Nghiên cứu sử dụng nanoclay để cải thiện tính năng cao su mặt lốp công trình

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHẠM THỊ ANH PHƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NANOCLAY ĐỂ CẢI THIỆN TÍNH NĂNG CAO SU MẶT LỐP CÔNG TRÌNH Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC Mã số: 60.52.75 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2011 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN THỊ THU LOAN Phản biện 1: PGS.TS LÊ TỰ HẢI Phản biện 2: PGS.TS PHẠM NGỌC ANH Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 29 tháng 07 năm 2011 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Lý chọn ñề tài Hiện nay, loại ñộn ñược sử dụng phổ biến công nghiệp cao su than ñen silica Tuy nhiên, với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật ngày nay, ñặc biệt phát triển công nghệ nano, hướng nghiên cứu ñem lại hiệu cao ngành công nghiệp sản xuất cao su, ñó sử dụng ñộn có kích thước nano, tiêu biểu ñộn silicate dạng lớp ñã ñược biến tính hữu hay gọi organoclay, phân tán vào cao su tách lớp xen lớp trở thành ñộn có kích thước nano Trong cạnh tranh mạnh mẽ ngành công nghiệp sản xuất lốp ô tô, việc hạ giá thành quan trọng nâng cao chất lượng sản phẩm ñóng vai trò ñịnh thành công doanh nghiệp Trong bối cảnh ñó, Công ty cổ phần cao su Đà Nẵng ñã không ngừng nghiên cứu ñưa loại nguyên vật liệu vào sử dụng nhằm mục ñích nâng cao chất lượng sản phẩm Chính vậy, ñã chọn thực ñề tài: “NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NANOCLAY ĐỂ CẢI THIỆN TÍNH NĂNG CAO SU MẶT LỐP CÔNG TRÌNH” Mục ñích nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng nanoclay ñến tính cao su mặt lốp công trình ñánh giá khả ứng dụng nanoclay ngành công nghiệp sản xuất lốp ô tô, xe ñạp, xe máy,… Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: - Cao su thiên nhiên cốm SVR3L cao su tổng hợp Polybutadien BR40 - Các loại phụ gia cho cao su ñược nhập nước Footer Page of 126 Header Page of 126 - Clay có tên thương mại Bentone SD-1, ñã ñược biến tính hữu cơ, ñược cung cấp công ty Brenntag – TP Hồ Chí Minh Phạm vi nghiên cứu: - Khảo sát ñiều kiện phân tán nanoclay, hàm lượng nanoclay, quy trình luyện, tính lý cao su sau lưu hóa - Phổ hồng ngoại truyền qua Fourier FT-IR, nhiễu xạ tia X XRD, kính hiển vi ñiện tử truyền qua - TEM, kính hiển vi ñiện tử quét – SEM Phương pháp nghiên cứu ♦ Phương pháp chế tạo mẫu: - Quá trình hỗn luyện: khảo sát thời gian quy trình luyện - Quá trình tạo mẫu: khảo sát thời gian lưu hóa nhiệt ñộ lưu hóa 1600C ♦ Phương pháp phân tích xác ñịnh tính chất: - Khảo sát ñịnh tính mẫu bột nanoclay - Phương pháp khảo sát phân tán nanoclay vào cao su - Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến tính chất cao su mặt lốp - Khảo sát phân tán phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi ñiện tử truyền qua (TEM) - Khảo sát bề mặt mẫu phá hủy sau kiểm tra ñộ bền xé rách kính hiển vi ñiện tử quét (SEM) Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn ñề tài - Ý nghĩa khoa học: ñánh giá ñược ảnh hưởng nanoclay ñến tính sản phẩm cao su - Ý nghĩa thực tiễn: Đánh giá khả ứng dụng nanoclay ngành