 Tp th hng dn Tỏc gi GS.TS Bựi Chng Lờ Nh a TS ng Vit Hng LI CM N Lun ỏn c hon thnh ti Trung tõm nghiờn cu vt liu Polyme - Trng i hc Bỏch khoa H Ni Tụi xin chõn thnh gi li cm n sõu sc n GS TS Bựi Chng, PGS TS Phan Th Minh Ngoc, TS ng Vit Hng, l nhng ngi thy cụ tn tõm, ó nghiờm khc v tn tỡnh hng dn tụi sut quỏ trỡnh thc hin bn lun ỏn ny Tụi cng xin t lũng bit n chõn thnh i vi s giỳp nhit tỡnh ca ton th cỏn b Trung tõm Nghiờn cu vt liu Polyme v Compozit - Trng i hc Bỏch khoa H Ni v sinh viờn chuyờn ngnh CN vt liu polyme v compozit ó cng tỏc, trao i, tho lun v úng gúp cho lun ỏn, ng thi to nhiu iu kin thun li cng nh úng gúp nhiu ý kin hon thin lun ỏn hon thnh tt chng trỡnh hc cng nh lun ỏn bờn cnh s giỳp ca cỏc thy cụ v bn bố cũn cú s ng h v ng viờn ca gia ỡnh, õy l ch da vng chc tụi cú th yờn tõm hon thnh bn lun ỏn Tụi xin c by t s trõn trng v lũng bit n sõu nng H Ni, 2016 Tỏc gi Lờ Nh a MC LC Trang DANH MC CC CH VIT TT V Kí HIU I DANH MC CC HèNH III DANH MC CC BNG VI M U CHNG TNG QUAN 1.1 Cao su t nhiờn (CSTN) 1.1.1 Lch s phỏt trin 1.1.2 Thnh phn v cu to hoỏ hc ca CSTN 1.1.2.1 Thnh phn ca CSTN 1.1.2.2 Cu to hoỏ hc 1.1.3 Tớnh cht ca CSTN 1.1.3.1 Tớnh cht c lý ca CSTN 1.1.3.2 Tớnh cht cụng ngh ca CSTN 1.1.3.3 ng dng ca CSTN 1.2 Cao su EPDM 1.2.1 Lch s phỏt trin 1.2.2 Cu to húa hc ca cao su EPDM 1.2.3 Tớnh cht c lý ca cao su EPDM 10 1.2.3.1 Cỏc tớnh cht khỏc 11 1.3 Blend CSTN/EPDM 11 1.3.1 S trn hp ca polyme 11 1.3.2 Kh nng trn hp ca polyme 13 1.3.3 Nhng yu t nh hng ti tớnh cht ca blend 13 1.3.4 Vai trũ ca cht tng hp 14 1.3.5 Tng hp polyme blend 15 1.3.5.1 Tng hp khụng hot tớnh 18 1.3.5.2 Tng hp hot tớnh 19 1.3.5.3 Tng hp bng cỏch hot húa b mt 19 1.3.5.4 Tng hp bng khõu mch ngang 20 1.3.6 Blend ca cao su t nhiờn v cao su EPDM 20 1.4 Ph gia nano v cao su nanocompozit 36 1.4.1 Ph gia nano 36 1.4.1.1 Nanoclay v nanoclay bin tớnh hu c 36 1.4.1.2 Silica v silica bin tớnh 37 1.4.2 Cao su nanocompozit 41 1.4.2.1 Cỏc phng phỏp ch to cao su nanocompozit 41 1.4.2.2 Silica/cao su nanocompozit 43 1.4.2.3 Nanoclay/cao su nanocompozit 44 CHNG PHNG PHP THC NGHIM 45 2.1 Húa cht v nguyờn liu 45 2.2 Thit b 46 2.3 Phng phỏp nghiờn cu 47 2.3.1 Phng phỏp ch to mu 47 2.3.2 Cỏc quy trỡnhch to mu blend CSTN/EPDM 47 2.3.2.1 Quy trỡnh trn hp blend CSTN/EPDM theo phng phỏp 47 2.3.2.2 Quy trỡnh trn hp blend CSTN/EPDM theo phng phỏp 49 2.3.2.3 Quy trỡnh trn hp blend CSTN/EPDM theo phng phỏp 50 2.3.2.4 Quy trỡnh trn hp blend CSTN/EPDM theo phng phỏp 50 2.3.2.5 Quy trỡnh trn hp blend CSTN/EPDM theo phng phỏp 51 2.3.2 Phng phỏp th nghim 52 2.3.2.1 Phng phỏp xỏc nh tớnh cht c hc: 52 2.3.2.2 Phng phỏp xỏc nh cng 53 2.3.2.3 Phng phỏp xỏc nh h s lóo húa nhit ca vt liu 53 2.3.2.4 Phng phỏp xỏc nh cu trỳc hỡnh thỏi vt liu 54 2.3.2.5 Phng phỏp xỏc nh lng phõn t 54 2.3.2.6 Phng phỏp xỏc nh trng ca vt liu dung mụi 55 2.3.2.7 Phng phỏp xỏc nh mt mng 55 2.3.2.8 Phng phỏp xỏc nh nht Mooney 56 2.3.2.9 Phng phỏp o cỏc c trng lu húa 56 2.3.2.10 Phng phỏp o phõn b kớch thc ht 57 CHNG KT QU V THO LUN 58 3.1 Nghiờn cu ch to blend CSTN/EPDM 58 3.1.1.nh hng ca cụng ngh ch to n tớnh cht blend 58 3.1.1.1.nh hng ca quy trỡnh trn hp cao su 58 3.1.1.2.nh hng ca t l CSTN/EPDM 62 3.1.2.Nghiờn cu s phõn b húa cht quỏ trỡnh trn hp 64 3.1.2.1 nh hng ca cỏc quy trỡnh trn 64 3.1.2.2 Quỏ trỡnh lu húa riờng bit cỏc thnh phn CSTN v EPDM 69 3.1.2.3 nh hng ca xỳc tin riờng bit n quỏ trỡnh