Giản đồ phõn tớch nhiệt khối lượng (TGA) của polyme blend LDPE/EVA, vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/(FA và MFA) được trỡnh bày trờn hỡnh 3.32 và phụ lục 3.
Nhieọt ủoọ (oC) 0 100 200 300 400 500 600 Kho ỏi l ửụ ùng (%) 0 20 40 60 80 100 120 1 - LDPE / EVA 2- LDPE / EVA / FA 3- LDPE / EVA / MFA
1
2 3
Hỡnh 3.31. Giản đồ TGA của o yme b end LDPE/E A, t i u tổ hợ LDPE/EVA/(FA à MFA).
Hỡnh 3.32 và phụ lục 3 cho thấy polyme blend LDPE/EVA phõn hủy nhiệt theo 2 giai đoạn chớnh ứng với 2 giỏ trị nhiệt độ ở đú tốc độ phõn hủy mẫu lớn nhất (Tmax). Giai đoạn thứ nhất ứng với Tmax 1 ở 342,2 oC là nhiệt độ tương ứng với tốc độ tỏch axit axetic khỏi EVA lớn nhất. Phản ứng tỏch axit axetic xảy ra như sau :
H H R - C - C - R' O H C=O CH3 R C = C H H R' + HO - C - CH3 O
Giai đoạn thứ hai ứng với Tmax 2 ở 457,3 oC là nhiệt độ tương ứng với tốc độ phõn hủy lớn nhất của chuỗi hidrocacbon trong đại phõn tử EVA và LDPE [23, 27, 29, 62]. Polyme blend LDPE/EVA bị phõn hủy hoàn toàn ở
554 oC và khụng để lại cặn. Vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/(FA và MFA) cũng phõn hủy nhiệt ở 2 giai đoạn tương tự như polyme blen LDPE/EVA nhưng sau quỏ trỡnh phõn hủy cũn để lại cặn là phần tro bay khụng bị phõn hủy nhiệt và muội than. Khối lượng cũn lại ở nhiệt độ sau 554 oC chớnh là phần tro bay khụng bị phõn hủy nhiệt và muội than (khoảng 10 %). Đường TGA của vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/FA nằm phớa trờn so với polyme blend LDPE/EVA và nằm phớa dưới so với vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/MFA. Điều đú chứng tỏ khi đưa tro bay vào polyme, độ bền oxy húa nhiệt của vật liệu tổ hợp tăng lờn và tăng đỏng kể khi sử dụng tro bay biến tớnh VTMS (MFA). Nguyờn nhõn là do tro bay cú cấu trỳc xốp, chứa nhiều oxit vụ cơ bền nhiệt như SiO2, Al2O3, Fe2O3... Khi tro bay phõn tỏn vào polyme, nú cú khả năng che chắn, ngăn cản sự truyền nhiệt và hạn chế sự xõm nhập của oxy vào bờn trong vật liệu, do đú làm giảm sự phõn huỷ oxy húa nhiệt polyme, làm cho độ bền oxy húa nhiệt của vật liệu tăng lờn. Silan hữu cơ trong tro bay biến tớnh đúng vai trũ như chất liờn kết giữa tro bay với polyme blend, cải thiện khả năng phõn tỏn và tương tỏc của tro bay với polyme blend. Do đú, làm tăng khả năng che chắn của tro bay biến tớnh VTMS, hạn chế quỏ trỡnh phõn hủy tỏch axit axetic khỏi EVA nhờ cỏc liờn kết hydro và độ bền nhiệt của vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/MFA được cải thiện rừ rệt. Nhiệt độ bắt đầu phõn hủy (Tonset - nhiệt độ ở đú mẫu bị tổn hao 5%), 2 nhiệt độ phõn hủy cực đại (Tmax 1, Tmax 2) của vật liệu tổ hợp chứa tro bay chưa biến tớnh và biến tớnh VTMS đều lớn hơn và phần trăm mất khối lượng tại 400 o
C, 500 oC, 600 oC đều nhỏ hơn so với polyme blend LDPE/EVA. Vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/MFA cú Tonset và Tmax lớn nhất, khối lượng mất ở 400 oC nhỏ nhất (bảng 3.10).
Bảng 3.10. Đặc trưng TG của polyme blend LDPE/EVA, t i u tổ hợ LDPE/EVA/(cú 10-15%)(FA à MFA)
Mẫu Tonset (oC) Tmax1 (oC) Tmax2 (oC) Phần trăm (%) mất khối lượng mẫu ở nhiệt độ 400oC 500oC 600oC LDPE/EVA 290,6 342,2 457,3 42,3 95,6 100,0 LDPE/EVA/10% FA 305,1 343,0 462,1 38,6 84,2 91,5 LDPE/EVA/10% MFA 314,8 359,7 470,5 24,0 80,9 90,2 LDPE/EVA/15% FA 304,6 342,9 462,0 36,6 81,9 86,9 LDPE/EVA/15% MFA 307,9 357,3 469,9 30,1 76,8 85,8