CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.4. Nghiên cứu chế tạo, tính chất vật liệu cao su chịu nhiệt bền kiềm trên cơ sở
3.4.5.3. Nghiên cứu độ bền nhiệt của vật liệu
(a)
(c)
Hình 3.35. Giản đồ TGA của một số mẫu vật liệu cao su blend CSTN/EPDM
(60/40) gia cường nanosilica phối hợp với than đen, bari sulfat (tính theo pkl)
(a) 10NSTESPT+30CB; (b) 10NSTESPT+24CB+6BS; (c) 10NSTESPT+16CB+14BS Bảng 3.26. Tính chất nhiệt của một số mẫu vật liệu tiêu biểu
Nhận thấy rằng, ở mẫu cao su blend CSTN/EPDM (60/40) gia cường 10pkl
NSTESPT và 30pkl CB có nhiệt độ phân hủy mạnh nhất 1 là 388,72oC (tương ứng
nhiệt phân hủy của CSTN) và tiếp đến nhiệt phân huỷ của EPDM ở 466,03oC. Khi thay thế 6 pkl than đen bằng 6pkl bari sulfat thì nhiệt độ phân huỷ mạnh nhất 1 của vật liệu CSTN/EPDM/NSTESPT/CB/BS giảm xuống nhưng không đáng kể và còn 387,64oC, trong khi nhiệt độ phân huỷ của EPDM lại tăng lên một chút thành 466,45oC. Nếu tiếp tục tăng hàm lượng bari sulfat lên đến 14pkl để thay thế than đen, có nghĩa lúc này blend CSTN/EPDM được gia cường 10NSTESPT+16CB+14BS (tính theo pkl) thì nhiệt độ phân hủy mạnh nhất 1 tiếp tục giảm xuống còn 385,87oC và nhiệt độ phân hủy mạnh nhất thứ 2 lại tăng lên đạt 467,35oC.
mẫu cao su blend CSTN/EPDM gia cường 10NSTESPT+30CB cũng như được gia cường 10NSTESPT+24CB+6BS (theo pkl) trong khoảng 61-62%; trong khi ở mẫu gia cường 10NSTESPT+16CB+14BS lại có tổn hao khối lượng là 64,17%. Bên cạnh đó, nhiệt độ bắt đầu phân hủy của blend CSTN/EPDM gia cường 10NSTESPT+30CB (tính theo pkl) cũng như 10NSTESPT+24CB+6BS tương ứng là 359,17oC và 358,36oC, trong khi đó của blend CSTN/EPDM gia cường 10NSTESPT+16CB+14BS chỉ là 354,24oC. Điều này được giải thích là do NSTESPT và CB gia cường cao su phù hợp hơn đã góp phần làm cho các cấu tử CSTN và EPDM tương hợp nhau tốt hơn và vật liệu có cấu trúc chặt chẽ hơn. Nếu chỉ một lượng nhỏ (khoảng 6pkl) than đen được thay thế bởi bari sulfat, vật liệu vẫn có cấu trúc chặt chẽ và đều đặn như đã được chỉ rõ ở mục 3.4.5.2. Vì vậy, các điểm phân hủy mạnh nhất của CSTN và EPDM cũng thay đổi khơng nhiều (hình 3.35a và hình 3.35b), nhiệt độ bắt đầu phân hủy của các mẫu vật liệu cũng khá cao và tổn hao khối lượng đến 500oC cũng nhỏ hơn so với blend được gia cường 10NSTESPT+16CB+14BS (hình 3.35c).
Từ những kết quả trên nhận thấy, vật liệu blend CSTN/EPDM (60/40) gia cường nanosilica phối hợp với than đen cũng như phối hợp đồng thời cả 3 phụ gia (nanosilica với than đen và bari sulfat) ở tỷ lệ thích hợp sẽ có độ bền nhiệt cao hơn hẳn so với vật liệu trên cơ sở CSTN, các blend CSTN/CR và CSTN/NBR không được gia cường hoặc chỉ được gia cường bằng nanosilica (nhiệt độ bắt đầu phân hủy chỉ khoảng dưới 300oC) [135].