3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1.1.Ảnh hưởng của hàm lượng ENR, ELO và thiokol đến mức độ đóng rắn,
đóng rắn, thời gian gel hoá và độ nhớt của nhựa epoxy DER331
Đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng ENR, ELO và thiokol đến mức độ đóng rắn, thời gian gel hoá và độ nhớt của nhựa epoxy đóng rắn bằng DETA. Thời gian gel hóa và mức độ đóng rắn được xác định ở nhiệt độ phòng 27-300C, thời gian soxhlet là 20 giờ, thời gian đóng rắn là 15 ngày. Hàm lượng ENR, ELO thay đổi từ 5-20 PKL, thiokol thay đổi từ 3-9 PKL so với 100 PKL nhựa epoxy. Các kết quả được trình bày ở bảng 3.1, bảng 3.2 và bảng 3.3.
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của hàm lượng ENR đến mức độ đóng rắn, thời gian gel hoá và độ nhớt của nhựa epoxy DER331
Hàm lượng ENR (PKL) 0 5 7 10 13 15 20
Mức độ đóng rắn (%) 91,7 91,5 89,8 87,4 85,4 83,6 81,5 Thời gian gel hoá (phút) 58,0 74,0 79,0 83,0 86,0 92,0 97,0 Độ nhớt (Pa.s) 13,5 13,8 14,1 14,6 15,1 15,4 16,0
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của hàm lượng ELO đến mức độ đóng rắn, thời gian gel hoá và độ nhớt của nhựa epoxy DER331
Hàm lượng ELO (PKL) 0 5 9 10 15 20
Mức độ đóng rắn (%) 91,7 91,4 90,3 88,9 86 78,6 Thời gian gel hoá (phút) 58,0 70,0 78,0 79,0 85,0 91,0
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của hàm lượng thiokol đến mức độ đóng rắn, thời gian gel hoá và độ nhớt của nhựa epoxy DER331
Hàm lượng thiokol (PKL) 0 3 5 7 9
Mức độ đóng rắn (%) 91,7 91,0 90,1 89,7 89,4
Thời gian gel hoá (phút) 58,0 67,0 71,0 73,0 75,0
Độ nhớt (Pa.s) 13,5 13,6 13,8 14,1 14,5
Từ bảng 3.1, 3.2, 3.3 cho thấy sự có mặt của ENR, ELO, thiokol đều làm giảm mức độ đóng rắn của nhựa epoxy. Với mẫu nhựa epoxy chứa 10 PKL ENR, 10 PKL ELO và 9 PKL thiokol mức độ đóng rắn giảm từ 91,7% xuống còn 87,4%; 88,9% và 89,4%. Tuy nhiên thời gian gel hoá tăng khi tăng hàm lượng ENR, ELO và thiokol phân tán trong nhựa nền epoxy, cụ thể ở hàm lượng 10 PKL ENR, 10 PKL ELO và 9 PKL thiokol phân tán trong nền nhựa epoxy thời gian gel hóa tăng tương ứng 43%, 36% và 31% từ 58 phút lên 83, 79, 75 phút. Tăng nồng độ ENR, ELO và thiokol phân tán trong nền nhựa epoxy dẫn đến làm giảm mật độ của các nhóm phản ứng như epoxy, amin của DETA trong hỗn hợp phản ứng, làm giảm khả năng tiếp xúc và phản ứng của nhựa epoxy với tác nhân khâu mạch do đó thời gian gel hóa tăng lên [15, 79].
Các kết quả từ bảng 3.1, 3.2, 3.3 cũng chỉ ra rằng nhựa epoxy bổ sung ENR có thời gian gel hoá cao hơn so với nhựa epoxy bổ sung với ELO và thiokol. Sở dĩ có điều này là do sự khác nhau về cấu trúc giữa cao su tự nhiên lỏng epoxy hoá, dầu lanh epoxy hoá và thiokol. Cao su tự nhiên lỏng epoxy hoá có cấu trúc phân tử dài hơn và cồng kềnh hơn có xu hướng cản trở mạnh hơn sự tiếp xúc của nhựa epoxy với chất đóng rắn DETA trong khi đó dầu lanh epoxy hoá và thiokol có cấu trúc mạch ngắn hơn, ít cồng kềnh hơn nên khả năng ngăn cản sự tiếp xúc của nhựa epoxy với chất đóng rắn kém hơn.
Độ nhớt và thời gian gel hoá của nhựa nền là những yếu tố có ảnh hưởng tới khả năng thấm ướt vật liệu gia cường và thời gian gia công vật liệu. Độ nhớt càng cao thì khả năng thấm ướt vật liệu gia cường khó khăn hơn. Trong trường hợp nhựa epoxy bổ sung ENR, thiokol cho thấy sự tăng độ nhớt khi tăng hàm lượng ENR, thiokol phân tán trong nhựa nền epoxy và đây có thể coi là một trong những yếu tố bất lợi trong quá trình gia công vật liệu compozit. Dầu lanh epoxy hóa ELO không ảnh hưởng lớn tới độ nhớt của các tổ hợp nhựa epoxy (Bảng 3.2). Các tổ hợp nhựa epoxy có bổ sung ENR, ELO và thiokol đều có đặc điểm là thời gian gel hoá dài hơn
so với tổ hợp nhựa epoxy nguyên thể, thời gian gel hóa dài hơn có thể giúp kéo dài thời gian gia công và thấm ướt vật liệu gia cường phần nào giảm bớt yếu tố bất lợi trên.