mẫu C-CNTs (PS) có nhiệt độ phân hủy thấp hơn nhiều so với nhựa PF trong mẫu C-CNTs (PF). Ở 380oC, nhựa PS bắt đầu phân hủy và quá trình kết thúc ở 500oC sau 3h.
Hình III.11. Giản đồ TG/DTA của PS – CNTs của composite PS-CNT
Các kết quả nghiên cứu lựa chọn chế độ nung đối với các mẫu C-CNTs (PVA) trên cơ sở chất kết dính là nhựa PVA, được tiến hành tương tự như trên (không chỉ ra ở đây) cho thấy quá trình than hóa của PVA trong vật liệu diễn ra hoàn toàn ở 5500C trong 3h.
Các kết quả trên cho phép chúng tôi xác lập chế độ nung hợp lý cho các loại nhựa, như trình bày trong bảng III.2.
Bảng III.2: Chếđộ nung thích hợp cho các loại nhựa
III.1.3 Đặc trưng tính chất của vật liệu C-CNTs
Bảng III.3 chỉ ra tính chất cơ học của vật liệu C-CNTs được chế tạo từ CNTs với 3 loại polyme PF, PS, PVA theo chế độ nung thích hợp như đã nêu trong bảng III.2.
51
Bảng III.3 Tính chất cơ học của vật liệu Vật liệu
Tính chất
C-CNTs (PF) C-CNTs (PS) C-CNTs (PVA) Độ bền cơ Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu Không đạt
Kết quả đánh giá độ bền cơ học của 3 mẫu C-CNTs được điều chế ở điều kiện nung nêu trên cho thấy composite C-CNTs thu được từ chất kết dính là nhựa PS và PS có độ bền cơ học đạt yêu cầu sử dụng của chúng tôi. Composit C-CNTs trên cơ sở sử dụng chất kết dính là PVA có độ bền cơ học sau nung không đạt yêu cầu nên chúng tôi không nghiên cứu tiếp mẫu này nữa.
Ảnh thu được từ kính hiển vi điện tử quét (SEM) của composite C- CNTs từ nhựa PF được trình bày ở hình III.12 cho thấy rằng với độ phóng đại 50.000 lần và 100.000 lần, CNTs và carbon vô định hình của quá trình phân hủy nhựa PF có một mối liên kết chặt chẽ, các ống CNTs được bao bọc, gắn kết với nhau bởi các nguyên tử carbon vô định hình mới tạo ra hình III.12 (a) và III.12 (c). Sự gắn kết này có thể là do quá trình hình thành mạng lưới không gian của nhựa PF làm cho nhiệt độ phân hủy của nó rất cao. Nhờ đó độ bền cơ của sản phẩm này cao hơn nhiều so với vật liệu thu được từ nhựa PVA và PS. Ở độ phóng đại nhỏ hơn (10.000 lần) chúng ta có thể quan sát một cách bao quát về sự phân bố của CNTs. Kết quả được thể hiện trên hình III.12 (b).
Hình III.12. Ảnh SEM của composite C-CNTs (PF) nung ở 850oC, 5h
Đối với composite C-CNTs (PS), kết quả thu được từ ảnh SEM cho thấy, ở độ phóng đại 100.000 lần và 150.000 lần (hình III.13 (a) và III.13 (c)), hầu như không thấy có mặt của carbon vô định hình tạo ra từ quá trình nhiệt phân nhựa PS. Đây là một thông tin cần phải được nghiên cứu chi tiết hơn để
(a) (b)