Những kết quả nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng bền dầu mỡ và môi trường của một số vật liệu cao su blend trên cơ sở cao su NBR, CR và nhựa PVC cho thấy hầu hết các vật liệu nghiên cứu ra đều có khả năng bền dầu mỡ và thời tiết song ở những mức độ khác nhau. Qua đó, tùy yêu cầu sản phẩm cụ thể mà lựa chọn phối liệu và điều kiện gia công cho phù hợp để mang lại hiệu quả kinh tế cao. Để sử dụng làm gioăng đệm máy biến thế, ở đây chúng tôi đã sử dụng blend trên cơ sở NBR/CR/PVC tỷ lệ 40/40/20 với 1% phụ gia biến đổi cấu trúc DLH. Những tính năng cơ lý, kỹ thuật của sản phẩm gioăng đệm được chế tạo từ vật liệu trên được trình bày trong bảng dưới đây:
Bảng 3.33. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm gioăng đệm máy biến thế chế tạo từ vật liệu cao su blend NBR/CR/PVC/DLH (40/40/20/1)
Chỉ tiêu chất lƣợng Đơn vị tính Mức yêu cầu Thực tế đã đạt
- Bền kéo đứt - Dãn dài khi đứt - Độ dãn dư - Độ cứng - Hệ số già hóa - )
- Bền dầu mỡ (trương cân bằng trong dầu biến thế)
- Hệ số già hóa bức xạ nhiệt ẩm (ASTM D4587- 91) MPa % % Shore A - % > 20 > 400 < 20 Tùy yêu cầu
> 0,9 < 8 > 0,85 24,62 448 10,0 71,5 0,91 0,92 0,94
Từ kết quả trên có thể thấy rằng với hầu hết các chỉ tiêu đánh giá, chất lượng sản phẩm gioăng đệm máy biến thế đều đạt và vượt chỉ tiêu yêu cầu. Những kết quả nghiên cứu vật liệu và công nghệ trên được triển khai ứng dụng thực tế tại HTX Cao su Tháng 5 (Hà Nội) để sản xuất ra các sản phẩm gioăng đệm máy biến thế.
3.24. Một số sản phẩm gioăng đệm máy biến thế được chế tạo trên cơ sở cao su blend NBR/CR/PVC trước (a) và sau (b) khi lắp vào máybiến thế
KẾT LUẬN
Từ những kết quả nghiên cứu thu được cho thấy rằng:
1. Vật liệu cao su blend NBR/PVC có khả năng tương hợp với nhau, đặc biệt ở hàm lượng PVC ≤ 30% so với tổng lượng polyme, trong khi hệ blend NBR/CR lại tương hợp (phần nào) ở tỷ lệ 50/50 còn hệ blend CR/PVC lại kém tương hợp. Chính vì vậy hệ blend NBR/PVC cũng như NBR/CR ở vùng tương hợp có cấu trúc chặt chẽ và do vậy có tính năng cơ lý, kỹ thuật cao, bền dầu mỡ và môi trường (thời tiết) hơn hẳn ở các tỷ lệ khác.
2. Vật liệu cao su blend 3 cấu tử NBR/CR/PVC thu được trên cơ sở hệ blend 2 cấu tử NBR/CR tỷ lệ 50/50 biến tính với 20% PVC tương ứng với hệ (NBR/CR)/PVC ở tỷ lệ 80/20 (NBR/CR/PVC với tỷ lệ 40/40/20) có tính năng cơ lý tốt hơn ở các tỷ lệ khác (độ bền kéo đứt đạt 23,23 MPa, độ dãn dài khi đứt đạt 436% và độ cứng đạt 71,5 Shore A), bền môi trường và dầu mỡ, đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật để chế tạo các sản phẩm ứng dụng trong ngành điện.
3. Đã khẳng định được vai trò làm tương hợp của chất biến đổi cấu trúc DLH (nhựa phenol - formaldehyt biến tính dầu vỏ hạt điều) trong hệ blend NBR/CR cũng như NBR/CR/PVC. Việc sử dụng 1% chất DLH vào trong các hệ blend đã làm cho vật liệu có cấu trúc đều đặn và chặt chẽ hơn, tính chất cơ lý của vật liệu được cải thiện (độ bền kéo đứt tăng 6 12,5 % tùy từng hệ cụ thể), khả năng bền dầu mỡ, môi trường (thời tiết) tốt hơn so với hệ blend không sử dụng chất tương hợp.
4. Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm, khảo sát phần cục bộ của biểu đồ thành phần – tính chất theo kế hoạch Mc Lean – Anderson đã xác định được tỷ lệ tối ưu để chế tạo vật liệu blend 3 cấu tử NBR/CR/PVC là 44/40/16 (độ bền kéo đứt cực đại ŷmax=22,606 MPa), đồng thời cũng xác định được các vùng tối ưu cho phép chế tạo được vật liệu blend có tính năng cơ lý, kỹ thuật đạt yêu cầu (độ bền kéo y ≥ 22 MPa). Việc kiểm tra kết quả tính toán theo phương pháp quy hoạch bằng thực nghiệm đã chứng tỏ mô hình lý thuyết phù hợp với thực tế và khẳng định độ tin cậy của những kết quả thực nghiệm thu được.
5. Trong 4 loại cao su blend nghiên cứu, chỉ có blend CR/PVC có tính năng cơ lý thấp, 3 loại cao su blend còn lại đều có tính năng cơ lý tốt hơn (khi chưa sử dụng chất tương hợp độ bền kéo đứt của hệ NBR/PVC đạt tới 25,39 MPa, hệ NBR/CR đạt tới 21,56 MPa và đạt 23,23 MPa đối với hệ NBR/CR/PVC), bền dầu mỡ đáp ứng yêu cầu chế tạo các loại sản phẩm cao su kỹ thuật bền dầu mỡ và môi trường nói chung. Tuy nhiên, mỗi loại có ưu thế riêng như sau:
- Về tính năng cơ lý thì blend NBR/PVC > NBR/CR/PVC > NBR/CR - Về độ bền thời tiết NBR/CR tương đương NBR/CR/PVC;
- Về giá thành thì blend NBR/PVC rẻ hơn NBR/CR/PVC và NBR/CR có giá thành cao nhất.
Trong thực tế, tùy theo yêu cầu sử dụng cụ thể có thể lựa chọn loại cao su blend phù hợp để mang lại hiệu quả cao nhất cả về kinh tế, kỹ thuật.
6. Vật liệu cao su blend 3 cấu tử NBR/CR/PVC và blend NBR/PVC đã được ứng dụng để chế tạo các loại gioăng đệm cho máy biến thế, một sản phẩm cao su kỹ thuật vừa có yêu cầu bền dầu (dầu biến thế) và thời tiết cao. Công nghệ này đã được chuyển giao cho HTX Cao su Tháng 5 (Hà Nội). Đơn vị này đã sản xuất và cung cấp sản phẩm cho nhiều cơ sở chế tạo máy biến thế trong nước