Độ bền môi trƣờng của vật liệu đƣợc đánh giá thông qua hệ số già hóa của vật liệu theo tiêu chuẩn của Việt Nam TCVN 2229-77. Ở 700C và thời gian 96 giờ trong không khí và nƣớc muối 10%.
Những kết quả nghiên cứu thu đƣợc, đƣợc trình bày trong bảng 3.4 dƣới đây:
Bảng 3.4. Hệ số già hóa của vật liệu
Hệ số già hóa Mẫu vật liệu
Trong không khí Trong nƣớc muối 10%
NBR/PVC 0,89 0,88
NBR/PVC/ 5% nanosilica 0,95 0,93
NBR/PVC/ 10% nanosilica 0,91 0,89
Nhận thấy rằng ở mẫu vật liệu có 5% nanosilica, hệ số già hóa của vật liệu trong không khí và nƣớc muối 10% đều cao hơn hẳn so với blend NBR/PVC với giá trị tƣơng ứng là 0,95 và 0,93. Tuy nhiên, khi hàm lƣợng nanosilica quá cao (10%) hệ số già hóa cả trong không khí và trong nƣớc muối 10% đều giảm xuống, đặc biệt trong nƣớc muối giảm mạnh. Điều này có thể giải thích do ở hàm lƣợng 5% nanosilica vật liệu có cấu trúc đều dặn và chặt chẽ hơn, do vậy hạn chế đƣợc sự xâm nhập phá hủy của tác nhân xâm thực (oxy không khí, các tác nhân ăn mòn là muối…). Do vậy, hệ số già hóa cao hơn. Tuy nhiên, khi hàm lƣợng nanosilica quá cao, các hạt nanosilica tập hợp thành pha riêng, đây là những điểm yếu để các tác nhân xâm thực tiến vào phá hủy vật liệu. Vì vậy, hệ số già hóa giảm xuống, điều này đã đƣợc chứng minh qua kết quả nghiên cứu cấu trúc hình thái ở mục trên.
KẾT LUẬN
Trên cơ sở những kết quả nghiên cứu thu đƣợc đã khẳng định: bằng phƣơng pháp trộn kín ở trạng thái nóng chảy đã chế tạo ra vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở NBR/PVC và nanosilica.
Hàm lƣợng nanosilica tối ƣu dùng cho biến tính blend NBR/PVC là 5%. Tại hàm lƣợng này các hạt silica đã phân tán trong nền cao su blend trên cơ sở NBR/PVC dƣới 100nm (ở mẫu có 5% nanosilica). Vật liệu có cấu trúc đều dặn và chặt chẽ hơn, có các tính chất cơ học và độ bền nhiệt cao hơn hẳn so với vật liệu blend NBR/PVC (độ bền kéo đứt tăng 61%, độ dãn dài khi đứt tăng 3%, nhiệt độ bắt đầu phân hủy tăng 50
C, nhiệt độ phân hủy mạnh nhất 1 tăng 5,30
C, nhiệt độ phân hủy mạnh nhất 2 tăng 70C, hệ số già hóa trong không khí tăng 6,75%, hệ số già hóa trong nƣớc muối 10% tăng 5,68%).
Vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend NBR/PVC và nanosilica đáp ứng yêu cầu chế tạo một số sản phẩm cao su kỹ thuật có yêu cầu bền môi trƣờng.
TÀI LIỆU KHAM KHẢO
1. Đỗ Quang Kháng, Nguyễn Văn Khôi, Đỗ Trƣờng Thiện, Vật liệu tổ hợp polyme và ứng dụng, Tạp chí hoạt động khoa học, số 10, tr 37-41,
1995.
2. Abhijit, Anil K. Bhowmick, Mechanical and Dynamic Mechanical Thermal Properties of Heat and Oil Resistant Thermoplastic Elastomeric Blend of Poly (butylenes terephthalate) and Acrylate Ruber, Journal of Applied polymer Science, Vol. 78, pp. 1001 – 1008,
2000.
3. Thái Hoàng, Vật liệu polyme blend, NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ, 2011.
4. M. H. Youssef , Temperature dependence of the degree of compatibility
in SBR/NBR blends by ultrasonic attenuation measurements: influence of unsutaruted polyester additive, Polymer Vol. 42, pp. 10055-10062,
2001.
5. Đỗ Quang Kháng, Nguyễn Văn Khôi, Đỗ Trƣờng Thiện, Sự phát triển
và ứng dụng của vật liệu polyme, Tạp chí hoạt động khoa học, số 3, tr
40-42, 1996.
6. Ngô Phú Trù, Kỹ thuật gia công và chế biến cao su , Nhà xuất bản Đại học Bách khoa Hà Nội, 1995.
7. Đỗ Quang Kháng, Cao su – cao su blend và ứng dụng, NXB khoa học tự nhiên và công nghệ, 4-2012.
8. http://www.caosuviet.com/NewsDetail/Cao-su-nitrile-12040923.aspx
9. http://Vi.wikipedia.org/wiki/polyme_nanocomposit. 10.www.ruthimex.com.vn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
11. Thái Hoàng, PVC và gia công PVC, chuyên đề, Viện Kĩ thuật Nhiệt
12. Gaechter, Mueller, Kunststoff – Additive, 3. Ausgabe, Carl Hanser
Verlag Muenchen Wien, 1989.
