- IVĐiều chỉnh
6 pkl TTH1 pkl TTH
5.1.4.3 Bàn luận về ảnh hưởng của trợ tương hợp
Liên quan đến tính năng cơ lý, khi đưa thêm TTH vào các blend cao su thiên nhiên và tổng hợp hình 5.6 (K1, I2), thấy có sự gia tăng của lực kéo đứt. Với blend NR có thể thấy giá trị cực đại ở khoảng hàm lượng 4 - 7 pkl TTH. Vượt giá trị đó lực kéo đứt không tăng thêm. Với cao su tổng hợp giá trị cực đại nằm ở khoảng 2 - 5 pkl TTH. Cả hai loại blend cao su NR và NBR phản hồi nhanh và rõ với TTH, tương ứng là CSTNgAM và dầu hạt điều. Nhận xét này phù hợp với kết quả khảo sát trong mục 4.1 về blend với các TTH khác nhau.
Ghi nhận ở đồ thị độ dãn dài cho thấy các blend hầu như không bị ảnh hưởng bởi hàm lượng của TTH, trong khi đó các blend so sánh đi kèm lại bị dãn dài nhiều hơn. Tuy nhiên sự tăng thêm này có giá trị tuyệt đối khá nhỏ, khoảng dưới 100 đơn vị trong cả hai blend. Diễn biến này ngược với ảnh hưởng của than đen đến độ dãn dài. Có thể giải thích ảnh hưởng này là do CSTNgAM và HD còn có tác dụng như hóa dẻo. Nếu blend bền vững, hàm lượng TTH trong giới hạn (khảo sát) không làm ảnh hưởng đến độ dãn dài, nhưng ở blend kém bền hơn tính trội này thể hiện qua hình 5.7 (K1, I2). Với cùng logic này độ cứng của các mẫu thử nghiệm hồi đáp với hàm lượng TTH tăng thêm (hình 5.8) còn độ cứng của các mẫu tiềm năng hầu như không bị ảnh hưởng bởi hàm lượng TTH.
Ghi chép về thông số lưu hóa, không tìm thấy ảnh hưởng rõ ràng của TTH. Với blend NR có hình ảnh khá rõ nét khi bắt đầu thêm CSTNgAM. Ở hàm lượng thấp ghi nhận sự tụt giảm moment đi liền với thời gian lưu hóa nhanh. Quá trình này nhanh chóng phục hồi và cho hình ảnh trong hình 5.9. Có thể cho rằng ở giai đoạn này, TTH thể hiện tính hóa dẻo vượt trội và độ nhớt của blend giảm nhanh đi kèm với quá trình truyền nhiệt tốt. Vượt qua điểm kịch tính này blend quay trở lại phản hồi bình thường với bản chất TTH của nó như đã mô tả trong mục 4.1.3.
Một số thảo luận liên quan tới vai trò của TTH có thể dẫn ra và chia làm hai trường hợp như sau: (i) blend cao su NR và vai trò của TTH CSTNgAM; (ii) blend cao su NBR và vai trò của TTH dầu hạt điều.
Trường hợp (i) - Tác giả Paul Newman [100] đã nói về hoạt động ở liên diện của các copolyme và các chất hoạt động bề mặt. Trong một số trường hợp, nhiều đoạn mạch block và graft copolyme bị cô lập trong hai pha ở trạng thái rắn. Kiểm tra một cách kỹ lưỡng miền cấu trúc với việc chọn các đoạn mạch phù hợp dẫn tới biểu hiện đàn hồi trong hệ mà không cần đến sự lưu hóa hóa học. Ví dụ rõ ràng là các chất đàn hồi nhiệt dẻo trên cơ sở styren, butadien hay isoprene polyuretan của sợi đàn hồi và các ứng dụng khác. Từ cơ sở lý thuyết, điều đó cũng được hiểu như trong dung dịch pha loãng, các phân tử riêng biệt block copolyme rời khỏi hình thái cuộn ngẫu nhiên tạo thành hình quả tạ và tạo nên lực đẩy các đoạn mạch. Chính lực đẩy nội phân tử là cơ sở của biểu hiện hoạt động bề mặt của chất tẩy rửa truyền thống trong đó các phân tử riêng biệt có những phần phân cực hoặc không phân cực (ion) gắn kết với pha dầu và nước một cách tách biệt. Các ứng dụng quan trọng tìm thấy ở block polyme là chất tẩy rửa ion.