lu húa 71 3.1.2.4.S phõn b cht xỳc tin quỏ trỡnh hn luyn chộo 75 3.1.2.5.S phõn b cht xỳc tin quỏ trỡnh hn luyn ng thi 78 3.1.3.Bin tớnh EPDM bng DTDM 81 3.1.3.1 nh hng ca nhit n quỏ trỡnh bin tớnh 82 3.1.3.2 nh hng ca cỏc iu kin bin tớnh khỏc 84 3.1.3.3 Mt s c trng ca EPDM bin tớnh 92 3.1.4.Ch to blend t CSTN v EPDM bin tớnh 94 3.1.4.1 Thụng s quỏ trỡnh trn hp 94 3.1.4.2 Thụng s lu húa 96 3.1.4.3 Nghiờn cu hỡnh thỏi cu trỳc 97 3.1.4.4.Tớnh cht c hc 102 3.1.4.5. trng dung mụi 103 3.1.4.6.Tớnh cht lóo húa nhit 104 3.2 Nghiờn cu ch to nanocompozit trờn c s blend CSTN/EPDM 106 3.2.1 Nanocompozit t nanoclay I28E 106 3.2.1.1.Ch to ch liu CSTN/I28E 106 3.2.1.2.nh hng ca nanoclay n tớnh cht trng n ca blend 117 3.2.1.3.nh hng ca nanoclay n tớnh cht c hc ca blend CSTN/EPDM 119 3.2.1.4 nh hng ca nanoclay n lóo húa nhit ca blend CSTN/EPDM 124 3.2.2.Nanocompozit t nanosilica 124 3.2.2.1 nh hng ca nanosilica n tớnh cht trng n ca blendCSTN/EPDM 125 3.2.2.2 nh hng ca nanosilica n tớnh cht c hc ca blend CSTN/EPDM 126 3.2.2.3.nh hng ca nanosilica n lóo húa nhit ca blend CSTN/EPDM 130 KT LUN 132 TI LIU THAM KHO 134 DANH MC CC CễNG TRèNH CễNG B ii DANH MC CC CH VIT TT V Kí HIU Ch vit tt Ting Anh Ting Vit BR Butadiene Rubber Cao su Butadien CZ N - thiazole Sulfenamide CSTN, NR Cao su t nhiờn CR Chlorprene rubber Cao su clopren DTDM Dithiodimopholin DCPD Dicyclopentadien DM Di 2-benzothiazoldisurfit DSC Differential Scanning Calorimetry EPDM ENB Cao su EPDM ethylidene norbornene Diethyl km EZ HAF Phõn tớch nhit vi sai High abrasion furnarce HBM Dithiocarbamate Mui than lũ bn mi mũn Hot ng b mt Ph hng ngoi IR Infrared spectroscopy M, MBT Mecaptobenzothiazol MB Masterbatch Cht ch MWD Molecular weight distribution Phõn b lng phõn t MAH Maleic anhydrit MBS Methacrylat-ButadienStyren MBTS Di 2-benzothiazoldisulfit POM Polarized optical microscopy Hin vi quang hc phõn cc PP Polypropylen PE Polyetylen PS Polystyren PA Polyamid PKL Phn lng RD 2,2,4trimetyl1,2 dihydroquynolin SEM Scanning electron microscope Hin vi in t quột SBR Cao su Butadien Styren TBBS N-tert-Butyl-2Benzothiazolsulfenamit I Tiờu chun Vit Nam TCVN Ký hiu Tg Glass Transition Temperature Nhit húa thy tinh S Thi gian cm lu C90 Thi gian lu húa ti u Tc lu húa M Mụ men xon II TI LIU THAM KHO TING VIT [1] Bựi Chng (2006), Hoỏ lý polyme, Nh xut bn Bỏch Khoa, H Ni [2] Quang Khỏng (2012), Cao su - Cao su blend v ng dng, Khoa hc t nhiờn v cụng ngh, H Ni [3] Hong Nam , Anh Nguyn Tun (2003), "nh hng ca nano clay n tớnh cht c lý ca t hp cao su t nhiờn", Tp Húa hc 41 (4), pp 58-60 [4] Hong Nam , Trn Vnh Diu Phm Anh Tun, H Thu Hng, Lờ Nh a (2007), "Nghiờn cu ch to vt liu blend trờn c s CSTN v cao su clopren", Tp Húa hc 45 (N5A), pp 165-169 [5] Ngụ Phỳ Trự (1995), thut ch bin v gia cụng cao su, NXB i hc Bỏch Khoa H Ni, H Ni [6] Nguyn Hu Trớ (2004), hoa hc k thut cụng ngh cao su thiờn nhiờn , Nh xut bn tr [7] Nguyn Phi Trung, Thỏi Hong, V Minh c , Trn Thanh Sn (1997), "Ch to v nghiờn cu tớnh cht vt liu blend trờn c s CSTN, PVC v butadien acrylonitril copolyme", Tp H&CN N5, pp 34-37 [8] Nguyn Quang Quang Khỏng, Nguyn Vn Khụi, Phm Anh Dng, Lờ Th M Hnh (2001), "Nghiờn cu nh hng ca cụng ngh trn hp n tớnh cht vt liu CSTN t hp vi LDPE ng dng lm vt liu chng va p tu bin", Tp Húa hc 39 (N4B), pp 46-52 [9] Phm Quang Hin, Thnh Thanh Sn , Nguyn Hu Niu (2011), "Cu trỳc v tớnh cht ca nanocomposit cao su thiờn