13. Hans Dominghaus, Die Kunststoofe und ihre Eigenschaften, Vierte, ueberarbeitete Auflage, VDI Verlag, Duesseldorf, 1992.
14. Nguyễn Hữu Trí, Khoa học và kỹ thuật công nghệ cao su thiên nhiên, in lần thứ 3 có sửa chữa, bổ sung, Nhà xuất bản trẻ, 2003.
15. Nguyễn Việt Bắc, Lê trọng Thiếp, Khoa học và công nghệ cao su,
Trung tâm KHKT & CNQS, Hà Nội 2000.
16. Đỗ Quang Kháng, Lƣơng Nhƣ Hải, Nâng cao tính năng cơ lý của cao
su thiên nhiên bằng chất độn hoạt tính, Tạp chí Khoa học và Công
nghệ, Tập 40 Số 2, Trang 35-41, 2002.
17. Hua Zou, Shishan Wu, Jian Shen, Polymer/Silica Nanocomposites, Preparation, Characterization, Properties and Application, Chem.
Rev, No. 108, PP. 3893-3957, 2008.
18. Hoàng Nhâm, Hóa vô cơ tập 2, NXB Giáo dục Hà Nội. Tr 134, 2000.
19. http://cheminfo.chemi.muni.cz/materials/InorgMater/sol_gel.Pgf.
20. http://vi.wikipedia.org/wiki/polyme_nanocompozit.
21. M.Arroyo, Organo-Montmorillonite as substitute of carbon black in natural rubber copounds, polymer, 44, 2003, p.2447-2453.
22. Nguyễn Đức Nghĩa, Polyme chức năng và vật liệu lai cấu trúc nano, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, tr. 111- 138, 2009. 23. Đỗ Quang Kháng , Vật liệu polyme, Quyển 2: Vật liệu polyme tính
năng cao, NXB khoa học tự nhiên và công nghệ, 2013.
24. Ying Chen, Zheng Peng, Ling Xue Kong, Mao Fang Huang, Pu Wang Li, Natural rubber nanocomposite reinforced with nano silica, Polymer Engineering & Science, Vol. 48 (9), p. 1674–1677, 2008.
25. A. Bandyopadhyay, M. De Sarkar and A. K. Bhowmick, Epoxidised natural rubber/silica hybrid nanocomposites by sol-gel technique: Effect of reactants on the structure and the properties, Journal of
Materials Science, Volume 40, Number 1, 53-62,
26. Bandyopadhyay Abhijit, De Sarkar Mousumi, Bhowmick Anil K,
Rheological behavior of hybrid rubber Nanocompozits, Rubber
chemistry and Technology, Vol. 78 (5), p. 806-826, 2005.
27. Hyungsun Kim, Jian Feng Yang, Chuleol Hee Han, Somchai Thongtem and Soo Wohn Lee, Rubber Blend of 80/20 NR/SBR Reinforced with Nanosilica and PS-Encapsulated nanosilica, Materials
Science Forum,Vol. 695, p. 332-335, 2011.
28. Marković Gordana, Samaržija Jovanović Suzana, Jovanović Vojislav, Marinović Cincović Milena, Thermal stability of CR/CSM rubber blends filled with nano- and micro-silica particles, Journal of
Thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 100(3), pp. 881-888, 2010.
29. Đỗ Quang Kháng, Lƣơng Nhƣ Hải, Vũ Ngọc Phan, Hồ Hoài Thu, Một
số kết quả nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su thiên nhiên clay nanocompozit, Tạp chí Hóa học, Tập 45, Số 1, Tr. 72-76, 2007. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
30. Đặng Việt Hƣng, Bùi Chƣơng, Phạm Thƣơng Giang, Sử dụng TESPT
làm chất độn gia cường cho hỗn hợp cao su thiên nhiên-butadien, Tạp
chí Hóa học, Tập 45, Số 5A, Tr. 67-77, 2007.
31. Đặng Việt Hƣng, Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme nanocompozit trên cơ sở cao su tự nhiên và chất độn nano, Luận án tiến sỹ hóa học,
2010.
32. Lê Văn Thụ, Chế tạo, nghiên cứu tính chất và khả năng chống đạn của
vật liệu tổ hợp sợi carbon, ống carbon nano với sợi tổng hợp, Luận án
33. Hoàng Tuấn Hƣng, Nghiên cứu chế tạo và tính chất của vật liệu
nanocompozit trên cơ sở một số polyme blend và nanoclay, Luận án
tiến sỹ hóa học, Hà Nội, 2012.
34. Thao Nguyên Thi, Hai Lƣơng Nhƣ, Huy Hoàng Tuân, Minh Do
Quang, Khang Do Quang, preparation of Elastower blend with high theranal stability and Flaure Resistaner basedon Nitrile butadiene
Rubber/Polyvinylcloride Systeme, Pocerding of the 14th International
Coaference ‘‘Polymeric Materials’’, P 30, Halle (Saale) 15-17.09,