Đề tài đã sử dụng sét hữu cơ có ký hiệu P-DMDOA để nghiên cứu khả năng gia cường cho vật liệu CSTN.
Hàm lượng sét hữu cơ P-DMDOA được sử dụng để gia cường cho vật liệu CSTN được sử dụng là: 0; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 pkl. Các tính chất cơ lý của vật liệu cao su lưu hóa được trình bày trên bảng 3.6.
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của hàm lượng sét hữu cơ P-DMDOA đến tính chất cơ lý của vật liệu CSTN/P-DMDOA
Hàm lượng P-DMDOA (pkl)
Độ bền kéo đứt
(MPa) Độ giãn dài (%) Môđun đàn hồi (N/cm2)
0 19,324 711,169 4,198 0,5 24,067 685,654 4,890 1 24,287 653,618 5,182 2 26,171 657,899 5,844 3 27,063 652,281 6,378 4 28,938 642,851 6,481 5 26,888 632,651 6,840
Hình 3.11. Ảnh hưởng của hàm lượng sét hữu cơ P-DMDOA đến độ bền kéo đứt của vật liệu CSTN/ P-DMDOA
Kết quả ở bảng 3.6 và hình 3.11 cho thấy, vật liệu CSTN khi được thêm một lượng nhỏ sét hữu cơ (0,5 pkl), tính chất cơ lý đã tăng mạnh mà đặc biệt là độ bền kéo ( tăng từ 19,324 MPa lên 24,067 MPa). Khi hàm lượng sét hữu cơ tăng từ 0,5pkl đến 4pkl thì độ bền kéo tăng, và đạt giá trị cực đại tại 4pkl với σkđ= 28,938MPa. Khi hàm lượng sét hữu cơ tăng tiếp thì độ bền kéo đứt giảm. Điều này có thể giải thích do các hạt sét hữu cơ có kích thước nhỏ, chúng phân tán tốt trong CSTN tạo ra các liên kết vật lý nhưng có độ bền tương đương với liên kết hóa học. Vì vậy tạo ra vật liệu mới có tính chất ưu việt hơn. Tuy nhiên khi hàm lượng này vượt quá giá trị tối ưu (4pkl), chúng sẽ tập hợp lại với nhau tạo pha riêng, gây cản trở tương tác giữa hai pha độn – cao su giống với các loại chất độn hoạt tính thông dụng khác, do vậy chúng làm tính chất vật liệu suy giảm. Những kết quả này là phù hợp với những kết quả thăm dò đã được các tác giả [2,4] công bố.
Đề tài đã lựa chọn hàm lượng sét hữu cơ với giá trị là 4pkl để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.