nhiờn/organoclay", Science & Technology Development 14 (K1), pp 30-38 [10] Thỏi Hong (2011), Vt liu polyme blend, Khoa hc T nhiờn v Cụng ngh, H Ni [11] Trn Kim Liờn (Vinachemia) Phm Th Trinh (VIIC), Quang Khỏng (VAST) (2009), "Cao su blend-Tỡnh hỡnh nghiờn cu v ng dng Vit Nam", Tp CN Húa cht TING ANH [12] A Mounir El Sayed H Afifi (2002), "Improvement of Compatibility of NR/EPDM rubber blends via Natural rubber Epoxydation", J of Appl Polym Sci 86, pp 2816 2819 [13] A Mounir El Sayed H Afifi (2007), "Evaluation of New Conducting Polymeric Membrane based on Sulfonation of Compatibilized NR/EPDM Blend ", Journal of Applied Polymer Science 104, pp 38043812 [14] A Taguet P Cassagnau, J.-M Lopez-Cuesta (2014), "Structuration, selective dispersion and compatibilizing effect of (nano)fillers in polymer blends", Progress in Polym Sci 39, pp 1526-1563 134 [15] Abdolmajid Alipour Ghasem Naderi, Mir Hamid Reza Ghoreishy (2013), "Effect of nanoclay content and Matrix composition on properties and Stress strain behavior of NR/EPDM nanocomposites", J of Appl Polym Sci 127 (2), pp 12751284 [16] Akinlabi A K., Okieimen F E., Egharevba F , Malomo D (2006), "Investigation of the effect of mixing schemes on rheological and physicomechanical properties of modified natural rubber blends", Materials & Design 27 (9), pp 783-788 [17] Alex da Silva Sirqueira Bluma Guenther Soares (2007), "Kinetic Analysis of Thermal Degradation of NR/EPDM Blends: Effect of the Reactive Compatibilization", Journal of Applied Polymer Science 103, pp 26692675 [18] Alex R , Nah C (2006), "Studies on natural rubber/acrylonitrile butadiene rubber/organoclay nanocomposites", Plastics, Rubber and Composites 35 (5), pp 219-225 [19] Alexandre Michael , Dubois Philippe (2000), "Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials", Materials Science and Engineering: R: Reports 28 (1-2), pp 1-63 [20] Alexs Sirqueira Blumag Soares (2002), "Mercapto-Modified Copolymersin Elastomer Blends IV The Compatibilizationof Natural Rubber/EPDM Blends", Journal of Applied Polymer Science 83, pp 28922900 [21] Alipour A., Naderi G., Bakhshandeh G R., Vali H , Shokoohi S (2011), "Elastomer Nanocomposites Based on NR/EPDM/Organoclay: Morphology and Properties", Intern Polymer Processing 26 (1), pp 48-55 [22] Anont Chaisuriyathepkul Krisda Suchiva, Pongdhorn Sae-oui, Chakrit Sirisinha (2013), "Effect of Mixing Conditions on Phase Morphology of NR/EPDM Blends", Advanced Materials Research 747, pp 467-470 [23] Anont Chaisuriyathepkul Krisda Suchiva, Pongdhorn Sae-oui,Chakrit Sirisinha (2012), "Mixing Efficiency in Co-Rotating Batch Mixer for Preparation of NR/EPDM Blends", Journal of Applied Polymer Science 123, pp 36883695 [24] Ansarifar A., Ibrahim N , Bennett M (2005), "Reinforcement of Natural Rubber with Silanized Precipitated Silica Nanofiller", Rubber Chemistry and Technology 78 (5), pp 793-805 [25] Arup Kumar Ghosh Dipak Kumar Basu (2003), " Effect of diisopropyl thiophosphoryl N oxydiethilene sunphenamide and some disulphide compounds in covulcanization of NR/EPDM blends", Polymer Internat 52, pp 1370 1381 [26] Arup Kumar Ghosh Subhas Chandra Debrath, Nityananda Naskar, Dipak Kumar Basu (2001), "NR EPDM covulcanization: A new approach", J.of Applied Polym Sci 81, pp 800-808 [27] Bandyopadhyay A., De Sarkar M , Bhowmick A K (2005), "Epoxidised natural rubber/silica hybrid