1.5 Vật liệu polyme blend NBR/PP
1.5.3 Lưu hóa động bằng bằng PP-g-MA khi có mặt kẽm dimetacrylat (ZDMA)
Hình 1.17 Sơ đồ biểu diễn các bề mặt phân chia pha giữa NBR và PP trong lưu hóa động blend NBR/PP/ZDMA /PP -g- MA [38]
42 Hình 1.18 Mô men xoắn của blend
NBR/PP/ZDMA/PP-g-MA trong quá trình lưu hóa động ở các hàm lượng tương hợp
khác nhau [38]
Hình 1.19 Đường góc tổn hao cơ học tanδ phụ thuộc vào nhiệt độ ở tần số 10Hz trong
quá trình lưu hóa động của blend NBR/PP/ZDMA/ PP-g-MA [38]
Ragunathan Santiagoo và cộng sự đã sử dụng PPMAH để nâng cao khă năng tương hợp polyme PP/NBR/palm kernel shell (PKS) [80]. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất tương hợp PPMAH lên tính chất cơ học và hình thái học của blend PP/NBR/PKS. PP và NBR là hai polyme không tương hợp với nhau, do vậy được cải thiện bằng chất tương hợp PPMAH. Hỗn hợp được nóng chảy ở 1800C và tốc độ là 15 vòng/phút với các tỷ lệ là (100/0/10, 80/20/10, 70/30/10, 60/40/10, 50/50/10, 40/60/10) với cố định 5% PPMAH. Tăng NBR làm giảm độ bền kéo và mô đun Young của blend PP/NBR/PKS nhưng làm tăng độ giãn dài tại điểm gãy. Kết quả cho thấy độ bền kéo cao và mô đun Young đã thu được khi cho chất tương hợp PPMAH cao hơn khi không có PPMAH (hình 1.20).
Hình 1.20 Biểu đồ độ bền kéo và mô đun đàn hồi của blend PP/NBR/PKS [80]
Theo BeeHive [31], đã khảo sát tính chất cơ học của hệ blend NBR/PP sử dụng chất tương hợp là PP-g-MA, kết quả cho như trong bảng 1.6.
43
Bảng 1.6 Tính chất cơ lý và độ kết tinh của blend PP/NBR
Tính chất P100 P70 P50 P30 P0
Độ bền kéo đứt (MPa) 35 18,3 9,2 3,5 0,475
Mô đun (MPa) 500 250 135 47 1,5
Độ giãn dài khi đứt (%) 15,6 95,58 43,45 38,64 1267 Độ bền xé (N/m) 117,90 85,40 50 21,10 5,36 Độ bền va đập (J/m2) 1110 1008 320 1448 -
Độ cứng Shore A 95 95 93 83 28
Độ kết tinh (%) 55,3 33,9 20,9 13,7 -
Từ bảng 1.6, nhận thấy hầu hết các tính chất cơ lý và độ kết tinh của blend giảm khi hàm lượng PP giảm.
Bên cạnh những blend được chế tạo từ những polyme mới còn có một số hệ blend được chế tạo từ những polyme tái sinh. Theo G.M. Mamoor và cộng sự [47], Có thể sử dụng nhựa nhiệt dẻo tái sinh PP kết hợp với cao su NBR để tạo cao su nhiệt dẻo. Tính chất của blend tạo thành không nhỏ hơn nhiều so với PP chưa tái sinh. Còn H. Ismail, D. Galpaya & Z. Ahmad [51], nghiên cứu chế tạo cao su nhiệt dẻo trên cơ sở cao su NBR tái sinh và nhựa nhiệt dẻo PP so với hệ blend NBR/PP có cao su NBR tái sinh. Kết quả cũng nhận thấy rằng với hệ sử dụng cao su NBR tái sinh cho tính chất cơ lý không nhỏ hơn nhiều khi sử dụng hệ cao su NBR mới.
Từ nghiên cứu tổng quan cho thấy trên thế giới hệ blend NBR/PP đã được nghiên cứu và chế tạo. Với bản chất hóa học của NBR và PP là khác nhau, NBR là polyme phân cực còn PP là polyme không phân cực nên 2 polyme này không tương hợp với nhau. Để chúng có thể tương hợp, người ta dùng các chất trợ tương hợp như:
Polypropylen ghép anhydric maleic (PP-g-MA), như phenolic (Ph-PP) hay hệ chất PP-g-MA khi có mặt kẽm dimetacrylat (ZDMA), nhựa phenolic và trợ xúc tác clorua thiếc SnCl2…. Dù sử dụng hệ tương hợp nào thì mục đích cuối cùng cũng mong muốn tạo ra một blend có độ bền cơ lý, độ bền xăng dầu mỡ tốt. Tuy nhiên, tùy vào mục đích sử dụng vật liệu này, mà mỗi hệ chất trợ tương hợp có một ưu nhược điểm nhất định. Để hướng tới môi trường xanh, sạch, đẹp và an toàn sức khỏe cho cộng đồng, bên cạnh các chương trình tăng trưởng xanh thì các quá trình công nghệ nói chung, các nghiên cứu, các nhà máy, xưởng chế tạo ra những vật liệu nói riêng đều phải quan tâm đến vấn đề giảm thiểu phát thải ra môi trường. Ở đề tài này, tác giả mong muốn chế tạo được blend NBR/PP, chọn chất trợ tương hợp là chất thông dụng, dễ kiếm, đặc biệt không gây độc hại cho cả người chế tạo, người sử dụng và giảm thiểu phát thải ra môi trường.
44