Để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả quá trình biến tắnh bề mặt các hạt nanosilica, tiến hành các thắ nghiệm biến tắnh bề mặt của các hạt nanosilica ở các nhiệt độ khác nhau 150oC, 200oC và 250oC với tỷ lệ khối lượng
nanosilica/ PDMS là 1:0,5. Các hạt nanosilica sau khi biến tắnh bề mặt được phân tắch nhiệt trọng lượng để đánh giá hiệu quả quá trình biến tắnh. Kết quả phân tắch nhiệt trọng lượng TGA của các mẫu nanosilica biến tắnh ở các nhiệt độ khác nhau được chỉ ra ở trong hình 3.22.
Hình 3.22. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất của quá trình biến tắnh bề mặt nanosilica
Từ kết quả phân tắch nhiệt trọng lượng chỉ ra như ở hình 3.22, nhận thấy rằng khi nhiệt độ phản ứng của quá trình biến tắnh tăng lên, phần trăm khối lượng mất đi bột nanosilica biến tắnh tăng lên, tuy nhiên khi tăng nhiệt độ từ 200oC đến 250oC, mức độ tăng lên không nhiều. Cụ thể, ở nhiệt độ phản ứng của quá trình biến tắnh là 150oC, phần trăm khối lượng mất mát lớn nhất đạt 10,64% (xem thêm Phụ lục số 21). Khi nhiệt độ quá trình biến tắnh tăng lên 200oC, phần trăm khối lượng mất mát lớn nhất đạt 18,33%; còn khi nhiệt độ quá trình biến tắnh tăng lên 250oC, phần trăm khối lượng mất mát tăng lên 19,3% (xem thêm Phụ lục số 22 và 23). Điều này có thể được giải thắch là do ở nhiệt độ thấp 150oC, khi đó phản ứng quá trình biến tắnh bề mặt xảy ra chậm, nên khối lượng mất mát nhỏ; khi tăng nhiệt độ lên 200oC, 250oC quá trình phản ứng tăng lên và gần như đạt cân bằng ở nhiệt độ 200oC.
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, nhiệt độ phản ứng quá trình biến tắnh bề mặt hạt nanosilica với PDMS ở 200oC được lựa chọn để tiến hành các nghiên cứu
tiếp theo.
3.2.1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng nanosilica và PDMS đến quá trình biến tắnh bề mặt nanosilica
Để nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng giữa nanosilica và PDMS đến hiệu quả quá trình biến tắnh bề mặt các hạt nanosilica, trong nghiên cứu này phản ứng giữa nanosilica và PDMS được tiến hành ở các tỷ lệ khối lượng nanosilica/ PDMS là 1:0,25; 1:0,5, 1:0,75 và 1:1 ở nhiệt độ 200oC. Các mẫu sơn phủ chứa hạt nanosilica biến tắnh bề mặt được phân tắch nhiệt khối lượng để đánh giá hiệu quả quá trình biến tắnh bề mặt. Kết quả phân tắch nhiệt trọng lượng TGA của các mẫu nanosilica biến tắnh ở các các tỷ lệ khối lượng nanosilica/ PDMS khác nhau được chỉ ra ở trong hình 3.23.
Hình 3.23. Ảnh hưởng của tỷlệ nanosilica/PDMS đến hiệu suấtcủa quá trình biến tắnh bề mặt nanosilica
Từ kết quả phân tắch nhiệt trọng lượng chỉ ra như ở hình 3.23, nhận thấy rằng khi giảm tỷ lệ nanosilica/PDMS sẽ làm tăng phần trăm khối lượng mất mát và đạt đến cân bằng ở nhiệt độ 700oC, tuy nhiên khi tỷ lệ hàm lượng nanosilica/PDMS giảm đến giá trị 1/0,75 và 1/1, mức độ giảm khối lượng không thay đổi nhiều (xem thêm Phụ lục số 22, 24, 25). Điều này, chứng tỏ quá trình biến tắnh gần như đạt cân bằng ở tỷ lệ khối lượng giữa nanosilica/PDMS là 1/0,75.
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, đã lựa chọn được điều kiện phản ứng tối ưu của quá trình biến tắnh bề mặt giữa hạt nanosilica với PDMS là ở nhiệt độ 200oC với tỷlệ nanosilica/PDMS là 1/0,75.