nanocomposites by sol-gel technique: Effect of reactants on the structure and the properties", Journal of Materials Science 40 (1), pp 53-62 135 [28] Bin Ahmad Mohamed Aris, Arizal Ridha , Cook Stuart (1998), NR/EPDM blends for extruded profile weatherstrip, Blends of Natural Rubber, Springer Science + Business Media, pp 221-242 [29] Board Malaysian Rubber (2015), Natural rubber statistics http://www.lgm.gov.my/nrstat/nrstats.pdf, ngy truy cp 28/8-2015 [30] Bui Chuong , Dang Viet Hung Trinh Thi Thu Huong, Doan Yen Oanh, Ta Thi Phuong Hoa (2012), "Study on Dispersion of Nanoclay in Natural Rubber (NR) Latex and Its effect on NR vulcanization", Kautschuk Gummi Kunstoffe 65 (7/8), pp 30-33 [31] Chemical ExxonMobil (2010), Vistalon 3666 Ethylene Propylene dien terpolymer rubber, http://exxonmobilchemical.ides.com/enUS/ds244655/Vistalon%E2%84%A2%203666.aspx?I=74710&U=0., ngy truy cp 20/7-2015 [32] Chen Weili Wu; Dajun (2007), "Influence of Silica content on NR/CR blends", Rubber World 237 (3), pp 14-15 [33] Chonlada Lewis Sunsanee Bunyung, Suda Kiatkamjornwong (2003), "Rheological Properties and Compatibility of NR/EPDM and NR/Brominated EPDM Blends ", Journal of Applied Polymer Science 89, pp 837847 [34] Cook Stuart (1998), "Solution to the basic problems of poor physical properties of NR/EPDM blends", Andrew J Tinker and Kevin P.Jones, ch biờn, Blends of Natural Rubber, Chapman&Hall Publisher, London [35] Cor Koning Martin Van Duin, Christophe Pagnoulle, Robert Jerome (1998), "Strategies for compatibilization of polymer blends", Prog Polym Sci 23, pp 707-757 [36] Dang Thi To Nga, Kim Jin Kuk, Lee Seong Hoon , Kim Kwang Jea (2011), "Vinyl Functional Group Effects on Mechanical and Thermal Properties of Silica-Filled Silicone Rubber/Natural Rubber Blends", Composite Interfaces 18 (2), pp 151-168 [37] Das A (2007), "Rubber curing chemistry governing the orientation of layered silicate", EXPRESS Polymer Letters (11), pp 717-723 [38] El-Sabbagh S H (2003), "Compatibility study of natural rubber and ethylene propylene diene rubber blends", Polymer Testing 22 (1), pp 93-100 [39] F.Mark Herman (2004), "Polymer blends", Encyclopedia of Polymer Science and Technology [40] Frửhlich J., Niedermeier W , Luginsland H D (2005), "The effect of fillerfiller and fillerelastomer interaction on rubber reinforcement", Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 36 (4), pp 449-460 [41] Gu Zheng, Gao Li, Song Guojun, Liu Weisheng, Li Peiyao , Shan Chunpeng (2010), "Octadecylammonium montmorillonite/natural rubber/cis-1,4polybutadiene nanocomposites", Applied Clay Science 50 (1), pp 143-147 [42] H Nabil H Ismail, A.R Azura (2014), "Optimisation of accelerators and vulcanising systems on thermal stability of natural rubber/recycled ethylene propylenediene-monomer blends", Materials and Design 53, pp 651-661 2015, 136 [43] H Tun Anh, Hong Hi Hin , Bựi Chng (2015), "Ch to v nghiờn cu tớnh cht vt liu cao su nanocompozit trờn c s cao su t nhiờn", Tp i hc Th Du Mt 21 (2), pp 111-115 [44] Halimatuddahliana H Ismail, H Md Akil (2005), "The Effect of Dicumyl Peroxide Vulcanization on the Properties & Morphology of Polypropylene/Ethylene-Propylene Diene Terpolymer/Natural Rubber Blends", International Journal of Polymeric Materials 54, pp 11691183 [45] Helal M.O Abou (2005), "A Study on Compatibility of NR/EPDM blends using electrical and mechanical