công nghiệp sản xuất lốp ô tô, xe ñạp, xe máy Footer Page of 126 Header Page of 126 Bố cục luận văn Ngoài phần mở ñầu, kết luận, tài liệu tham khảo luận văn gồm có chương sau : - Chương 1: Lý thuyết tổng quan - Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm - Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận CHƯƠNG LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LỐP Ô TÔ 1.1.1 Lịch sử ñời phát triển lốp ô tô 1.1.2 Phân loại lốp 1.1.3 Giới thiệu lốp công trình – OTR Tire Lốp công trình bao gồm loại lốp chuyên dụng xe công trình như: máy xúc, máy ủi, máy ñào, lốp chạy cảng,…Lốp chạy với tốc ñộ không cao, ñiều kiện mặt ñường sử dụng yêu cầu tính phụ tải khắc nghiệt Lốp công trình thường sử dụng kết cấu lốp bố chéo - Bias, không săm, không khí ñược bơm trực tiếp vào lòng lốp Những tính chủ yếu ảnh hưởng ñến tuổi thọ sử dụng lốp công trình ñược khảo sát thực tế gồm: tính chịu mài mòn, tính chịu cắt xé chạy, tính chịu ñâm thủng, tính chịu ép nén uốn gập, tính chịu lão hóa,… [21] Footer Page of 126 Header Page of 126 1.1.4 Quy trình công nghệ sản xuất lốp ô tô 1.1.5 Kết cấu tác dụng thành phần lốp ôtô Lốp ô tô thành phần cấu thành: Mặt lốp, thân lốp, gót lốp cao su da dầu (hình 1.2) Hình 1.2: Kết cấu mặt lốp ô tô 1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG ĐƠN PHA CHẾ CAO SU MẶT LỐP CÔNG TRÌNH ♦ Cao su nguyên vật liệu: - Cao su thiên nhiên SVR3L - Cao su tổng hợp Butadien ♦ Chất lưu hóa, chất xúc tiến, chất tương hợp phòng tự lưu: - Lưu huỳnh - Xúc tiến CZ - Vulkalent PVI - Chất tương hợp Si-69 ♦ Chất trợ xúc tiến: - Oxide kẽm - Acid Stearic Footer Page of 126 Header Page of 126 ♦ Chất ñộn: - Than N330 - Silica - Nanoclay ♦ Chất hóa dẻo: - Dầu Aromatic ♦ Chất phòng lão: - Antilux 654 - Phòng lão RD - Phòng lão 4020 1.2.1 Cao su thiên nhiên - NR 1.2.1.1 Khái niệm - Công thức phân tử cao su thiên nhiên sau: (C5H8)n - Công thức cấu tạo: H2 C C CH CH2 H3C n 1.2.1.2 Sản xuất cao su thiên nhiên 1.2.1.3 Tính chất cao su thiên nhiên 1.2.2 Cao su Butadien – BR 1.2.2.1 Các loại cấu trúc Polybutadien Monomer dùng ñể sản xuất BR butadien, cấu tạo phân tử sau: H2C CH CH CH2 1.2.2.2 Phân loại cao su Butadien 1.2.2.3 Cấu trúc cao su Butadien Cấu trúc BR ñược biểu diễn sau: Footer Page of 126 Header Page of 126 H 2C CH CH CH2 n 1.2.2.4 Tính cao su Butadien 1.2.2.5 Ứng dụng cao su Butadien 1.2.3 Chất lưu hóa - lưu huỳnh Lưu huỳnh dùng cho lưu hóa cao su thường dạng α - dạng tồn nhiều bền vững nhiệt ñộ thường, có tinh thể hình thoi, màu vàng, tỷ trọng 2.07, tnc = 112.80C Lưu huỳnh dạng α tan cao su 1.2.3.1 Hoạt tính lưu hóa lưu huỳnh 1.2.3.2 Ảnh hưởng hàm lượng lưu huỳnh hợp phần cao su 1.2.4 Chất xúc tiến lưu hóa 1.2.4.1 Khuyết ñiểm lưu huỳnh lưu hóa cao su 1.2.4.2 Mục ñích sử dụng xúc tiến lưu hóa 1.2.4.3 Cơ chế lưu hóa xúc tiến 1.2.4.4 Yêu cầu ñối với xúc tiến lưu hóa 1.2.4.5 Lựa chọn xúc tiến lưu hóa 1.2.4.6 Xúc tiến lưu hóa CZ - Xúc tiến sử dụng xúc tiến CZ thuộc nhóm Sulfenamid [23] - Tên gọi N-cyclohexyl-2-benzothiazol sulfonamide - Công thức cấu tạo: N NH S Footer Page of 126 Header Page of 126 1.2.5 Chất trợ xúc tiến ZnO axit stearic - ZnO: chất