Kết quả cho thấy trên phổ của mẫu vật liệu ban đầu không thấy xuất hiện pic nối đôi. Tuy nhiên, trên phổ IR sau 288 giờ oxi hóa quang nhiệt ẩm có xuất hiện pic ở khoảng bƣớc sóng 1625-1734 cm-1 đƣợc xác định là vùng của nhóm cacbonyl. Tại bƣớc sóng 1714 cm-1 là của nhóm keton, 1735 cm-1 là của nhóm ete và 1714 cm-1 là
của nhóm axit. Điều này cho thấy trong mẫu vật liệu sau khi oxi hóa quang nhiệt ẩm có sự xuất hiện của các sản phẩm oxi hóa khác nhau.
Theo các tài liệu tham khảo, Fe(III) stearat đóng vai trị là chất xúc tiến oxi hóa quang bởi nó cung cấp gốc tự do khơi mào cho phản ứng và Co(II) stearat là chất xúc tiến oxi hóa nhiệt và quang. Mơi trƣờng tự nhiên là tổng hòa của các yếu tố ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm. Vì thế để đánh giá khả năng phân hủy của các mẫu trong điều kiện gần với tự nhiên nhất, do vậy lựa chọn lựa chọn tổ hợp hai phụ gia Fe(III) stearat và Co(II) stearat.
3.1.4. Nghiên cứu lựa chọn hàm lượng phụ gia xúc tiến oxi hóa
Để nghiên cứu ảnh hƣởng của hàm lƣợng phụ gia xúc tiến oxi hóa đến tính chất cơ lý của vật liệu, các mẫu vật liệu với hàm lƣợng phụ gia lần lƣợt là 3, 5, 7, 9%, Co(II) stearat/Fe(III) stearat 3/1 (kí hiệu mẫu tƣơng ứng: PE-3, PE-5, PE-7 và PE-9) đƣợc thử nghiệm phân hủy oxi hóa quang nhiệt ẩm.
3.1.4.1. Độ bền kéo đứt
Kết quả đo độ bền kéo đứt của các mẫu vật liệu trong điều kiện oxi hóa quangnhiệt ẩm đƣợc trình bày trong bảng 3.4.
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng phụ gia đến độ bền kéo đứt của các mẫu
Thời gian phân hủy oxi hóa quang nhiệt
ẩm (giờ)
Độ bền kéo đứt(MPa)
PE-3 PE-5 PE-7 PE-9
0 20,25 20,31 20,28 20,30 48 19,89 19,53 18,87 15,67 96 18,83 18,28 17,39 9,02 144 17,62 16,69 14,62 - 192 16,21 14,86 8,13 - 240 13,56 12,03 - - 288 11,48 9,86 - -
Kết quả cho thấy độ bền kéo đứt của tất cả các mẫu đều giảm theo thời gian thử nghiệm. Mức độ suy giảm độ bền kéo đứt tăng khi tăng hàm lƣợng phụ gia trong vật liệu. Sau 96 giờ oxi hóa, độ bền kéo đứt của các mẫu (PE-3, 5, 7, 9)
oxi hóa, độ bền kéo đứt của mẫu (PE-3, 5, 7) giảm lần lƣợt là 80,0%, 73,2% và 40,1%. Điều này có nghĩa là mẫu PE-9 mất hồn tồn tính chất cơ lý sau 96 giờ oxi hóa, cịn mẫu PE-5 và PE-7 mất hồn tồn tính chất cơ lý sau 192 giờ oxi hóa. Độ bền kéo đứt tiếp tục giảm khi kéo dài thời gian thử nghiệm, sau 288 giờ oxi hóa, độ bền kéo đứt của mẫu PE-7 khơng cịn đo đƣợc, mẫu có hiện tƣợng bị giòn, vỡ vụn thành các mảnh nhỏ.
3.1.4.2. Độ dãn dài khi đứt
Kết quả đo độ dãn dài khi đứt của các mẫu chứa hàm lƣợng phụ gia xúc tiến oxi hóa khác nhau đƣợc trình bày trong hình 3.7.
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của thời gian thử nghiệm mẫu đến độ dãn dài khi đứt của mẫu
vật liệu
Kết quả cho thấy độ dãn dài khi đứt của các mẫu vật liệu giảm nhanh khi tăng hàm lƣợng phụ gia xúc tiến oxi hóa. Sau 96 giờ oxi hóa, độ dãn dài khi đứt của mẫu PE-9 giảm xuống cịn 2,36%. Sau 192 giờ oxi hóa, độ dãn dài khi đứt của mẫu PE-7 giảm xuống còn 1,89%, mẫu PE-3, PE-5 còn lần lƣợt là 289,52% và 154,23%. Độ dãn dài khi đứt của tất cả các mẫu đều tiếp tục giảm nhanh khi kéo dài thời gian oxi hóa. Sau 288 giờ, độ dãn dài khi đứt của mẫu PE-5 giảm xuống cịn 4,91% trong khi đó mẫu PE-3 cịn 123,87%, độ dãn dài khi đứt của mẫu PE-7 không xác định đƣợc. Nhƣ vậy, mẫu PE-9 đƣợc coi là tự hủy sau 96 giờ, mẫu PE-7 đƣợc coi là tự
0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 48 96 144 192 240 288 Độ dã n dà i khi đứt ( % )
Thời gian (giờ)
PE-3 PE-5 PE-7 PE-9
hủy sau 192 giờ, mẫu PE-5 đƣợc coi là tự hủy sau 288 giờ trong điều kiện oxi hóa quang nhiệt ẩm.
3.1.4.3. Chỉ số cacbonyl
Kết quả đo chỉ số CI của các mẫu vật liệu đƣợc biểu diễn trên hình 3.8.