Nghiên cứu hoàn thiện tính chất vật liệu cao su có sử dụng sio2 biến tính

Luận văn tốt nghiệp cao học Bé gi¸o dơc đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội _ NguyÔn TiÕn Phong Nghiên cứu hoàn thiện tính chất vật liệu cao su có sử dụng SiO2 biến tính chuyên Ngành: công nghệ vật liệu hóa học Mà số: Luận văn thạc sÜ khoa häc Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: PGS.TS Bïi chương Hà NộI 2009 Nguyn Tin Phong Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học Lêi cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tôi, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố công trình khác Tác giả Nguyễn Tiến Phong Nguyn Tin Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học Lời cảm ơn Sau thời gian học tập nghiên cứu với giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giáo bạn đồng nghiệp nỗ lực cố gắng thân, luận văn tốt nghiệp cao học đà hoàn thành Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Trung tâm NCVL polyme đà tận tình dạy dỗ, bồi dưỡng tạo điều kiện giúp đỡ suốt hai năm học vừa qua Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, PGS TS Bùi Chương người đà hết lòng hướng dẫn, bảo thời gian thực luận văn Do thời gian làm luận văn có hạn, điều kiện nghiên cứu hạn chế nên không tránh khỏi có thiếu sót Tôi mong nhận đóng góp từ thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn chỉnh Hà Nội, ngày 23 tháng 10 năm 2009 Học viên Nguyễn Tiến Phong Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học Môc lôc Trang Trang phô bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ đồ thị Mở đầu Chương Tổng quan 1.1 Cao su thiên nhiên 10 1.2 Cao su EPDM 13 1.3 Blend tõ CSTN vµ EPDM 21 1.4 Cơ chế tăng cường lực cho cao su 30 1.5 Chất ®én gia cường 32 10 Chương Các phương pháp nghiên cứu 2.1 Hóa chất thiết bị sử dụng B 2.2 Các phương pháp nghiên cứu thiết bị sử dụng 43 43 44 47 Chương Kết thảo luận 3.1 Nghiờn cứu chế tạo cao su thiên nhiên sử dụng silica 47 3.1.1 Khảo sát chế độ công nghệ biến tính silica phương pháp nghiền 3.1.2 Ch to cao su thiờn nhiờn s dng Silica 47 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng chế độ công nghệ đến tính chất vật liệu 54 3.2 Chế tạo blend từ cao su EPDM cao su thiờn nhiờn 49 57 3.2.1 Tính lý blend sở EPDM CSTN 59 3.2.2 Khảo sát khả chịu lÃo hóa nhiệt 59 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tt nghip cao hc blend 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng chất trợ tương hợp đến tính 61 3.2.4 Khảo sát cấu trúc hình thái blend 63 3.2.5 Khảo sát tính chất nhiệt vật liệu 64 kết luận 68 kiến nghị 69 tài liệu tham khảo 70 Tóm tắt luận văn tiêng việt 73 Tóm tắt luận văn tiếng anh 74 Nguyn Tin Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao hc Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Ký hiệu chữ viết tắt Nội dung 1B CSTN Cao su thiªn nhiªn EPDM Etylen propylen dien monome PP Polypropylen PE Polyetylen TESPT Bis (3-trimetoxysilyl propyl) tetrasunfit MPTS 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane PS Polystyren PA Polyamid MA Maleic anhydryt SBR Cao su Butadien Styren BR Cao su Butadien Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao hc Danh mục bảng biểu Bảng Tên bảng Trang sè 1.1 Một số tính chất tiêu biểu EPDM 14 1.2 Độ hòa tan chất xúc tin EPDM 17 1.3 Blend CSTN cao su tổng hợp ứng dụng chế tạo lốp xe 28 1.4 Đặc điểm than đen sử dụng chế tạo lốp 33 1.5 Các loại Silanol 35 3.1 Kt qu kho sát ảnh hưởng thời gian nghiền đến kích thước silica 47 3.2 Đơn phối liệu cao su thiên nhiên theo phần trăm trọng lượng 49 3.3 Kết kh¶o sát tính chất lý CSTN 52 3.4 KÕt qu¶ kh¶o sát ảnh hưởng nhiệt độ trộn 54 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng tốc độ trộn đến tÝnh chÊt vËt liÖu 56 3.6 Đơn phối liệu cao su EPDM 58 3.7 Kết phân tích nhiệt TGA cđa c¸c mÉu vËt liƯu 67 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học Danh mục hình vẽ đồ thị Hình vẽ, đồ thị số Tên hình vẽ, đồ thị Trang 1.1 ¶nh chụp sản phẩm cao su EPDM làm gioăng chu thi tit 14 1.2 Công thức cấu tạo EPDM cấu trúc không gian EPDM 15 1.3 Cu trúc hạt silica 35 1.4 Các loại hydroxyl bề mặt silica 36 3.1 Mẫu silica ban đầu chưa biến tính 48 3.2 Mẫu silica biến tính b»ng TESPT thời gian 48 3.3 Biểu đồ phụ thuộc momen xoắn vào thời gian 51 3.4 Biểu đồ phụ thuộc nhiệt độ vào thời gian 51 3.5 Ảnh chụp bề mặt mẫu 1( không sử dụng silica) 52 3.6 Ảnh chụp bề mặt mẫu (sử dụng silica 20PTL) 53 3.7 Ảnh chụp bề mặt mẫu 3(sử dụng silica 10PTL) 53 3.8 Biểu đồ phụ thuộc momen xoắn vào thời gian 55 3.9 Biểu đồ phụ thuộc nhiệt độ vào thời gian 55 3.10 Biểu đồ phụ thuộc momen xoắn vào thời gian 57 3.11 Biểu phụ thuộc nhiệt độ vào thời gian 57 3.12 Sự phụ thuộc độ bền kéo vào tØ lƯ CSTN/EPDM 59 3.13 Sù ¶nh h­ëng cđa nhiƯt ®é ®Õn tÝnh chÊt blend 60 3.14 BiÓu ®å sù ¶nh h­ëng cđa nhiƯt ®é ®Õn tÝnh chÊt blend 61 3.15 Sự ảnh hưởng chất trợ tương hợp đến tÝnh chÊt bend 62 3.16 Sù ¶nh h­ëng cđa nhiƯt ®é ®Õn tÝnh chÊt blend sư dơng chÊt trỵ tương hợp 63 3.17 nh chp mu cao su blend chưa sử dụng chất trợ tương hợp 63 3.18 Ảnh chụp mẫu cao su blend sử dụng chất trợ tương hợp 64 3.19 Đồ thị vµ TGA EPDM 65 3.20 Đồ thị DSC vµ TGA blend ch­a cã chất trợ tương hợp 66 3.21 Đồ thị DSC vµ TGA blend cã chất trợ tương hợp 66 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học MỞ ĐẦU Cao su l vật liệu có nhiều tớnh kỹ thuËt đặc biệt Chóng sử dụng rộng rãi Ngành công nghiệp để chế tạo săm lốp ôtô, xe máy sản phẩm dân dụng khác băng truyền, băng tải, dây cu-roa… Cao su có độ bền học thấp có đại lượng biến dạng, đàn hồi lớn Sự đa dạng lĩnh vực sử dụng, chủng loại sản phẩm, tính kỹ thuật sản phẩm cao su khiến nhu cầu sử dụng sản phẩm cao su công nghiệp đời sống ngày tăng Các chất độn thường sử dụng CSTN than đen kỹ thuật, kẽm oxit, canxi cacbonat, bột nhẹ, cao lanh, barit… Ngoài sử dụng loại chất độn khác silica, clay Chất độn tăng cường silica cha bin tính khả tương hợp với CSTN khơng tốt CSTN vËt liƯu cã cÊu tróc khơng phân cực silica lại lµ vËt liƯu cã cÊu tróc phõn cc Để hoàn