bột tình thể màu trắng, trọng lượng riêng 5.41 ~ 5.67 g/cm3, nhiệt ñộ nóng chảy 19750C, gia nhiệt ñến 18000C thăng hoa, lượng dùng thường từ ~ PKL [23] - Acid Stearic: công thức cấu tạo CH3(CH2)16COOH, thường có dạng hạt hay phiến, tỷ trọng tương ñối 0.9480 (ở 200C), nhiệt ñộ nóng chảy 70 ~ 710C Lượng dùng Acid Stearic thông thường từ 0.5 ~ PKL [23] 1.2.6 Chất chống lão hóa 1.2.6.1 Phòng lão vật lý Antilux Là chất bảo vệ thâm nhập Oxy không khí vào cao su 1.2.6.2 Chất phòng lão hóa học 4020 RD • Phòng lão 4020: - 4020 chất phòng lão kháng Ozon cho cao su thiên nhiên cao su tổng hợp, thể rắn, màu xám ñen, tỷ trọng 0.986 ~ 1.00, nhiệt ñộ nóng chảy 40 ~ 450C [23] • Phòng lão RD: - Phòng lão RD chất chống lão hóa Oxy cho cao su NR, SBR NBR 1.2.6.3 Các yêu cầu ñối với chất phòng lão 1.2.7 Chất hóa dẻo 1.2.7.1 Yêu cầu kỹ thuật ñối với chất hóa dẻo 1.2.7.2 Dầu hóa dẻo Aromatic - Dầu hóa dẻo Aromatic thể lỏng nhớt màu vàng, ánh xanh ñậm, mùi dầu nhẹ Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 10 1.2.8 Chất ñộn 1.2.8.1 Than ñen N330 Than N330 gọi than HAF hay than cứng thuộc loại than lò chịu mài mòn cao Than N330 có tốc ñộ lưu hóa trung bình, kích thước bình quân hạt than nằm khoảng 26 ~ 30 nm [23] 1.2.8.2 Silica - SiO2 Silica dạng vô ñịnh hình, kết cấu hóa học than trắng có ñến 95 ~ 99% SiO2, gồm nguyên tử Silic Oxy xếp thành cấu trúc tứ diện Kích thước hạt từ – 100 nm [22] 1.2.9 Chất tương hợp Si-69 Chất tương hợp hay tác nhân liên kết hợp chất Silane 1.2.10 Chất phòng tự lưu - Vulkalent PVI - Dạng tinh thể màu vàng nhạt Nhiệt ñộ nóng chảy 89 94 C Điểm chớp cháy 2800C 1.3 CẢI THIỆN TÍNH NĂNG CAO SU MẶT LỐP CÔNG TRÌNH BẰNG CLAY BIẾN TÍNH HỮU CƠ - ORGANOCLAY 1.3.1 Giới thiệu clay 1.3.1.1 Cấu trúc clay Clay hay gọi khoáng sét, ñược cấu tạo từ lớp mỏng, lớp có chiều dày gần nanomet, chiều dài từ vài trăm ñến vài nghìn nanomet 1.3.1.2 Clay biến tính hữu - Organoclay ♦ Các phương pháp biến tính clay: • Phương pháp trao ñổi ion: • Sử dụng chất liên diện: Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 12 1.3.5.1 Kích thước nano 1.3.5.2 Tính xúc tác 1.3.5.3 Tỷ lệ kích thước (aspect ratio) 1.3.6 Ưu ñiểm thách thức cao su gia cường ñộn kích thước nano CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1.1 Nguyên vật liệu ♦Cao su: - Cao su thiên nhiên SVR3L ñược cung cấp Công ty Cao su Chưprông, Gia Lai, Việt Nam - Cao su Butadien BR40 ñược cung cấp Tập ñoàn Heartychem, Hàn Quốc ♦ Chất lưu hóa, chất xúc tiến, chất tương hợp phòng tự lưu: - Chất tương hợp Si-69 - Silane JH S69 - Jingzhou Jianghan Fine Chemical - Lưu huỳnh - Sulphur Powder Miwon Chemical Korea - Xúc tiến CZ - Accelerator CBS Taian Tianli China - Vulkalent PVI - Shandong Yanggu Huatai Chemical China ♦ Chất trợ xúc tiến: - Oxide kẽm - ZnO xạ - Acid Stearic - Taiko Malaysia ♦ Chất hóa dẻo: Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 13 - Dầu Aromatic - Mexon P-140 nhà cung cấp Mekong Petrochemical, Vĩnh Long, Việt Nam ♦ Chất phòng lão: - Antilux 654 RheinChemie - Phòng lão RD - Antioxidant RD Henan Richon Chemical China - Phòng lão 4020 - Santoflex 6PPD Flexsys Belgium ♦ Chất ñộn: - Than