- 10FA4S: tro bay biến tính bằng 4% Si69 với hàm lượng 10 pkl 20FA4S: tro bay biến tính bằng 4% Si69 với hàm lượng 20 pkl
3.3.7. Nghiên cứu độ bền nhiệt của vật liệu CSTN/NBR/FA
Dưới đây là giản đồ TGA của mẫu vật liệu blend CSTN/NBR có chứa 20 pkl tro bay biến tính bề mặt bằng dung dịch 4% Si69.
Hình 3.35: Giản đồ TGA của vật liệu blend CSTN/NBR/20FA4S
Kết quả trên hình 3.35 cho thấy, ở vùng nhiệt độ từ 300 đến 500 oC, phần lớn khối lượng vật liệu đã bị suy giảm, nó đặc trưng cho độ bền nhiệt của vật liệu. Trong vùng nhiệt độ này, chỉ thấy xuất hiện một nhiệt độ phân hủy mạnh nhất ở 391,61 oC, điều này chứng tỏ 2 pha CSTN và NBR đã tương tác khá tốt vào nhau do hai nhiệt độ phân hủy đặc trưng cho 2 pha thành phần đã tiến gần lại nhau và chập làm một (nhiệt độ phân hủy mạnh nhất của CSTN và NBR lần lượt là 379,63 o
C và 432,32 oC).
3.3.7.1. Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay tới độ bền nhiệt của vật liệu CSTN/NBR/FA
Trong bảng 3.13 trình bày nhiệt độ phân hủy mạnh nhất của các mẫu blend CSTN/NBR chứa tro bay với hàm lượng khác nhau. Các mẫu tro bay được biến tính bằng dung dịch Si69 4%.
Bảng 3.13: Độ bền nhiệt của các mẫu CSTN/NBR chứa tro bay với hàm lượng khác nhau
Hàm lượng tro bay (pkl) 0 10 20 30 50
Nhiệt độ phân hủy mạnh
nhất (°C) 388,95 390,32 391,61 390,85 390,59 Khối lượng suy giảm
đến 600 o
C (%)
80,83 80,07 72,49 67,84 58,90
Kết quả trên cũng cho thấy, khi hàm lượng tro bay tăng thì nhiệt độ phân hủy có xu hướng tăng lên và đạt giá trị lớn nhất ở hàm lượng 20 pkl tro bay. Điều này có thể được giải thích, ở hàm lượng này tro bay phân bố đồng đều trong vật liệu và liên kết chặt chẽ với chất nền tạo thành một cấu trúc bền vững hơn. Khi hàm lượng tro bay lớn hơn 20 pkl, nhiệt độ phân hủy của mẫu vật liệu cao su lại có xu hướng giảm nhẹ.
3.3.7.2. Ảnh hưởng nồng độ tác nhân liên kết silan tới độ bền nhiệt của vật liệu CSTN/NBR/FA
Trong phần nghiên cứu tiếp theo này, ảnh hưởng của nồng độ tác nhân liên kết Si69 tới độ bền nhiệt của vật liệu đã được khảo sát. Các mẫu blend CSTN/NBR chứa 20 pkl tro bay biến tính bằng Si69 ở các nồng độ khác nhau.
Bảng 3.14: Ảnh hưởng của nồng độ tác nhân Si69 tới độ bền nhiệt của blend CSTN/NBR/FAS
Nồng độ silan (%) 0 2 4 8
Nhiệt độ phân hủy
mạnh nhất (°C) 385,16 388,85 391,61 389,74 Khối lượng suy giảm
đến 600 o
C (%)
71,09 72,26 72,49 72,94
Kết quả phân tích nhiệt cho thấy, nồng độ hợp chất silan 4% thì độ bền nhiệt của mẫu vật liệu đạt giá trị lớn nhất. Khi nồng độ hợp chất silan cao hơn, độ bền nhiệt của vật liệu blend giảm xuống. Như vậy tro bay biến tính bằng 4% hợp chất silan là phù hợp để tạo ra lớp phủ bền vững trên bề mặt. Ngoài ra, hợp chất silan còn có tác dụng như chất làm tăng khả năng tương tác giữa cao su thiên nhiên và cao su nitril. Ở nồng độ silan cao (8%), khả
năng polyme hóa xảy ra khó khăn hơn, làm giảm độ bền liên kết của tro bay với chất nền, từ đó làm giảm tính chất cũng như độ bền nhiệt của vật liệu.