techniques", J of Elastomers and Plastics 37, pp 319 346 [46] Hewitt Peter A Ciullo; Norman (1999), The Rubber Formulary, Neyes Publications, Noyes Publications/William Andrew Publishing, LLC 13 Eaton Avenue, Norwich, New York, pp 764 [47] Idrus Suhaida S., Ismail H , Palaniandy Samayamutthirian (2011), "The Effects of Silanized Ultrafine Silica on the Curing Characteristics, Tensile Properties, and Morphological Study of Natural Rubber Compounds", Polymer-Plastics Technology and Engineering 50 (1), pp 1-7 [48] Idrus Suhaida S., Ismail H , Palaniandy Samayamutthirian (2011), "Study of the effect of different shapes of ultrafine silica as fillers in natural rubber compounds", Polymer Testing 30 (2), pp 251-259 [49] International institute of synthetic rubber producers Inc (2013), EthylenePropylene Rubbers & Elastomers IISRP, Inc, pp 1-4 [50] Ismail H., Freakley P K., Sutherland I , Sheng E (1995), "Effects of multifunctional additive on mechanical properties of silica filled natural rubber compound", European Polymer Journal 31 (11), pp 1109-1117 [51] Ismail H., Ho C L , Lim C C (2001), "The Effects of a Multifunctional Additive on Curing Characteristics, Mechanical Properties, and Swelling Behavior of Natural Rubber/Polychloroprene Rubber Blends", Polymer-Plastics Technology and Engineering 40 (4), pp 505-517 [52] Jungnickel.BJ (1990), Polymer blends, Muenchen Wien Carl Hanser Verlag, Carl Hanser Verlag, Muenchen, Wien [53] Kanika Sahakaro Chararat Pongpaiboon, Charoen Nakason (2009), "Improve mechanical properties of NR/EPDM blends by controlling the migration of curative and fillers via reactive processing technique", J of Applied Polym Sci 111, pp 2035-2043 [54] Kannika Sahakaro Chararat Pongpaiboon, Charoen Nakason (2009), "Improved Mechanical Properties of NR/EPDM Blends by Controlling the Migration of Curative and Fillervia Reactive Processing Technique", Journal of Applied Polymer Science 111, pp 20352043 [55] Kannika Sahakaro Nityananda Naskar, Rabin N Datta, Jacques W M Noordermeer (2007), "Blending of NR/BR/EPDM by Reactive Processing for Tire Sidewall Applications I Preparation, CureCharacteristics and Mechanical Properties", Journal of Applied Polymer Science 103, pp 25382546 137 [56] Kannika Sahakaro Rabin N Datta, Johan Baaij, Jacques W M Noordermeer (2007), "Blending of NR/BR/EPDM by Reactive Processing for Tire Sidewall Applications III Assessment of theBlend Ozone- and Fatigue-Resistance in Comparisonwith a Conventional NR/BR Compound", Journal of Applied Polymer Science 103, pp 25552563 [57] Kohjiya S., Murakami K., Iio S., Tanahashi T , Ikeda Y (2001), "In Situ Filling of Silica onto Green Natural Rubber by the SolGel Process", Rubber Chemistry and Technology 74 (1), pp 16-27 [58] Krausa G Kraus; D elastomers., Moskva [59] Krevelen D W van (Dirk Willem) (2012), Properties of Polymers, Elsevier [60] Lúpez-Manchado M A., Herrero B , Arroyo M (2004), "Organoclaynatural rubber nanocomposites synthesized by mechanical and solution mixing methods", Polymer International 53 (11), pp 1766-1772 [61] M A Sidkey A, M Abd El Fattah, N S Abd El All (1992), "Compatibility Studies on Some Solutions of Rubber Blends by Ultrasonic Techniques ", Journal of Applied Polymer Science 46, pp 581-585 [62] M.A Sidkeya A.A Yehia, N.A Abd El Malak, M.S Gaafar (2002), "Compatibility studies on some rubber blend systems by