N330 Hitech Carbon, trực thuộc công ty Aditya Birla Nuvo, Ấn Độ - Silica – Ultrasil VN3GR ñược cung cấp Công ty Evonik Wellink Silica (Nangping), Trung Quốc - Clay có tên thương mại Bentone SD-1, ñã ñược biến tính hữu cơ, dạng bột, sản xuất công ty Elementis Specialties ñược cung cấp công ty Brenntag - Hồ Chí Minh 2.1.2 Đơn pha chế Dựa sở ñơn pha chế “Cao su mặt lốp công trình”, dựa vào nghiên cứu trước ñây, sử dụng thêm chất tương hợp Si69 [21] thay ñổi hàm lượng nanoclay 1PKL, 2PKL, 3PKL, 5PKL, ta có thí nghiệm sau: Bảng 2.1: Đơn pha chế thí nghiệm STT Nguyên vật liệu Cao su thiên nhiên SVR3L Cao su Butadien BR40 ZnO xạ Acid Stearic Phòng lão RD Phòng lão 4020 Footer Page 13 of 126 Hàm lượng (PKL) 80 20 1.5 1.5 Header Page 14 of 126 10 11 12 13 14 15 14 Antilux Silica Si-69 Than N330 Dầu Aromatic Nanoclay Lưu huỳnh Xúc tiến CZ Vulkalent PVI 0.5 50 12 0, 1, 2, 3, 1.9 1.2 0.2 2.1.3 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.2.1.Quá trình nghiên cứu Quá trình nghiên cứu ñược thể sơ ñồ khối thể hình 2.12 2.2.2 Quy trình gia công tạo mẫu 2.2.2.1 Luyện kín 2.2.2.2 Luyện hở 2.2.2.3 Kiểm tra ñiểm lưu hóa 2.2.2.4 Lưu hóa mẫu 2.2.3 Phân tích ñịnh tính nanoclay 2.2.4 Khảo sát phân tán nanoclay cao su 2.2.4.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 2.2.4.2 Phương pháp hiển vi ñiện tử truyền qua (TEM) 2.2.5 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến tính chất cao su lưu hóa 2.2.5.1 Đo ñộ bền xé rách 2.2.5.2 Kiểm tra tính lý 2.2.5.3 Đo ñộ cứng Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 15 2.2.5.4 Đo ñộ ñàn hồi - ñộ nảy cao su 2.2.5.5 Đo mài mòn DIN 2.2.5.6 Đo mài mòn AKRON 2.2.5.7 Đo ñộ nội sinh nhiệt ép nén Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 16 Các loại phụ gia Cao su Khảo sát ñiều kiện phân tán: + Thời gian phân tán Luyện kín Nanocla y FTIR Ổn ñịnh 8h, to phòng + Lưu huỳnh + Xúc tiến Luyện hở Ổn ñịnh 24h, to phòng Kiểm tra ñiểm lưu hóa phòng Lưu hóa mẫu Khảo sát khả phân tán: + Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) + Phân tích hiển vi ñiện tử truyền qua (TEM) Khảo sát tính lý mẫu: + Khả chịu mài mòn + Độ cứng, ñộ ñàn hồi + Độ bền kéo ñứt + Độ bền xé rách + Độ nội sinh nhiệt Khảo sát bề mặt phá hủy mẫu kính hiển vi ñiện tử quét (SEM) Kết luận Hình 2.1: Sơ ñồ nghiên cứu ảnh hưởng nanoclay ñến tính cao su mặt lốp công trình 2.2.6 Khảo sát bề mặt phá hủy mẫu sau ño ñộ bền xé rách Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 17 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH NANOCLAY Các peak ñặc trưng octadecylamine số sóng 2922.9, 2851.8 cm-1 xuất phổ FTIR mẫu nanoclay, so sánh với phổ nghiên cứu khác, thấy clay ñã ñược biến tính octadecylamine (hình 3.2) [10] Hình 3.1: Phổ FTIR mẫu bột nanoclay 3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG NANOCLAY ĐẾN SỰ PHÂN TÁN NANOCLAY TRONG HỢP PHẦN CAO SU 3.2.1 Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) Sau phân tán clay cao su peak dịch chuyển bên trái diện tích peak giảm cho thấy ñã xảy chèn tách lớp clay Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 18 (a) (b) (c) (d) (e) Hình 3.3: Phổ XRD nanoclay (a) cao su