a. Mô đun đàn hồi
Ảnh hưởng của hàm lượng cũng như quá trình biến đổi bề mặt khoáng talc đến tính chất cơ giãn dài của vật liệu trên cơ sở nhựa polypropylene đã được xác định. Hình 3.3 biểu diễn môđun đàn hồi của các mẫu vật liệu. Cũng giống như hầu hết các chất độn khác, bột khoáng talc làm tăng mô đun đàn hồi cho tất cả các mẫu và giá trị này tiếp tục tăng khi hàm lượng khoáng talc tăng. Thông thường, việc thêm các chất độn cứng nhắc làm tăng độ cứng – được xác định thông qua mô đun đàn hồi. Điều này là do thực tế rằng các chất độn thường thể hiện độ cứng cao hơn khi so sánh với chất nền polyme.
Hình 3.3. Mô đun đàn hồi của PP có chứa khoáng talc ở các hàm lượng khác nhau Mặc khác, mô đun đàn hồi được xác định ở độ biến dạng rất nhỏ của vật liệu, thời điểm mà độ biến dạng chưa đủ để phá vỡ liên kết giữa chất độn và chất nền. Một điểm đáng lưu ý trong kết quả thu được là sự khác biệt khá rõ giá trị mô đun đàn hồi ở hàm lượng 40% đối với hai trường hợp có và không có biến đổi bề mặt. Kết quả này được cho là do quá trình biến đổi bề mặt talc đã làm khả năng phân tán của chất độn trong chất nền tốt hơn, các ứng xuất được phân tán đều hơn cũng như sự truyền ứng xuất thông qua các tác nhân ghép nối được tốt hơn làm cho độ cứng của vật liệu cao hơn.
b. Độ bền giãn dài
Độ bền giãn dài cho biết các thông tin về tương tác chất độn – chất nền và là một trong những phương pháp được ưa thích trong các đánh giá tính chất vật liệu. Tương tác pha mạnh giữa chất độn và chất nền dẫn đến độ bền giãn dài của vật liệu cao. Như được thể hiện trong hình 3.4, tương tác pha được cải thiện trong trường hợp bột khoáng talc được biến đổi bề mặt (mẫu
0 4000 8000 12000 0 10 20 30 40 M ôđ un đ àn h ồ i (MP a) Hàm lượng chất độn (%) PP/talc PP/T2Mt
PP/T2Mt) có giá trị độ bền giãn dài cao hơn so với trường hợp mẫu vật liệu chứa bột khoáng talc không được biến đổi bề mặt (mẫu PP/Talc).
Hình 3.4.Độ bền giãn dài vật liệu PP có chứa khoáng chất talc
Ở hàm lượng bột khoáng thấp (trong khoảng 0-10%), giá trị độ bền giãn dài của vật liệu tăng mạnh. Ở trên hàm lượng này giá trị độ bền giãn dài tăng không đáng kể. Giải thích cho kết quả này, nhiều tài liệu đã chỉ ra sự gia tăng hàm lượng tinh thể polypropylen dạng beta (bền hơn dạng alpha) khi bột khoáng talc được thêm vào.
c. Độ biến dạng ở điểm đứt
Độ biến dạng ở điểm đứt là một thông số đặc trưng cho độ giãn của các mạch phân tử polyme và thường đối lập với giá trị độ bền giãn dài và độ cứng của vật liệu. Điều này có nghĩa rằng sự gia tăng độ bền giãn dài và mô đun đàn hồi (độ cứng) khi hàm lượng khoáng talc tăng đồng nghĩa với việc làm giảm độ biến dạng ở điểm đứt. Điều này được thể hiện trên kết quả thu được ở hình 3.5. 32 33 34 35 36 37 38 0 10 20 30 40 Đ ộ b ề n giãn dà i (MP a) Hàm lượng chất độn (%) PP/talc PP/T2Mt
Hình 3.5. Độ giãn dài ở điểm đứt vật liệu polypropylen chứa bột khoáng talc Độ giãn dài ở điểm đứt của vật liệu giảm mạnh khi khoáng talc được thêm vào đến 10%. Sau hàm lượng này, độ giãn dài tại điểm đứt của các mẫu vật liệu vẫn có xu hướng giảm đều khi hàm lượng bột khoáng talc thêm vào tăng lên đến 40% cho cả hai trường hợp bột talc có và không có biến đổi bề mặt.