ultrasonic techniques", Materials Chemistry and Physics 74, pp 2332 [63] Magaraphan Rathanawan, Thaijaroen Woothichai , Lim-ochakun Ratree (2003), "Structure and Properties of Natural Rubber and Modified Montmorillonite Nanocomposites", Rubber Chemistry and Technology 76 (2), pp 406-418 [64] Mathew N M (1984), "Scanning Electron Microscopic Studies on Ozone Cracking of NR and a NR/EPDM Blend", Journal of Polymer Science: Polymer Letters Edition 22, pp 135-141 [65] Murray Haydn H (2000), "Traditional and new applications for kaolin, smectite, and palygorskite: a general overview", Applied Clay Science 17 (5-6), pp 207-221 [66] N Suma Rani Joseph, K E George (1993), "Improved Mechanical Properties of NR/ EPDM and NR/Butyl Blends by Precuring EPDM and Butyl ", Journal of Applied Polymer Science 49, pp 549-557 [67] Nabil H., Ismail H , Azura A R (2013), "Effects of virgin EthylenePropylene DieneMonomer and its preheating time on the properties of natural rubber/recycled EthylenePropyleneDieneMonomer blends", Materials & Design 50, pp 27-37 [68] Nasir M., Poh B T , Ng P S (1988), "Effect of mercaptopropyltrimethoxysilane coupling agent on t90, tensile strength and tear strength of silica-filled NR, NBR and SBR vulcanizates", European Polymer Journal 24 (10), pp 961-965 [69] Nogi Kiyoshi, Naito Makio , Yokoyama Toyokazu (2012), Nanoparticle Technology Handbook, Second edition, Nanoparticle Technology Handbook, Elsevier BV (1968), Usilenie lastomerov, Reinforcement of 138 [70] Ochigbo Stephen S., Luyt Adriaan S , Focke Walter W (2009), "Latex derived blends of poly(vinyl acetate) and natural rubber: thermal and mechanical properties", J Mater Sci 44 (12), pp 3248-3254 [71] Odian George (2004), Principles of Polymerization, Fourth Edition, John Wiley&Sons, Inc, Hoboken, NewJersey [72] Paul D R (1978), Polymer blend, The University of Texas, Austin , Texas [73] Payne A R (1962), "The dynamic properties of carbon black-loaded natural rubber vulcanizates Part I", Journal of Applied Polymer Science (19), pp 5763 [74] Poh B T , Ng C C (1998), "Effect of silane coupling agents on the mooney scorch time of silica-filled natural rubber compound", European Polymer Journal 34 (7), pp 975-979 [75] Prasertsri Sarawut , Rattanasom Nittaya (2011), "Erratum to Mechanical and damping properties of silica/natural rubber composites prepared from latex system [Polym Test 30 (2011) p 515526]", Polymer Testing 30 (6), pp 701 [76] Rempel W Arayapranee and G L (2007), "Properties of NR/EPDM Blends with or without Methyl Methacrylate-Butadiene-Styrene (MBS) as a Compatibilizer", International Journal of Materials & Structural Reliability (1), pp 1-12 [77] Ren Hui, Qu Yixin , Zhao Suhe (2006), "Reinforcement of Styrene-Butadiene Rubber with Silica Modified by Silane Coupling Agents: Experimental and Theoretical Chemistry Study", Chinese Journal of Chemical Engineering 14 (1), pp 93-98 [78] Roberts Horacio E Bergna and William O (2006), Colloidal silica; fundamentals and applications, Colloidal Silica, CRC / Taylor & Francis [79] Ronkin G.M (1998), "Compositions of isoprene and halogenated EPDM rubbers ", Rubber World 219 (1), pp 52 [80] S H Botros A Mounirel Sayed (2001), "Swelling Behavior of NR/EPDM Rubber Blends Under Compression Strain", Journal of Applied Polymer Science 82, pp 30523057 [81] S.Kohjiya Y.Ikeda (2014), Chemistry, Manufacture and