gia cường nanoclay với hàm lượng khác tương ứng: (b) PKL, (c) PKL, (d) PKL, (e) PKL 3.2.2 Hiển vi ñiện tử truyền qua (TEM) (a) (b) Hình 3.4: Kết TEM mẫu nanoclay/cao su với hàm lượng nanoclay 2PKL với ñộ phóng ñại 30000 lần (a) 200000 lần (b) Ở ñộ phóng ñại 30000 lần, nhìn thấy nanoclay phân tán ñều hỗn hợp cao su, ñộ phóng ñại 200000 lần, thấy rõ tách lớp clay hỗn hợp cao su Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 19 Cùng với kết nhiễu xạ tia X (hình 3.3), kết khảo sát hiển vi ñiện tử truyền qua (hình 3.4) ñã khẳng ñịnh vật liệu nanocomposite sở cao su nanoclay ñược phân tán phương pháp nóng chảy có cấu trúc xen lớp tách lớp Các mạch ñại phân tử cao su ñã chèn vào lớp clay lớp clay ñã bị bóc tách 3.3 KHẢO SÁT THỜI GIAN LUYỆN THEO NHIỆT ĐỘ THÁO SU Đồ thị biểu diễn thời gian hỗn luyện Thời gian hỗn luyện (s) 350 300 250 200 150 100 50 0 Hàm lượng nanoclay (PKL) Hình 3.5: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến thời gian hỗn luyện Từ ñồ thị cho thấy, nhiệt ñộ tháo liệu 1500C, tăng hàm lượng nanoclay thời gian hỗn luyện tăng 3.4 KHẢO SÁT THỜI GIAN LƯU HÓA Từ ñồ thị cho thấy tăng hàm lượng nanoclay làm giảm thời gian lưu hóa Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 20 Thời gian lưu hóa ts1 tc90 2.5 Thời gian (phút) 1.5 0.5 0 Hàm lượng nanoclay (PKL) Hình 3.6: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến thời gian lưu hóa 3.5 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG NANOCLAY ĐẾN ĐỘ BỀN XÉ RÁCH Dựa vào ñồ thị ta thấy ñộ bền xé rách mẫu cao su tăng gia cường nanoclay ñạt kết tốt 2PKL, sau ñó giảm dần tiếp tục tăng hàm lượng nanoclay Độ bền xé rách 1400 Độ bền xé rách (N/cm) 1200 1000 800 600 400 200 0 Hàm lượng nanoclay (PKL) Hình 3.8: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến ñộ bền xé rách cao su Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 21 3.6 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG NANOCLAY ĐẾN TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA CAO SU LƯU HÓA 3.6.1 Độ bền kéo ñứt Dựa vào ñồ thị ta thấy so với mẫu không gia cường nanoclay ñộ bền kéo ñứt mẫu gia cường nanoclay với hàm lượng 1PKL, 2PKL, 3PKL cao ñạt cực ñại PKL Tại 1PKL, ñộ bền kéo ñứt cao su tăng so với cao su không gia cường nanoclay giảm nhẹ mẫu gia cường 2PKL nanoclay Độ bền kéo ñứt Độ bền kéo ñứt (N/cm2) 2600 2500 2400 2300 2200 2100 2000 Hàm lượng nanoclay (PKL) Hình 3.10: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến ñộ bền kéo ñứt 3.6.2 Độ dãn dài ñứt Độ dãn dài hợp phần cao su giảm dần tăng hàm lượng nanoclay Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 22 Độ dãn dài ñứt 800 Độ dãn dài ñứt (%) 700 600 500 400 300 200 100 0 Hàm lượng nanoclay (PKL) Hình 3.11: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến ñộ dãn dài ñứt 3.6.3 Độ cứng Modul 300 Modul 300 1200 Modul 300 (N/cm2) 1000 800 600 400 200 0 Hàm lượng nanoclay (%) Hình 3.12: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến modul 300 Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 23 Độ cứng 80 70 Độ cứng ( A) 60 50 40 30 20 10 0 Hàm lượng nanoclay (PKL) Hình 3.13: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến ñộ cứng 3.7 MÀI MÒN DIN VÀ AKRON Từ ñồ thị ta thấy gia cường cao su nanoclay với hàm lượng lớn 2PKL làm tăng ñộ mài mòn, nghĩa làm giảm khả kháng mài mòn cao su Khi tăng hàm lượng clay làm giảm ñộ phân tán clay, tạo kết khối liên kết yếu dễ bóc tách nên ñộ mài mòn tăng 3.8 ĐỘ ĐÀN HỒI – ĐỘ NẢY SU Từ ñồ thị ta thấy, ñộ ñàn hồi hỗn hợp cao su giảm dần tăng hàm lượng nanoclay Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 24 Độ ñàn hồi 70 60 Độ ñàn hồi (%) 50 40 30 20 10 0 Hàm lượng nanoclay (PKL) Hình 3.16: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến ñộ ñàn hồi 3.9 ĐỘ NỘI SINH NHIỆT DO ÉP NÉN Độ nội sinh nhiệt hợp phần cao su tăng lên tăng hàm lượng ñộn nanoclay Độ nội sinh nhiệt 10 Độ sinh nhiệt ( C) 0 Hàm lượng nanoclay (PKL) Hình 3.17: Ảnh hưởng hàm lượng nanoclay ñến ñộ nội sinh nhiệt cao su Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 25 3.10 KHẢO SÁT BỀ MẶT PHÁ HỦY CỦA MẪU BẰNG KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ QUÉT (SEM) SAU KHI ĐO ĐỘ BỀN XÉ RÁCH Hình 3.18: Kết SEM mẫu cao su không gia cường nanoclay Hình 3.19: Kết SEM mẫu cao su gia cường 2PKL nanoclay Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 26 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN KẾT LUẬN - Kết nghiên cứu cho thấy ñã có chèn tách lớp clay hợp phần cao su mẫu cao su gia cường nanoclay ñược chế tạo theo ñiều kiện gia công Công ty CP Cao su Đà Nẵng - Đã khảo sát ñược thời gian hỗn luyện phù hợp với quy trình - Khi sử dụng nanoclay gia cường cho cao su 2PKL ñộ bền xé rách vật liệu tăng ñáng kể, ñộ ñàn hồi tăng ñộ nội sinh nhiệt ép nén thấp Độ bền xé rách cao yêu cầu quan trọng cao su mặt lốp công trình – lốp làm việc ñiều kiện khắc nghiệt Bên cạnh ñó, nanoclay biến tính ODA làm giảm thời gian lưu hóa cao su, clay ñóng vai trò chất trợ xúc tiến trình lưu hóa làm rút ngắn thời gian lưu hóa HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Do ñiều kiện phòng thí nghiệm thời gian hạn chế nên ñề tài nhiều vấn ñề chưa khảo sát ñược Để phát triển ñề tài ñưa vào ứng dụng thực tiễn, cần nghiên cứu thêm vấn ñề sau: - Khảo sát thêm quy trình luyện ñể xác ñịnh ñiều kiện gia công tối ưu, giúp cho nanoclay phân tán tốt hợp phần cao su - Khảo sát thời gian lưu hóa thực tế, dải lưu hóa tối ưu cao su gia cường nanoclay sản xuất - Nghiên cứu khả chống thấm khí cao su gia cường nanoclay ñể áp dụng cho sản phẩm yêu cầu tính kín khí cao săm thiên nhiên săm butyl Footer Page 26 of 126 ... nghiên cứu ñưa loại nguyên vật liệu vào sử dụng nhằm mục ñích nâng cao chất lượng sản phẩm Chính vậy, ñã chọn thực ñề tài: “NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NANOCLAY ĐỂ CẢI THIỆN TÍNH NĂNG CAO SU MẶT LỐP CÔNG... CAO SU MẶT LỐP CÔNG TRÌNH” Mục ñích nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng nanoclay ñến tính cao su mặt lốp công trình ñánh giá khả ứng dụng nanoclay ngành công nghiệp sản xuất lốp ô tô, xe ñạp, xe... Phân loại lốp 1.1.3 Giới thiệu lốp công trình – OTR Tire Lốp công trình bao gồm loại lốp chuyên dụng xe công trình như: máy xúc, máy ủi, máy ñào, lốp chạy cảng, Lốp chạy với tốc ñộ không cao, ñiều