Để so sánh độ bền cơ học của nhựa epoxy với các chất đóng rắn khác nhau, đã tiến hành xác định độ bền kéo đứt, độ bền uốn và độ bền va đập của hệ epoxy với các chất đóng rắn TBuT, PEPA, m-PDA và TETA. Kết quả trên hình 3.19.a cho thấy, mẫu nhựa EP-TETA có độ bền kéo đứt thấp nhất, đạt 27,4 MPa, mẫu EP-PEPA có độ bền kéo đứt cao hơn, đạt 30,5 MPa, mẫu EP-mPDA với chất đóng rắn là amin vòng thơm cho độ bền kéo đứt khá tốt, đạt 50,3 MPa. Tuy nhiên, khi so sánh với các hệ đóng rắn trên với hệ EP-TBuT, thì hệ EP-TBuT có độ bền kéo đứt lớn hơn hẳn (57,6 MPa), lớn hơn 110% so với hệ EP-TETA, 88,85% so với hệ EP-PEPA và 14,51% so với hệ m-PDA.
Khi so sánh biến dạng khi kéo đứt có thể thấy 3 chất đóng rắn họ amin đều có độ dãn dài khi đứt thấp, nhỏ hơn 2,7 %, đặc trưng cho các vật liệu giòn, với hệ EP-TBuT độ dãn dài tăng khá mạnh đến 5,19 %. Điều này chứng tỏ hệ ngoài độ bền cao còn có khả năng dẻo dai tốt hơn. Các minh chứng về độ dai của hệ được thể hiện rõ hơn khi xác định về độ bền uốn và độ bền va đập của nhựa epoxy dưới đây.
Quan sát đồ thị trên hình 3.19.b và 3.19.c ta thấy hệ nhựa EP-TBuT có độ bền uốn và độ bền va đập cao hơn cả, với độ bền uốn đạt 88,7 MPa, cao hơn 129,14 % so với hệ EP-TETA, 80,10 % so với hệ EP-PEPA và 5,44 % so với hệ EP-mPDA. Độ bền va đập cho phép xác định năng lượng hấp thụ bởi vật liệu trong quá trình phá hủy. Năng lượng hấp thụ này đánh giá độ dai của vật liệu và là công cụ để nghiên cứu sự chuyển biến giòn-dẻo theo nhiệt độ. Kết quả cho thấy mẫu nhựa EP-TBuT có độ bền va đập cao, đạt 19,1 MPa lớn hơn 89,48 % sơ với hệ EP-TETA; 120 % so với hệ EP/PEPA; và 237,46 % so với hệ EP/mPDA. Sự tăng cao độ bền cơ học của hệ nhựa EP-TBuT được giải thích do ảnh hưởng của liên kết cơ kim Ti-O trong hệ (534
kJ/mol). Liên kết này có độ bền lớn hơn khá nhiều so với liên kết C-C (368 kJ/mol) và C-N (377 kJ/mmol), đồng thời hệ RP-TbuT có mật độ khâu mạng không gian 3 chiều đều đặn xung quanh nguyên tử titan lớn hơn với hệ amin, các nguyên nhân trên làm cho hệ vật liệu sau đóng rắn có độ bền cơ học lớn hơn hơn so với hệ được đóng rắn bởi họ các chất đóng rắn amin thường dùng trong công nghiệp [11,103].
Hình 3.19. Độ bền cơ học của nhựa epoxy YD-128 đóng rắn bằng TETA, PEPA,
mPDA, TBuT