3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU 39
3.2.1. Kết quả chế tạo vật liệu từ cao suNBR-26 gốc (khơng có bột độn) 39
Từ tài các liệu tham khảo và kết quả phân tích xác định bản chất hóa học của vật liệu chống cháy cho nhiên liệu rắn hỗn hợp của Nga đã nghiên cứu được trong phần 2.2, chúng tôi đã tiến hành khảo sát một số đơn vật liệu chế tạo từ cao subutadiennitril 26% (NBR-26), không sử dụng bột độn, chỉ thay đổihệ chất xúc tiến lưu hóa nhằm tìm ra được hệ lưu hóa tối ưu cho loại cao su NBR-26 này, các thành phần khác được cố định trong suốt quá trình nghiên cứu. Đơn vật liệu và kết quả đo độ bền cơ lý được trình bày trong bảng 3.2 và bảng 3.3 sau:
Bảng 3.2- Đơn cao su không dùng bột độn (Phần khối lượng)
TT Tªn hãa chÊt Đơn 1 Đơn 2 Đơn 3
1 Cao su NBR-26 100 100 100 2 ZnO 10 10 10 3 Axit stearic 2 2 2 4 D.O.P 5 5 5 5 Phßng l·o D 1 1 1 6 L−u huúnh (S) 1 1 1 7 Xóc tiÕn DM 1,5 1,5 1,5 8 Xóc tiÕn TBBS 1,0 - - 9 Xóc tiÕn DTDM - - 1,0 8 Xóc tiÕn TMTD - 1,0 -
Bảng 3.3- Độ bền cơ lý của mẫu cao su nitril khơng có bột độn
Tên chỉ tiêu Đơn 1 Đơn 2 Đơn 3
Chế độ ép lưu hóa 145oC/ 20phút
Độ cứng, Shore A 42 43 42
Độ bền đứt, (kG/cm2) 15 18 14
Độ dãn dài, (%) 340 360 320
Độ dãn dư, (%) 12 10 14
Từ kết quả độ bền cơ lý ở bảng 3.3 cho thấy, với các mẫu vật liệu có cùng
điều kiện cơng nghệ chế tạo, cùng điều kiện lưu hóa, nhưng với mỗi hệ xúc tiến
lưu hóa khác nhau thì mật độ liên kết trong mạng lưới không gian của mạch đại
phân tử cao su là khác nhau. Chính điều này dẫn tới độ bền cơ lý của các mẫu vật liệu cao su là khác nhau. Với các mẫu vật liệu chế tạo theo đơn cơng nghệ 1 và đơn 3 có độ bền kéo đứtthấp tương ứng 15 kG/cm2, 14 kG/cm2 . Trong khi
đó, độ bền kéo đứt của vật liệu chế tạo theo đơn công nghệ 2 đạt giá trị cao nhất
là 18 kG/cm2. Điều này, cũng được thấy rõ qua đường cong lưu hóa xác định điều kiện lưu hóa tối ưu của ba mẫu vật liệu trong hình 3.7, hình 3.8 và hình 3.9
Từ ba đường cong lưu hóa trên, ta thu lại được các giá trị về thời gian bán lưu, thời gian lưu hóa cũng như các giá trị momen xoắn như sau:
Bảng 3.4 - Kết quả xác định điều kiện lưu hóa tối ưu của ba mẫu vật liệu.
Mẫu Nhiệt độ lưu hóa Tmin Tmax ts2, phút tc90, phút
Đơn 1 1450C 21,6 42,8 0,57 20,02
Đơn 2 1450C 21,0 49,4 1,0 19,59
Đơn 3 1450C 22,9 44,0 0,56 18,50
Kết quả thu được trong bảng 3.4cho thấy, với mẫu vật liệu chế tạo theo đơn vật liệu số 2 có giá momen xoắn thời đạt giá trị cao nhất 49,4, trong khi đó vật liệu chế tạo theo hai đơn cơng nghệ số 1 và số ba có giá trị moment xoắn thấp hơn lần lượt là 42,8 và 44,0. Điều này khẳng định với hệ xúc tiến lưu hóa gồm: DM/ TMTD/S q trình khâu mạch của cao suNBR-26 là tối ưu hơn hai hệ xúc tiến lưu hóa kia.
Cũng từ kết quả đo đường cong lưu hóa cho thấy, thời gian lưu hóa Tc90 ở nhiệt độ 145 0C± 30C, trong khoảng 20 phút ở các đơn vật liệu. Các giá trị momen xoắn ổn định đạt giá trị cao cho thấy ở nhiệt độ 1450C thì các hệ xúc tiến này đã phát huy tốt vai trò, tác dụng xúc tiến cho q trình lưu hóa của cao su. Từ đây luận văn đã lựa chọn được điều kiện lưu hóa tối ưu đối với loại cao su butadien nitril26 này là: nhiệt độ lưu hóa 1450C, thời gian lưu hóa: 20 phút để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.