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
3.4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng bari sulfat phối hợp tới tính chất
lý của vật liệu CSTN/EPDM/NS/CB/BS
Bari sulfat (BaSO4) (BS) là một hợp chất vô cơ, với tinh thể màu trắng, không mùi và không tan trong rượu và nước, nhưng tan được trong axit đậm đặc. Hiện nay, bari sulfat được ứng dụng làm chất độn trong nhiều ngành sản xuất khác nhau như: y dược, giấy, sơn, cao su, nhựa,… Bari sulfat vừa giúp làm giảm giá thành vừa giúp làm tăng chất lượng sản phẩm. Trong ngành cao su, bari sulfat được sử dụng như một chất độn cho cao su làm lốp, cao su cách nhiệt, tấm nhựa, băng dính, nhựa kỹ thuật. Bari sulfat có thể làm thay đổi bề mặt vật liệu, làm tăng tính chống lão hóa, bền trong mơi trường kiềm và tăng khả năng chịu tác động từ các yếu tố thời tiết cho sản phẩm. Với mục đích nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su chịu nhiệt, bền kiềm, chúng tôi chọn hàm lượng NSTESPT và than đen (CB) tương ứng là 10pkl và 30pkl gia cường cho blend CSTN/EPDM để nghiên cứu tiếp và thay dần hàm lượng CB bằng BS.
Trong phối trộn nguyên liệu để chế tạo vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend CSTN/EPDM, BS sẽ thay thế CB với hàm lượng tương ứng, nghĩa là cứ 1 pkl BS tăng lên thì CB giảm đi 1 pkl. Hàm lượng BS khảo sát nằm trong khoảng từ 0 - 14pkl. Kết quả thu được bảng 3.23 và hình 3.33 dưới đây cho thấy ảnh hưởng của bari sulfat thay thế than đen tới tính chất cơ học của vật liệu.
Từ kết quả trong bảng 3.23 nhận thấy rằng, khi tăng hàm lượng BS thay thế, có nghĩa là hàm lượng CB gia cường trong mẫu giảm xuống tương ứng, làm cho các tính chất cơ học của vật liệu CSTN/EPDM/NSTESPT/CB/BS giảm dần, đặc biệt là độ bền kéo khi đứt; điều này được giải thích là vì than đen có tương tác bề mặt với cao su tốt hơn các chất gia cường, chất độn vô cơ khác [2], mà trong thí nghiệm này là bari sulfat.
Bảng 3.23. Hàm lượng bari sulfat thay thế than đen ảnh hưởng tới tính chất cơ học
của vật liệu CSTN/EPDM/NSTESPT/CB/BS
Hình 3.33. Hàm lượng bari sulfat ảnh hưởng đến độ bền kéo khi đứt và độ dãn dài
khi đứt của vật liệu trên cơ sở blend CSTN/EPDM
Tuy nhiên, quan sát kỹ thì thấy rằng, trong giới hạn thay thế tới khoảng 6 pkl, các tính chất cơ học giảm chậm; khi hàm lượng BS thay thế vượt qua giới hạn này (> 6pkl), các tính chất cơ học giảm nhanh hơn. Từ kết quả bảng 3.23 nhận thấy, nếu sử dụng vật liệu gia cường là BS thay thế CB lên tới 6pkl vẫn duy trì được tính chất cơ học của vật liệu (với độ bền kéo khi đứt vẫn >18,5 MPa). Qua đó chúng tơi chọn hàm lượng BS là 6pkl để thay thế lượng CB tương ứng cho gia cường vật liệu cao su nanocompozit từ blend CSTN/EPDM và khảo sát các đặc tính của vật liệu này.
3.4.5. Nghiên cứu một số tính chất của vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend CSTN/EPDM blend CSTN/EPDM