3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2.3.Ảnh hưởng của tỉ lệ mol mecaptan/Epoxy tổng hợp adduct khác nhau tớ
nhau tới các tính chất cơ học của nhựa epoxy DER331
Đã tiến hành tổng hợp adduct từ thiokol và nhựa epoxy DER331 có mặt của xúc tác TEA ở nhiệt độ 89±20C với các tỉ lệ mol nhóm chức mecaptan/epoxy (TH/EP) khác nhau: 0,6; 0,7; 0,8 đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của chúng tới các tính chất của nhựa epoxy DER331 với hàm lượng adduct sử dụng là 10 PKL.
Ảnh hưởng của tỉ lệ mol TH/EP tổng hợp adduct khác nhau tới tính chất kéo được thể hiện trên hình 3.43. Hình 3.43 cho thấy khi tăng tỉ lệ mol TH/EP thì độ bền kéo và mô đun kéo giảm xuống đồng thời độ biến dạng tăng lên. Việc tăng độ biến dạng kéo và giảm độ bền kéo khi tăng tỉ lệ mol TH/EP liên quan trực tiếp tới cấu trúc và mật độ khâu mạng của nhựa epoxy biến tính sau khi đóng rắn. Việc tăng tỉ lệ mol TH/EP làm tăng chiều dài mạch phân tử nhưng làm giảm hàm lượng nhóm epoxy của adduct do đó làm giảm mật độ khâu mạng của nhựa epoxy khi adduct đóng vai trò là chất biến tính cho nhựa epoxy DER331 làm cho các phân tử dễ dàng trượt lên nhau khi chịu tác dụng lực kéo căng dẫn đến làm tăng độ biến dạng và làm giảm độ bền kéo cũng như môđun kéo của nhựa epoxy.
Xu hướng giảm độ bền uốn và mô đun uốn khi tăng tỉ lệ mol phản ứng TH/EP thể hiện trên hình 3.44 cho thấy vật liệu mềm hơn.
Hình 3.45 trình bày ảnh hưởng của tỉ lệ mol TH/EP tổng hợp adduct khác nhau tới độ bền va đập IZOD và độ bền dai phá hủy KIC của nhựa epoxy DER331. Nhựa epoxy DER331 chứa 10 PKL adduct TH.EP0,7 có độ bền va đập IZOD và hệ số ứng suất tập trung tới hạn KIC đạt giá trị cực đại tăng 66% và 15% khi so sánh với mẫu nhựa epoxy chứa 10 PKL adduct TH.EP0,6.
Hình 3.43: Ảnh hưởng của tỉ lệ mol TH/EP tổng hợp adduct đến A-đồ thị độ bền kéo-biến dạng 1 (EP); 2 (10 PKL TH.EP0,6); 3 (10 PKL TH.EP0,7); 4 (10 PKL TH.EP0,8); B-độ bền
kéo; C-mô đun kéo; D-độ biến dạng kéo của nhựa epoxy DER331
Hình 3.44: Ảnh hưởng của tỉ lệ mol TH/EP tổng hợp adduct đến A- độ bền uốn B-mô đun uốn của nhựa epoxy DER331
Đ ộ b ền u ốn (MPa) M ô đu n uố n (G P a)
Hình 3.45: Ảnh hưởng của tỉ lệ mol TH/EP tổng hợp adduct đến A- độ bền va đập IZOD; B-hệ số ứng suất tập trung tới hạn KIC của nhựa epoxy DER331
Tăng tỉ lệ mol TH/EP làm tăng số lượng đoạn mạch thiokol trong phân tử adduct, làm tăng chiều dài mạch phân tử của adduct. Khi adduct đóng vai trò là cấu tử dai hóa trong nền nhựa epoxy thì cùng với nhựa epoxy, adduct sẽ tham gia phản ứng đóng rắn với chất đóng rắn thông qua nhóm epoxy đầu mạch phân tử làm kéo dài mạch phân tử của nhựa epoxy và kết quả làm cho mạch phân tử linh động hơn. Đây là một trong những nguyên lý làm tăng độ bền dai cho nhựa epoxy. Độ bền va đập IZOD và hệ số ứng suất tập trung tới hạn KIC đạt được giá trị cực đại tại tỉ lệ mol thích hợp TH/EP=0,7. Như vậy việc biến tính nhựa epoxy bằng adduct tổng hợp từ thiokol và nhựa epoxy DER331 có ảnh hưởng tích cực tới độ bền va đập IZOD và hệ số ứng suất tập trung tới hạn KIC, đặc biệt là adduct được tạo thành với tỉ lệ số mol nhóm chức mecaptan/epoxy=0,7 đây là cơ sở để lựa chọn nghiên cứu tiếp theo.