Chương 1 TỔNG QUAN
1.5.2. Sericit gia cường cho chất dẻo
Trong cơng nghiệp nhựa, sericit có tác dụng làm tăng độ bền nhiệt, bền va đập, tăng khả năng bôi trơn nội và cách điện của vật liệu.
Sericit khơng những có hệ số dẫn nhiệt thấp mà độ cứng của nó khơng cao [29]. Các nghiên cứu [8, 18, 21, 23 và 30] cho thấy polypropylen (PP) gia cường bằng bột sericit có các tính chất cơ, lý và hố được tăng cường, độ thẩm thấu khí và hơi nước giảm, kích thước của sản phẩm được ổn định. Các tác giả đã thiết lập được quan hệ giữa tính chất cơ lý của sản phẩm với kích thước, nồng độ và cả phương thức sắp xếp tinh thể sericit trong tổ hợp [9, 26 và 32]. Tuy nhiên bột sericit không sử lý đã làm suy giảm độ bền va đập của vật liệu. Pirkko A. và cộng sự đã khắc phục nhược điểm này bằng cách đưa thêm polyvinylbutyral (PVB) vào tổ hợp PP- sericit để tạo thành compozit 3 pha. Faulkner cũng đã cải thiện độ bền va đập compozit PP-sericit bằng cao su EPDM.
Theo lý thuyết, sericit có thể làm tăng độ bền của vật liệu như là PP. Tuy nhiên nhiều tác giả [20, 27-29] cho thấy rằng, bột sericit trong nhựa PP đã làm giảm độ bền của vật liệu. Vấn đề đặt ra là phải sử lý bề mặt của bột sericit. Thường bột
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nguyễn Việt Dũng
sericit được sử lý bằng cách phủ lên bề mặt một lớp các hợp chất silan hoặc các monome hoạt tính. Phần lớn các nghiên cứu cho thấy khi sử dụng bột sericit đã sử lý bề mặt, các tính chất cơ lý như độ bền kéo, độ bền uốn đều tăng lên, độ bền va đập không giảm hoặc tăng chút ít. Anders S. [5] đã sử dụng N-(N-vinylbenzyl-2- aminoethyl)-3-aminooropyltrimethoxylan hydroclorid và metacryloxypropyltrimethoxysilan làm chất sử lý bề mặt sericit để nghiên cứu khả năng che chắn của tổ hợp HDPE-sericit. Vật liệu được gia cường bằng sericit đã sử lý bề mặt có độ thẩm thấu được cải thiện.
Pushpa Bajaj [27] đã khảo sát sự biến đổi các tính chất nhiệt và điện của vật liệu tổ hợp epoxy với sericit được sử lý bề mặt bằng 3 loại hợp chất silan khác nhau. Kết quả đều cho thấy cần thiết phải sử lý bề mặt bột sericit để tăng khả năng tương tác giữa các pha dẫn đến tăng các tính chất của vật liệu.
Xiaodong Zhoa đã sử dụng 3 loại hợp chất silan ( vinyltriethoxysilane, -
methacryloxypropyltrimethoxysilane và -aminopropyltriethoxysilane) làm chất kết nối trong tổ hợp PS và PP với sericit. Kết quả cho thấy rằng các hợp chất silan trên có gia tăng tính chất của PS và PP song không nhiều. Tác giả đã kết nối trước vinyltriethoxysilane và styren để được copolyme polystyren-b-poly vinyltriethoxysilane (PS-b-PVTOSI). Bằng cách này, tính chất cơ lý của vật liệu đã được gia tăng đáng kể. Độ bền kéo đứt của PS được gia cường 20% sericit đã tăng từ 18,22 đến 30,93 MPa khi sử dụng 1,5% PVTOSI , của PP gia tăng từ 18,77 dến 21,79 MPa khi sử dụng 1,5% (PVTOSI) [34].
Dipak Baral đã nghiên cứu ảnh hưởng của sericit đến khả năng chịu nhiệt của vật liệu polyuretan (PU) bằng phương pháp phân tích nhiệt DSC. Kết luận cho thấy, sericit đã có tác dụng cản trở q trình lão hóa của PU và độ bền nhiệt của vật liệu tăng lên nhờ có bột sericit gia cường [11].