Theo khảo sát trong mục 4.1 và mục 4.2, CSTNgAM có vai trò như trợ tương hợp không phản ứng. Giả thiết trợ tương hợp thuộc hệ A/B/A-B, tính chất ứng suất cuối được cải thiện phụ thuộc vào việc gia tăng hàm lượng polyme thêm vào của diblock copolyme cho đến khi bề mặt liên diện bão hòa và copolyme bắt đầu hình thành micell trong ít nhất một pha của polyme. Bên cạnh nồng độ đó - thường trong dải vài phần trăm (%) - một vùng ổn định của tính chất cơ đã được quan sát thấy [34]. Trong một ví dụ, ảnh SEM vi cấu trúc khẳng định có sự thay đổi mạnh trong hình thái của hệ PS/PE ngay khi thêm lượng nhỏ 0,5 % khối lượng của HPB-b-PS, nhưng không có sự thay đổi khi hàm lượng polyme thêm vào vượt 2 % khối lượng. Biểu hiện này hoàn toàn trái ngược với hệ A/B/C-D, ví dụ như hệ copolyme hiệu ứng entanpy SAN/PPO/PS-b-PMMA [38], ảnh hưởng của từng đơn khối đối với đơn polyme trộn hợp ở vị trí ưu tiên của copolyme tại liên diện và sự tạo thành các micell bị trễ cho tới khi nồng độ của copolyme tăng cao tới 20 %.
Về trường hợp thứ (ii) - Tương hợp hóa bằng cách thêm chất phản ứng như một hợp phần của blend hoặc như hợp phần phản ứng thứ 3. Ví dụ kinh điển của tương
hợp phản ứng là sản xuất nylon siêu cứng của DuPont bằng cách blend nylon với MA- g-EPDM, (maleic anhydrid graft (nhánh) EPDM) [111]. Maleic alhydrid phản ứng với nhóm amin tạo nên copolyme của nylon EPDM và tạo thành tương hợp 2 pha. Blend của nylon với chất đàn hồi đã được chức năng hóa và thực hiện bởi một số tác giả như Ide và Hasegawa khi blend MA graft PP và styrene-methacrylic axit copolyme thành nylon để tạo nên nylon PP và nylon/polystyrene blend. Beaty và cộng sự (1992) đã thêm methylmethacrylate và peroxid vào nhựa phế thải (chứa PE, PP, PS và PET) làm đồng thể hóa blend rất hiệu quả.
Trong trường hợp của cao su NBR và trợ tương hợp dầu điều, lượng polyme thêm vào có tác dụng tạo nên sự tương hợp phản ứng. Dầu điều gây nên phản ứng mở nối đôi C=C acrylat của PR. Có khả năng trong trường hợp này quá trình tương hợp gắn với cơ chế lưu hóa động. Quá trình tương hợp của blend khi thêm chất có phân tử lượng thấp được mô tả gắn với sự đồng hành của các cấu tử tham gia vào phản ứng hóa học [49]. Copolyme hoặc polyme nhánh tạo thành ảnh hưởng tới sự phát triển hình thái của blend bằng cách giảm sức căng bề mặt. Quá trình lưu hóa động, ví dụ như liên kết chéo chọn lọc của pha phân tán ngăn cản nó khỏi quá trình đông tụ và ảnh hưởng tới động năng phát triển hình thái. Với blend của các polyme có tính phân cực tương tự, hình thái pha mịn được cố định lại trong quá trình lưu hóa động mà không cần đến trợ tương hợp. Cơ chế này phần nào giải thích sự tương hợp bán phần của blend cao su CR và cao su NBR với PR trong trường hợp không có trợ tương hợp.