Độ bền môi trường của vật liệu được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2229 - 77 ở 70oC trong thời gian 96 giờ trong môi trường không khí và nước muối 10%. Những kết quả nghiên cứu thu được được trình bày trong bảng dưới đây:
Bảng 7: Hệ số già hóa của vật liệu
Mẫu vật liệu Hệ số già hóa trong
không khí
Hệ số già hóa trong nước muối
CSTN và phụ gia 0,88 0,85
CSTN/3% nanosilica
và phụ gia 0,93 0,89
Nhận thấy rằng: vật liệu CSTN gia cường bằng 3% nanosilica có độ bền môi trường cao hơn so với CSTN không gia cường. Điều này có thể giải thích do khi có mặt của 3% nanosilica, vật liệu có cấu trúc đều đặn và chặt chẽ hơn (nhờ hiệu ứng nano). Nhờ vậy hạn chế sự xâm nhập của các tác nhân xâm thực như oxy, nhiệt độ,... Do vậy vật liệu bền vững hơn với môi trường.
KẾT LUẬN
Từ kết quả nghiên cứu thu được cho thấy rằng:
- Hàm lượng nanosilica tối ưu dùng để biến tính CSTN là 3%. Tại hàm lượng này, hạt nanosilica phân bố trên nền CSTN chỉ khoảng vài chục nano mét. Nhờ vậy, tính chất cơ học của vật liệu đạt giá trị cao nhất (độ bền kéo đứt tăng gần 27%, nhiệt độ bắt đầu phân hủy tăng thêm 24oC, tổn hao khối lượng tại 400oC giảm 9%) và độ bền mài mòn tăng mạnh so với mẫu không có nanosilica.
- Vật liệu CSTN gia cường 3% nanosilica có độ bền môi trường tốt hơn so với CSTN và phụ gia không có nanosilica do hiệu ứng nano làm cho vật liệu có cấu trúc chặt chẽ hơn.
- Phương pháp cán trộn trực tiếp CSTN với nanosilica tạo ra được vật liệu có cấu trúc chưa thật đồng đều (thể hiện qua cấu trúc hình thái) do vậy tính chất cơ lý, kỹ thuật của cật liệu tăng chưa nhiều. Để tạo ra được được vật liệu có tính năng cơ lý, kỹ thuật tốt hơn cần phải nghiên cứu các phương pháp khác như trộn kín, trộn qua dung môi...
Với những kết quả thu được đã định hướng và khẳng định: với nanosilica được chế tạo tại Viện Hóa Học công nghiệp Việt Nam có khả năng ứng dụng để nâng cao tính năng cơ lý và độ bền mài mòn cho CSTN Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Trí: Khoa học và kỹ thuật công nghệ cao su thiên nhiên, in lần thứ 3 có sửa chữa, bổ sung, Nhà xuất bản trẻ (2003).
2. Ngô Phú Trù: Kỹ thuật chế biến và gia công cao su, Trường đại học
Bách khoa Hà Nội (1995).
3. Limper, Barth, Grajewski: technologie der Kautschukverabeitung, Carl Hanser Verlag Muenchen - Wien, 1989.
4. Đỗ Quang Kháng, Cao su - cao su blend và ứng dụng, NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ Hà Nội, 2012.
5. Thị trường cao su sẽ tăng trưởng trong năm 2013,
http://www.baomoi.com/thi - truong - cao - su - se - tang - truong -
trong - nam - 2013/50/11026103.epi.
6. Việt Nam xuất khẩu cao su đứng thứ tư thế giới, http://hanoimoi.com.vn/tin - tuc/kinh - te/568151/viet - nam - xuat - khau - cao - su - dung - thu - tu - the - gioi/
7. Đề tài tình hình sản xuất cao su ở Việt Nam, http://luanvan.co/luan - van/de - tai - tinh - hinh - san - xuat - cao - su - o - viet - nam - 14635/ 8. Cao su thiên nhiên năm 2013 tăng diện tích, sản lượng và lượng xuất
khẩu, http://thitruongcaosu.net/2013/01/03/cao - su - thien - nhien - nam - 2013 - tang - dien - tich - san - luong - va - luong - xuat - khau/ 9. Võ Phiên, Lê Xuân Hiền, Phạm Ngọc Lân, Cao su vòng và ứng dụng
của chúng, Tạp chí Hóa học, 20(4), tr.11 – 14, 1982.
10.Nguyễn Minh Tuấn, Nghiên cứu tính toán kết cấu vỏ compozit. Luận án tiến sĩ, Chuyên ngành Cơ học ứng dụng, học viện KTQS, 1998.
11. Nguyễn Việt Bắc, Nghiên cứu và triển khai ứng dụng cao su thiên nhiên làm vật liệu compozit, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước KHCN - 03.03, tr.8-12, 1998.
12. Nguyễn Văn Khôi, Đỗ Quang Kháng, Maleic hóa cao su thiên nhiên crêp và cắt mạch, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 35(6), tr.27 - 30, 1997.
13. Đỗ Quang Kháng, Lương Như Hải, Phạm Anh Dũng và các đồng tác giả, chế tạo và ứng dụng cao su blend - hướng nghiên cứu có hiệu quả cao để nâng cao tính năng cơ lý, kỹ thuật, mở rộng khả năng ứng dụng cho vật liệu, cao su thiên nhiên, tuyển tập báo cáo hội thảo “Đánh giá tác động hội nhập sau hai năm gia nhập WTO đối với ngành kinh tế Việt Nam - ngành cao su” Hà Nội 23/12/2008.
14.Silic dioxit, http://vi.wikipedia.org/wiki/silic_dioxit
15. Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ tập 2, NXB Giáo dục Hà Nội, trang 134, (2002).
16. Hua Zou, Shishan Wu, Jian Shen, Polymer/Silica Nanocomposites: Preparation, Characterization, Properties, and Applications, Chem. Rev, Vol,108, 3893 - 3957, (2008).
17. T. Jesionnowski, J.Zurawska, A.Krysztafkiewicz, Surface properties and dispersion behavior of percititates silicas, Journal of materials science, Vol.37, 1621 - 1633, (2008).
18. La Văn Bình, Khoa học và công nghệ vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (2002).
19. Đặng Xuân Hoàng, Phương pháp sol – gel tạo hạt mịn SiO2 từ thủy tinh lỏng và axit sunfuric, Luận văn thạc sỹ khoa học, chuyên ngành
20. Sol - gel methods, http://cheminfo.chemi.muni.cz/materials/ Inorgmater/ sol - gel. Pdf.