Độ bền dai tách lớp GIP của compozit với hàm lượng vải gia cường khác nhau được trình bày tại trên hình 3.54. Kết quả cho thấy với hàm lượng sợi thấp (trong khoảng 30÷40 %) giá trị GIP của compozit thay đổi không nhiều so với nhựa nền ban đầu. Có thể khi có nhiều nhựa trong compozit, quá trình phá hủy tách lớp xảy ra chủ yếu tại pha nền, sự phá hủy tương tác sợi-nhựa ít dẫn đến độ bền dai tách lớp chỉ tăng nhẹ. Khi tăng hàm lượng vải lên 50-60 %, giá trị GIP của mẫu compozit tăng mạnh và đạt cực đại ở 60 % sợi tương ứng với độ bền dai tách lớp của mẫu compozit 1144 kJ/m2 tăng 77,36 % so với nhựa epoxy biến tính. Tuy nhiên, khi tăng đến 70% sợi thủy tinh, giá trị GIP của mẫu compozit giảm nhanh chóng xuống còn 505kJ/m2. Nguyên nhân là do ở hàm lượng 50-60 % vải, lúc này công cho quá trình phá hủy tách lớp compozit sẽ gồm 2 quá trình: thứ nhất là phá hủy nhựa nền epoxy, thứ hai là sự phá hủy tương tác bám dính giữa nhựa epoxy-nanosilica và sợi thủy tinh, do sợi thủy tinh có kích thước nhỏ với đường kích khoảng 50 µm nên diện tích bề mặt riêng tiếp xúc với pha nền epoxy lớn, ngoài ra sự có mặt của m-nanosilica làm tăng độ bám dính của nền epoxy với sợi thủy tinh dẫn đến quá trình phá hủy tương tác bám dính nhựa- sợi cần tiêu tốn nhiều năng lượng hơn rất nhiều so với nhựa epoxy ban đầu. Tuy nhiên, khi tăng đến 70% vải, lượng nhựa nhỏ không đủ thấm ướt đều bề mặt sợi trong vải làm giảm tương tác bám dính nhựa-sợi, tạo điều kiện dễ dàng cho sự lan truyền vết nứt dẫn đến giá trị GIP của mẫu compozit giảm.
110
Hình 3.54. Ảnh hưởng của hàm lượng sợi thủy tinh đến độ bền dai tách lớp của
compozit
Khi so sánh với nhựa epoxy không biến tính với cùng hàm lượng sợi, nhận thấy giá trị GIP của mẫu compozit có m-nanosilica tăng đáng kể (35,38 %). Trong các công trình nghiên cứu của [134,137] của tác giả đã chỉ ra sự có mặt m-nanosilica làm tăng độ bền cơ học, độ bền dai phá hủy của nanocompozit nhờ nâng cao tương tác bám dính với bề mặt sợi thủy tinh, dẫn đến tăng độ bền dai phá hủy tách lớp của mẫu compozit có chứa m-nanosilica. Để tiếp tục làm rõ cơ chế nâng cao độ bền cơ học của compozit khi sử dụng m-nanosilica, tiến hành phân tích hình thái cấu trúc bề mặt của các mẫu compozit sau khi thử nghiệm phá hủy được trình bày ở mục dưới đây.