Application of Nature Rubber, Woodhead Publishing Ltd [82] Sabu Thomas Ranimol Stephen (2010), Rubber Nanocomposites: Preparation, Properties, and Applications, John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd [83] Sae-oui Pongdhorn, Sirisinha Chakrit, Thepsuwan Uthai , Thapthong Phuchong (2007), "Influence of accelerator type on properties of NR/EPDM blends", Polymer Testing 26 (8), pp 1062-1067 [84] Shen Wei, He Hongping, Zhu Jianxi, Yuan Peng , Frost Ray L (2007), "Grafting of montmorillonite with different functional silanes via two different reaction systems", Journal of Colloid and Interface Science 313 (1), pp 268273 139 [85] Sheng E., Sutherland I., Bradley R H , Freakley P K (1996), "Effects of a multifunctional additive on bound rubber in carbon black and silica filled natural rubbers", European Polymer Journal 32 (1), pp 35-41 [86] Sirqueira Alex.S , Soares Bluma G (2007), "Compatibility of NR/EPDM blends by Anhydride and mercapto functionalized copolymers", J of Macromol Sci 46 (Part B: Physic,), pp 639 650 [87] Suda Kiatkamjornwong Kornteenee Pairpisit (2004), "Natural Rubber/Ethylene Propylene Diene Blends for High Insulation Iron Crossarms", Journal of Applied Polymer Science 92, pp 34013416 [88] Tangpasuthadol V., Intasiri A., Nuntivanich D., Niyompanich N , Kiatkamjornwong S (2008), "Silica-reinforced natural rubber prepared by the solgel process of ethoxysilanes in rubber latex", Journal of Applied Polymer Science 109 (1), pp 424-433 [89] Tavakoli Mitra, Katbab Aliasghar , Nazockdast Hossein (2011), "Effectiveness of Maleic Anhydride Grafted EPDM Rubber (EPDM-g-MAH) as Compatibilizer in NR/Organoclay Nanocomposites Preparedby Melt Compounding", Journal of Macromolecular Science Part B: Physics (50:7), pp 1270-1284 [90] Tshwafo E Motaung Adriaan S Luyt, Sabu Thomas (2011), "Morphology and properties of NR/EPDM rubber blends filled with small amounts of titania nanoparticles", Polymer Composites 32 (8), pp 12891296 [91] Varghese Siby , Karger-Kocsis J (2003), "Natural rubber-based nanocomposites by latex compounding with layered silicates", Polymer 44 (17), pp 4921-4927 [92] Wanvimon Arayapranee Garry L Rempe (2007), "Effects of Cashew Nut Shell Liquid as a Plasticizer on Cure Characteristics, Processability, and Mechanical Properties of 50 : 50 NR/EPDM Blends: A Comparison with Paraffin Oil", Journal of Applied Polymer Science 106, pp 26962702 [93] Young-Wook Chang Young-Shik Shin, Hyunaee Chun, Changwoon Nah (1999), "Effects of trans-Polyoctylene Rubber (TOR) on the Properties of NR/EPDM Blends ", Journal of Applied Polymer Science 73, pp 749 756 [94] Zhang H., Datta R N., Talma A G , Noordermeer J W M (2010), "Maleicanhydride grafted EPM as compatibilising agent in NR/BR/EPDM blends", European Polymer Journal 46 (4), pp 754-766 [95] Zhang Hongmei (2009), EPDM-rubber in blends with NR/BR-elastomers for ozone-resistant tyre sidewall applications, University Library/University of Twente 140 DANH MC CC CễNG TRèNH CễNG B ng Vit Hng, Bựi Hong Nguyờn, Lờ Nh a, Bựi Chng (2013) Tng hp lu húa blend CSTN/EPDM s dng phng phỏp bin tớnh EPDM bng xỳc tin DTDM Tp Húa hc, Tp 51, s ABC, trang 278 281 Le Nhu Da, Dang Viet Hung, Uong Dinh Long, Hoang Nam, Nguyen Pham Duy Linh, Bui Chuong (2014) Preparation and characterization of NR/EPDM Part Effect of mixing procedures on curatives distribution and migration