Để nghiên cứu độ bền môi trường (thời tiết) của vật liệu, chúng tôi xác định hệ số già hóa của vật liệu theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2229-77 ở điều kiện thử nghiệm tại 100oC với thời gian 72 giờ trong môi trường không khí. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng PVC tới hệ số già hóa của vật liệu NBR/PVC được trình bày ở đồ thị dưới đây:
Hàm lƣợng PVC (%)
Hình 3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng PVC tới hệ số già hóa của vật liệu blend
NBR/PVC
Nhìn vào đồ thị có thể thấy việc có mặt PVC trong tổ hợp vật liệu đã cải thiện đáng kể độ bền oxy hóa nhiệt của vật liệu (hệ số già hóa của vật liệu tăng khi hàm lượng PVC tới khoảng 20 30% sau đó hơi giảm xuống và tiếp tục tăng khi hàm lượng PVC trên 60%). Hệ số già hóa của vật liệu tăng chủ yếu do độ bền kéo đứt của vật liệu tăng đáng kể sau khi xử lý nhiệt, mặc dù độ dãn dài khi đứt lại giảm. Nguyên nhân các hiện tượng trên có thể được giải thích như sau: Ở nhiệt độ 100oC trong thời gian khá dài một lượng nhất định PVC bị phân huỷ và sự phân huỷ này kèm theo việc tách loại HCl, là tác nhân có khả năng phản ứng với nhóm acrylonitril của NBR để tạo thành các amin hydroclorua. Khi có mặt hơi ẩm, chất này sẽ thuỷ phân thành nhóm amit và axit. Tiếp theo hai nhóm này sẽ phản ứng với nhóm clo- allyl trong mạch PVC để tạo thành các liên kết khâu mạch amit và este [72, 106, 107]. Khi hàm lượng PVC lớn hơn 30%, hệ số già hóa của vật liệu giảm xuống có thể do ở thành phần vật liệu như vậy có hiện tượng tách pha và làm cho vật liệu cấu trúc kém chặt chẽ hơn, dễ bị oxy và các tác nhân xâm nhập, phá huỷ hơn.
Nhận xét: 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 0 20 40 60 80 100
Những kết quả thu được ở trên cho thấy vật liệu cao su blend trên cơ sở NBR/PVC có khả năng tương hợp với nhau, đặc biệt ở hàm lượng PVC ≤ 30% so với tổng lượng cao su và nhựa. Tại vùng tương hợp vật liệu có cấu trúc chặt chẽ và do vậy có tính năng cơ lý, kỹ thuật cao, bền dầu mỡ và môi trường (thời tiết) hơn hẳn ở các tỷ lệ khác. Kết quả nghiên cứu đã khẳng định hệ vật liệu NBR/PVC có khả năng chịu dầu biến thế khá tốt và thích hợp để chế tạo các sản phẩm ứng dụng cho ngành điện.
3.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend trên cơ sở cao su cloropren và nhựa polyvinyl clorua