thiện tính chất CSTN cần thiết phải biến tính silica chất trợ tương hợp EPDM cao su có độ bền lý thấp ngược lại có khả chịu khí hậu tốt Nhằm nâng cao tính lý khắc phục nhược điểm EPDM cần thiết phải trộn hợp với số polyme khác có tính lý cao Trong khuôn khổ đề tài sử dơng CSTN cã sư dơng silica biÕn tÝnh nh»m kh¾c phục nhược điểm Do nhiệm vụ cụ thể đề tài là: sử dụng SiO2 biến tính nhằm hoàn thiện tính chất CSTN chế tạo blend tõ CSTN vµ EPDM Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 10 Ch­¬ng I: TỔNG QUAN 1.1 Cao su thiên nhiên 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển cao su thiên nhiên Cao su thiên nhiên loại vật liệu sản xuất từ mủ cao su thiên nhiên Hevea Brasiliensis họ Đại Kích (Euphorbiaceae) Cao su có lẽ biết tới Christophe Colomb hành trình thám hiểm sang châu Mỹ lần thứ hai Nhưng đến năm 1625 người ta biết đến lợi ích Đến lồi người tìm q trình lưu hóa chuyển cao su sang trạng thái đàn hồi bền vững sản lượng cao su sản xuất năm tăng vọt Nhờ hai phát minh Handcook (nghiền dẻo) Goodyear (lưu hóa) mà công nghệ cao su phát triển mạnh mẽ, nhu cầu tiêu thụ tăng lên nhiều Ngành công nghiệp cao su tiến triển mạnh mẽ ngày phải nhờ khám phá sau khám phá chất xúc tiến lưu hóa, chất chống lão hóa, chất độn tăng cường lực cho cao su …[1] 1.1.2 Cấu trúc hóa học cao su thiên nhiên Cao su thiên nhiên polizopren - polymer isoprene có công thức: CH2 C CH CH2 CH3 n Mạch đại phân tử cao su thiên nhiên hình thành từ đồng phân cis mắt xích isoprene liên kết với vị trí 1,4 hình đây: CH3 C CH2 CH3 H CH2 C CH2 C CH2 C 10 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 C CH2 H CH3 H C CH2 Luận văn tốt nghiệp cao hc 59 3.2.1 Tính lý blend sở EPDM CSTN Độ bền kéo đứt thông số quan trọng nghiên cứu blend EPDM CSTN Đây tiêu đánh giá ứng dụng cao su Kết hình 3.12 thể độ bền kéo blend tỉ lệ phối trộn khác bền kéo đứt, MPa 18 16 19.03 345 14 12 10 285 205 300 225 6.1 7.1 500 400 305 9.23 600 550 7.21 200 7.7 100 Độ dãn dài đứt, % 20 Độ bền kéo Độ dãn dài đứt 0 0/100 20/80 40/60 60/40 80/20 100/0 Tỉ lệ CSTN/EPDM H×nh 3.12 Sù phụ thuộc độ bền kéo vào tỉ lệ CSTN/EPDM Hình 3.12 cho thấy tăng hàm lượng EPDM độ bền kéo blend giảm Tuy nhiên từ tỉ lệ CSTN/EPDM = 80/20 giảm độ bền lý không nhiều Nguyên nhân giảm mạnh tính chất học CSTN EPDM tương hợp pha không tốt Tương tự khảo sát độ dÃn dài đứt có giảm mạnh tăng hàm lượng EPDM Tuy nhiên giá trị blend thấp độ bền lý lớn CSTN/ EPDM = 0/100 Đây kết thuận lợi tiến hành trộn hợp blend nhằm tạo vật liệu có tính kỹ thuật cao 3.2.2 Khảo sát khả chịu lÃo hóa nhiệt Khả chịu lÃo hóa cao su đánh giá nhờ phương pháp xác định khả chịu lÃo hóa nhiệt khí nóng nhiệt độ 1000C thêi 59 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 60 gian 24 theo tiêu chuẩn Việt Nam 2229-77 Kết khảo sát thể hình sau: 19.03 bn kéo đứt, MPa 20 15 10 6.1 5.7 7.1 6.6 7.21 9.23 7.7 6.5 6.8 7.4 40/60 60/40 80/20 8.2 Khi chưa có tác dụng nhiệt Khi có tác dụng nhiệt 0/100 20/80 100/0 Tỉ lệ CSTN/EPDM H×nh 3.13 Sự ảnh hưởng nhiệt độ đến tính chất blend Từ hình 3.13 nhận thấy tác dụng không khí nóng cao su thiên nhiên lÃo hóa nhanh: độ bền kéo giảm từ 19,03 MPa xuống 8,2 MPa Nh­ng víi tØ lƯ CSTN/EPDM=20/80 sù l·o nhiƯt độ bền kéo giảm từ 7,1 MPa xng cßn 6,6 MPa (sù l·o hãa nhiƯt ảnh hưởng không đáng kể) Tương tự khảo sát ảnh hưởng lÃo hóa nhiệt đến độ dÃn dài đứt nhận thấy cao su thiên nhiên có lÃo hóa cao với hàm lượng EPDM thấp lÃo hóa nhiệt không xảy Kết khảo sát ảnh hưởng lÃo hóa nhiệt đến độ dÃn dài đứt thể h×nh 3.14 60 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 61 Độ dãn dài đứt, % 600 550 500 400 345 285 300 200 305 310 245 205 165 225 182 195 203 0/100 20/80 40/60 60/40 Khi chưa tác dụng nhiệt Khi có tác dụng nhiệt 100 80/20 100/0 Tỉ lệ CSTN/EPDM Hình 3.14 Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ đến tính chất blend 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng chất trợ tương hợp đến tính blend Để nâng cao tính lý blend cần thiết phải sử dụng chất trợ tương hợp nhằm giảm phân pha EPDM CSTN Mặt khác chất trợ tương hợp cầu nối EPDM CSTN làm cho liên kết CSTN EPDM khỏe chắn Cao su clopren sử dụng làm chất trợ tương hợp cho blend CSTN/EPDM Tiến hành lựa chọn blend CSTN/EPDM tỉ lệ là: 20/80 (tương ứng với 4% silica biến tính) cho trình khảo sát Tiến hành khảo sát ảnh hưởng cao clopren đến độ tương hợp blend với hàm lượng: PTL, 10PTL, 15PTL so với blend Kết khảo sát thể hình sau: 61 Nguyn Tin Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 62 465 12 10 400 350 450 345 8.25 9.56 9.21 300 250 7.1 200 150 100 Độ dãn dài đứt, % Độ bền kéo đứt, MPa 405 500 435 Độ bền kéo đứt Độ dãn dài đứt 50 0 PTL PTL 10 PTL 15 PTL Hàm lượng chất trợ tng hp Hình 3.15 Sự ảnh hưởng chất trợ tương hợp đến tính chất bend Từ kết khảo sát hình 3.15 nhận thấy tăng tỉ lệ chất trợ tương hợp tính chất lý blend tăng lên hàm lượng 10 PTL độ bền kéo đứt blend đà tăng từ 7,1 MPa lên 9,56 MPa (tăng 35%) độ dÃn dài đứt đà tăng từ 345 % lên 456% (tăng 32%) Đặc biệt khảo sát khả chịu lÃo hóa nhiệt blend có chất trợ tương hợp chịu lÃo hóa tốt Hầu thay đổi tính chất trình thử nghiệm Độ bền kéo đứt từ 9,56 MPa giảm xuống 9,35 MPa, độ dÃn dài đứt từ 345% giảm xuống 335% Kết thử nghiệm khả chịu lÃo hóa nhiệt thể hiƯn ë h×nh 3.16 62 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 345 63 335 Độ dãn dài đứt, % Độ bền kéo t, MPa 9.56 9.35 Hình 3.16 Sự ảnh hưởng nhiƯt ®é ®Õn tÝnh chÊt blend sư dơng chÊt trợ tương hợp 3.2.4 Kho sỏt cu trỳc hỡnh thỏi blend Tin hnh kho sỏt cu trỳc hình thái blend phương pháp chụp kính hiển vi điện tử quét Kết thể h×nh 3.17 Hình 3.17 : Ảnh chụp mẫu cao su blend chưa sử dụng chất trợ tương hợp 63 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 64 Hình 3.18: Ảnh chụp mẫu cao su blend sử dụng chất trợ tương hợp Từ ảnh chụp hình 3.17 vµ 3.18 nhận thấy sử dụng chất trợ tương hợp pha CSTN cao su EPDM tương hp tt vi nhau, khụng cú tượng tách phân lp blend hình 3.18 B mặt vật liệu phẳng, nhẵn đồng 3.2.5 Khảo sát tính chất nhiệt vật liệu Tiến hành khảo sát tính chất nhiệt vật liệu máy ph©n tích nhiệt đồng thời DSC TGA Kt qu kho sát trình bày hình sau: 64 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 65 Hình 3.19: Đồ thị vµ TGA EPDM Hình 3.20: Đồ thị DSC vµ TGA blend ch­a có chất trợ tương hợp 65 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 66 Hình 3.21: Đồ thị DSC vµ TGA blend có cht tr tng hp Quan sát hình 3.19, 3.20 3.21 nhận thấy đưa chất trợ tương hợp vào đà có thay đổi tính chất nhiệt vật liệu hình 3.21 đường TGA có xu hướng dốc so với đường TGA hình 3.21 chứng tỏ khối lượng theo nhiệt độ blend tương hợp cao so với có chất trợ tương hợp Tại pic 4800C giảm trọng lượng blend có chất trợ tương hợp là: 48,62% blend chất trợ tương hợp là: 54,92% Điều chứng tỏ khả bền nhiệt blend có chất trợ tương hợp tốt hẳn chất trợ tương hỵp 66 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 67 B¶ng 3.7: KÕt qu¶ phân tích nhiệt TGA mẫu vật liệu Mẫu Nhiệt độ bắt đầu phân Vùng nhiệt độ phân hủy 10% , 0C hđy m¹nh nhÊt, 0C CSTN 300 350 EPDM 355 480 EPDM/CSTN 340 463 EPDM/CSTN/Clopren 350 475 Tõ kết bảng 3.7 nhận thấy: thân CSTN EPDM đà phần đà có tương hợp với Vì điểm phân hủy mạnh EPDM/CSTN chưa sử dụng chất trợ tương hợp đà đồng thành vùng nhiệt độ vùng nhiệt đại phân hủy đà gần với điểm đại phân hủy blend có chất trợ tương hợp Qua phân tích đường DSC nhận thấy đà có dịch chuyển pic phía phải khoảng 100C Từ kết hợp với kết đo lý phân tích nhiệt khẳng định đà có tương hợp EPDM CSTN sử dụng chất trợ tương hỵp 67 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 68 KÕt luËn Qua qu¸ trình nghiên cứu, thực nghiệm số kết luận sau rút : Đà biến tính silica b»ng TESPT(Bis (3-trimetoxysilyl propyl) tetrasunfit) víi tØ lƯ Silica/TESPT=100/5 môi trường rượu etylic 900C với tốc độ nghiền 50 vòng/phút thời gian Kết cho thấy kích thước hạt đà giảm từ 72,3 m xuống 9,54 m Đà nghiên cứu hoàn thiện tính lý CSTN sử dụng 20 PTL silica kết cho thấy độ bền lý vật liệu tăng lên đáng kể Độ bền kéo tăng từ 16,2 MPa tăng lên 18,18 MPa, độ dÃn dài đứt tăng từ 480% lên 490%, độ cứng Shore A giảm, độ mài mòn giảm từ 0,0864g xuống 0,0810g Đà nghiên cứu chế tạo blend tõ CSTN/EPDM víi tû lƯ 20/80 KÕt qu¶ thư nghiệm cho thấy độ bền vật liệu khả chịu lÃo hóa nhiệt tốt Điều khẳng định CSTN/EPDM đà có tương hợp phần kể chưa sử dụng chất trợ tương hợp Đà nghiên cứu chế tạo blend sử dụng chất trợ tương hợp cao su clopren Kết cho thấy độ bền lý khả chịu lÃo hóa nhiệt tăng lên đáng kể Cụ thể độ bền kéo đà tăng từ 7,1 MPa lên 9,56 MPa (tăng 35%), độ dÃn dài đứt tăng từ 345 % lên 456% (tăng 32%) sử dụng 10PTL cao su clopren 68 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO TiÕng viƯt [1] Ngơ Phú Trù(1995), Kỹ thuật chế biến gia công cao su, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội [2] Bùi Chương(2006), Hóa lý polyme, Nhà xuất Bách khoa– Hà Nội [3] Trần Anh phong, Trần Văn Dỗn, Nguyễn Văn Chính, Nguyễn Võ Linh(1997), Phát triển ngành cao su việt nam giai đoạn 1996-2005, Nhà xuất nông nghiệp [5] Đỗ Quang Kháng, Đỗ Trường Thiện, Nguyễn Văn Khôi(1995), “Vật liệu tổ hợp polymer ứng dụng”, Tạp chí hóa học, Số 10, Tr 37-38 [6] Bùi Chương, Đặng Việt Hưng, Phạm Thương Giang(2007), “Sử dụng silica biến tính (3-trietoxysilylpropyl) tetrasunfit (TESPT) làm chất độn gia cường cho hỗn hợp cao su tự nhiên- Butadien”, Tạp chí hóa học, T.45, Sè 4, Tr 448 – 451 [7] Phạm Thị Thương Giang(2007),Nghiên cứu silica biến tính làm chất độn gia cường cho hỗn hợp cao su tự nhiên cao su butadiene, Đồ án tốt nghiệp, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội [8] Vương Quốc Nam(2008), Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit từ cao su thiên nhiên chất độn nano, Luận văn thạc sỹ khoa học, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội TiÕng anh [9] Liliane Bokobza(2007), “The Reinforcement of Elastomeric Networks by Fillers”, Wiley- VCH verlag GmbH & Co.KGaA Weinheim, P 607 – 621 [10] Zheng Peng, Ling Xue Kong, Si-Dong Li, Yin Chen, Mao Fang Huang (2007), “Self-assembled natural rubber/silica nanocomposites: Its preparation 69 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 70 and characterization”, Composites Science and Technology, No 67, P 31303139 [11] Santanu Paria, Kartic C khilar(2004), “A Review on experiment studies of surfactant adsortion at the hydrophilic solid – water interface”, Advance in colloid and interface Science, No 110, P 75 – 79 [12] A Ansarifar, N Ibrahim, M Bennett(2004), “Reinforcement of natural rubber with silanized precipitated silica nanofiller”, Leicestershire LE11 3TU, UK, Vol 78, P 793 – 804 [13] Martin J.Schich, Athur T.Hubbard(2006), Colloidal silica fundamental and applications, Taylor and friencis group [14] Wilfred Lynch(1978), Hanbook of silicone rubber farbrication, Van nostrand reinhold company [15] Hong Yang, Xiaoqing Zhang, Cheng Qu, Bo Li, Lijuan Zhang, Qin Zhang, Qiang Fu(2007), “Largely improved toughness of PP/EPDM blends by adding nano-SiO2 particles” , Polymer, Vol 48, Issue 3, P 860-869 [16] Joong-Hee Lee, Daeseung Jung, Chang-Eui Hong, Kyong Y Rhee, Suresh G Advani(2005), “Properties of polyethylene-layered silicate nanocomposites prepared by melt intercalation with a PP-g-MA compatibilizer”, Composites Science and Technology, Vol 65, Issue 13, P 1996-2002 [17] W Arayapranee1, G L Rempel 2007) “Properties of NR/EPDM Blends with or without Methyl Methacrylate-Butadiene-Styrene (MBS) as a Compatibilizer” , International Journal of Materials & Structural Reliability Vol.5, No.1, P 1-12 [18] Hong Yang, Qin Zhang, Min Guo, Cong Wang, Rongni Du, Quang Fu (2006),“ Study on the phase structures and toughening mechanism in PP/EPDM/SiO2 ternary composites”, Polymer Vol 47, P 2106 – 2115 70 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 71 [19] Xueliang Jiang, Young Zhang, Yinxi Zhang(2004), “Study of dynamically cured PP/MAH-g-EPDM/epoxy blends”, Polymer testing 23, P 259 – 266 [20] M D Chipara, V.V Grecu, M.I Chipara, C Ponta, J Reyes Romero(1999), “On the radiation induced degradation of NBR – EPDM rubbers”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Vol 151, Issues B, P 444 – 448 [21] D R Paul(1978),Polymer blend,Vol.1, Academic Press Inc, California [22] D R Paul(1978),Polymer blend,Vol.1, Academic Press Inc, California 71 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao hc 72 Tóm tắt luận văn tiếng việt Cao su thiên nhiên sử dụng chất độn tăng cường silica biến tính TESPT đà cải thiện tính lý với hàm lượng silica 20PTL Các tính chất lý vật liệu tăng: độ bền kéo đứt từ 16,2 MPa tăng lên 18,18 MPa, độ dÃn dài đứt tăng từ 480% lên 490%, độ cứng Shore A giảm xuống 59,5; độ mài mòn giảm từ 0,0864g xuống 0,0810g Blend cao su thiên nhiên EPDM chế tạo với tỉ lệ CSTN/EPDM=20/80 (cã 4% silica biÕn tÝnh blend) §· sư dơng chất trợ tương hợp cao su clopren để nâng cao tính lý blend với hàm lượng 10PTL Sử dụng phương pháp phân tích nhiệt đồng thời TGA DSC để đánh giá khả chịu nhiệt tương hợp blend Sử phương pháp lý đánh giá khả lÃo hóa nhiệt blend Kết cho thấy sử dụng chất trợ tương hợp độ bền kéo đứt tăng từ 7,1 MPa lên 9,56 MPa (tăng 35%), độ dÃn dài đứt tăng từ 345 % lên 456% (tăng 32%), vật liệu chịu l·o hãa nhiƯt rÊt tèt Tõ khãa: Cao su thiªn nhiªn, EPDM, silica biÕn tÝnh, CSTN/EPDM, blend, cao su clopren 72 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 Luận văn tốt nghiệp cao học 73 Abstract Natural rubber filled with 20phr silica modified by TESPT were improved mechanical properties: the tensile strength increases from 16.2 MPa to 18.8 MPa; elongation at break increases from 480% to 490%, wear persistence reduces from 0.0864g to 0.0810g; stiffness of 59.5 Shore A Rubber blend of natural rubber and EPDM was formed with blend ratio of NR/EPDM is 20/80 (4% silica modified in this blend) Cloprene rubber was used as a compatibilizer with 10 phr to enhance mechanical properties of blend TGA and DSC were also used to evaluate the heat resistance abilities and the compatibilization of blend Beside, heat ageing of blend was evaluated by mechanical properties The results show that when using compatibilizer the tensile strength from 7.1 MPa to 9.56 MPa (increase 35%); elongation at break from 345% to 456% (increase 32%); the material is very good at heat ageing resistence Key words: Natural rubber, EPDM, Modified silicate, NR/EPD blends, cloprene rubber 73 Nguyễn Tiến Phong – Cao học 2007-2009 ... mềm dẻo cao su thiên nhiên Cao su thiên nhiên cao su khơng phân cực nên trộn hợp với lọai cao su không phân cực khác: cao su butadien, cao su isopren, cao su butyl …[1] 1.1.6 Ứng dụng cao su thiên... Các chất tương hợp làm thay đổi cấu trúc hình thái vật liệu blend PP/EPDM Vật liệu có cấu trúc đặn chặt chẽ làm tăng độ bền nhiệt tính chất lý vật liệu Vật liệu PP biến tính EPDM có mặt chất. .. phần cao su thu lớn sử dụng chất độn khác có kích thước hạt Chất liên kết sử dụng kết hợp với chất độn silica làm cho độ nhớt Mooney giảm nhiều số loại cao su Khi sử dụng silica làm chất độn để có