Vietnam Journal of Chemistry, Vol 52, no.5, pp 596 601, DOI: 10.15625/0866-7144.2014-0037 Lờ Nh a, ng Vit Hng, Uụng ỡnh Long, Nguyn Vnh t, Hong Nam, Bựi Chng (2015) Nghiờn cu vai trũ ca nanoclay nh mt cht tr tng hp blend CSTN/EPDM Tp Húa hc, S 53, 4, trang 503 508 Lờ Nh a, ng Vit Hng, Uụng ỡnh Long, Nguyn Phm Duy Linh, Bựi Chng (2015) Nghiờn cu nh hng ca s dch chuyn cỏc cht lu húa n quỏ trỡnh lu húa blend cao su t nhiờn-cao su EPDM (CSTN/EPDM) Phn nh hng ca cht xỳc tin n quỏ trỡnh lu húa Tp Húa hc, ó chp nhn ng Lờ Nh a, ng Vit Hng, Uụng ỡnh Long, Nguyn Phm Duy Linh, Bựi Chng (2015) Nghiờn cu nh hng ca s dch chuyn cỏc cht lu húa n quỏ trỡnh lu húa blend cao su t nhiờn-cao su EPDM (CSTN/EPDM) Phn nh hng ca quỏ trỡnh hn luyn n s phõn b li cỏc cht xỳc tin Tp Húa hc, ó chp nhn ng ii PH LC iii Giản đồ biến tính EPDM với DTDM nhiệt độ 140oC 16 14 140oC 140oC 140 oC Torque (Nm) 12 10 23:59 00:00 00:02 00:03 00:05 00:06 00:07 00:09 Time (minute) Gin momen thi gian quỏ trỡnh bin tớnh EPDM vi DTDM nhit o 140 C ti cỏc thi gian 5, 7, phỳt 18 Giản đồ biến tính EPDM với DTDM nhiệt độ 150oC 16 150oC 150oC 150oC 14 Torque (Nm) 12 10 23:59 00:00 00:00 00:01 00:02 00:03 00:03 00:04 00:05 00:06 Time (minute) Gin momen thi gian quỏ trỡnh bin tớnh EPDM vi DTDM nhit 150oC ti cỏc thi gian 4, 5, phỳt iv Giản đồ biến tính EPDM với DTDM nhiệt độ 160oC 20 160oC 160oC 160oC 160oC Torque (Nm) 15 10 23:59 00:00 00:00 00:01 00:02 00:03 00:03 00:04 00:05 00:05 00:06 00:07 Time (minute) Gin momen thi gian quỏ trỡnh bin tớnh EPDM vi DTDM nhit 160oC ti cỏc thi gian 4, 5, 6, phỳt 25 Giản đồ trộn hợp NR EPDM biến tính 140oC thời gian Torque (Nm) 20 15 10 140oC, 140oC, 140oC, 23:59 00:00 00:02 00:03 00:05 00:06 Time (Minute) Gin momen thi gian quỏ trỡnh trn hp CSTN v EPDM bin tớnh nhit 140oC ti cỏc thi gian 5, 7, phỳt v 25 Giản đồ trộn hợp NR EPDM biến tính 150oC thời gian 20 Torque (Nm) 15 10 150oC, 150oC, 150oC, 23:59 00:00 00:02 00:03 00:05 00:06 Time (Minute) Gin momen thi gian quỏ trỡnh trn hp CSTN v EPDM bin tớnh nhit 150oC ti cỏc thi gian 4, 5, phỳt 25 Giản đồ trộn hợp NR EPDM biến tính 160oC thời gian Torque (Nm) 20 15 10 160oC, 160oC, 160oC, 23:59 00:00 00:02 00:03 00:05 00:06 Time (Minute) Gin momen thi gian quỏ trỡnh trn hp CSTN v EPDM bin tớnh nhit 160oC ti cỏc thi gian 4, 5, phỳt vi 12 Tensile stress (MPa) 10 140.5 140.7 140.9 0 100 200 300 400 500 600 Extension (mm) ng cong ng sut dón di blend CSTN-EPDM bin tớnh ti nhit 140oC 12 Tensile stress (MPa) 10 150.4 150.5 150.6 0 100 200 300 400 500 Extension (mm) ng cong ng sut dón di blend CSTN-EPDM bin tớnh ti nhit 150oC vii 12 Tensile stress (MPa) 10 160.4 160.5 160.6 0 100 200 300 400 500 600 Extension (mm) ng cong ng sut dón di blend CSTN-EPDM bin tớnh ti nhit 160oC 5.5 5.0 Đ-ờng cong kéo -tháo tải blend có nanoclay I28E 4.5 4.0 ứng suất (MPa) 3.5 Blend I Blend II Blend III 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -50 50 100 150 200 250 300 350 400 Dãn dài (mm) ng cong k o thỏo ti ca blend CSTN/EPDM cú v khụng cú nanoclay I28E viii 5.5 Đ-ờng cong kéo -tháo tải blend có nanosilica 5.0 4.5 4.0 ứng suất (MPa) 3.5 Blend I Blend IV Blend V 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -50 50 100 150 200 250 300 350 400 Dãn dài (mm) ng cong k o thỏo ti ca blend CSTN/EPDM cú v khụng cú nanosilica ix

Ngày đăng: 06/07/2016, 17:47

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan