CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3.3. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend của
3.3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng than đen phối hợp tới tính chất cơ lý của vật
blend CSTN/BR
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiếp tục tiến hành khảo sát hàm lượng phụ gia là than đen ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của vật liệu nanocompozit trên cơ sở blend CSTN/BR được gia cường 12pkl NSTESPT. Ở đây, quy trình cơng nghệ chế tạo vật liệu và các thành phần phụ gia khác không đổi, khảo sát hàm lượng than đen thay đổi từ 0 đến 40pkl. Kết quả khảo sát hàm lượng than đen được trình bày
trong bảng 3.14 và hình 3.24.
Bảng 3.14. Hàm lượng than đen phối hợp với NSTESPT ảnh hưởng đến tính chất cơ
học của vật liệu nanocompozit trên cơ sở blend CSTN/BR
Hình 3.24. Hàm lượng than đen ảnh hưởng đến độ bền kéo khi đứt và độ dãn dài khi
đứt của vật liệu trên cơ sở blend CSTN/BR
Qua bảng 3.14 và hình 3.24 cho thấy, khi tăng hàm lượng than đen, độ bền kéo khi đứt của vật liệu có xu hướng tăng lên và đạt giá trị cao nhất tại hàm lượng là 25 pkl. Nếu tăng tiếp hàm lượng than đen (> 25pkl) thì độ bền kéo khi đứt của vật liệu có xu hướng giảm nhẹ. Rõ ràng, khi hàm lượng than đen tăng lên, độ bền kéo khi đứt của vật liệu có sự dao động lên và xuống qua giá trị 25pkl, kết quả giá trị độ mài mòn của vật liệu cũng dao động xuống và lên khá tương đồng như vậy; nhưng
riêng độ dãn dài khi đứt ln có xu hướng giảm; với độ dãn dư và độ cứng của vật liệu lại có xu hướng tăng lên, song mức độ tăng hay giảm các giá trị là khá nhỏ.
Điều này được giải thích rằng, khi hàm lượng than đen dưới mức thích hợp (< 25pkl), vật liệu có cấu trúc chặt chẽ và đều đặn hơn là do than đen và phụ gia gia cường phân tán đồng đều, đồng nhất hơn trong nền cao su, hình thành mạng lưới phụ gia – cao su đan xen và chặt chẽ, giúp làm tăng các tính chất cơ học của vật liệu. Tuy nhiên, với hàm lượng than đen tăng lên vượt quá 25pkl, lượng than đen dư làm cho vật liệu kém bền chặt và kém linh động nên vật liệu trở nên cứng hơn; vì lý do đó độ cứng, độ dãn dư của vật liệu có xu hướng tăng lên, trong khi độ dãn dài khi đứt của vật liệu giảm xuống là như vậy, nhưng ở hàm lượng dưới 25 pkl thì hiệu ứng ảnh hưởng này được hạn chế hơn do phụ gia phân tán đồng đều trong nền cao su hơn. Rõ ràng, khi vượt quá hàm lượng thích hợp, tính chất kéo của vật liệu có sự thay đổi. Từ những kết quả nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn hàm lượng than đen 25 pkl phối hợp với 12 pkl NSTESPT để gia cường cho vật liệu blend CSTN/BR.