- 10FA3S: tro bay biến tính bằng 3% Si69 với hàm lượng 10 pkl 30FA3S: tro bay biến tính bằng 3% Si69 với hàm lượng 30 pkl
3.4.3. Nghiên cứu cấu trúc hình thái, khả năng bền nhiệt của blend CSTN/SBR/FA
CSTN/SBR/FA
3.4.3.1. Nghiên cứu cấu trúc hình thái của blend CSTN/SBR/FA
Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM dùng để đánh giá khả năng tương tác của tro bay với chất nền cao su. Các kết quả chụp bề mặt gãy của một số mẫu vật liệu tiêu biểu được trình bày dưới đây.
Từ các kết quả các ảnh SEM cho thấy ở cùng hàm lượng 30 pkl, đối với mẫu blend có tro bay không biến tính bề mặt, các hạt tro bay nổi trên nền cao su, bề mặt tro bay trơn nhẵn dẫn đến tương tác giữa tro bay và nền cao su không tốt. Khi tro bay biến tính bề mặt (FA3S) bằng Si69, bề mặt gianh giới giữa hạt tro bay và nền cao su không có hiện tượng phân tách pha, điều này chứng tỏ tro bay biến tính bề mặt đã tương tác tốt với nền cao su. Do vậy, ở hàm lượng 30 pkl tro bay biến tính bề mặt, blend CSTN/SBR có tính chất cơ
Hình 3.45: Ảnh SEM bề mặt mẫu vật liệu CSTN/SBR/30FA3S
học tốt nhất. Tuy nhiên cũng là tro bay biến tính bề mặt, khi hàm lượng tro bay cao (60 pkl), trên bề mặt gãy của mẫu vật liệu có một số hạt tro bay tương tác với nền cao su không tốt. Điều này có thể giải thích là do hàm lượng tro bay lớn hơn hàm lượng tối ưu nên chúng có xu hướng kết tụ với nhau dẫn tới làm giảm khả năng tương tác giữa chất độn với nền cao su.
3.4.3.2. Nghiên cứu khả năng bền nhiệt của blend CSTN/SBR/FA
Trên cơ sở các kết quả về tính lưu biến và tính chất cơ học của cao su blend CSTN/SBR với tro bay. Một số mẫu tiêu biểu được chọn để đánh giá khả năng bền nhiệt của vật liệu, dưới đây là các kết quả phân tích TGA của các mẫu vật liệu.
Hình 3.48: Biểu đồ TGA mẫu blend CSTN/SBR/30FA3S
Bảng 3.20: Khả năng bền nhiệt của các mẫu blend CSTN/SBR/FA
Tính chất Mẫu blend
Nhiệt độ phân hủy mạnh nhất (°C) Tổn hao khối lượng ở 480o C (%) CSTN/SBR/30FA 368,17 67,338 CSTN/SBR/30FA3S 376,04 67,084 CSTN/SBR/30FA5S 370,48 68,692 CSTN/SBR/60FA3S 370,38 57,685
Từ hình 3.46 đến hình 3.49 và bảng 3.20 cho thấy, khi tro bay biến tính bề mặt đã làm tăng độ bền nhiệt của vật liệu. Tro bay biến tính bề mặt bằng 3% Si69, nhiệt độ phân hủy mạnh nhất của vật liệu tăng đáng kể (gần 8o
C) so với vật liệu chứa tro bay không biến tính. Khi nồng độ Si69 tăng (5%) thì độ bền nhiệt của vật liệu lại giảm. Điều này có thể giải thích do nồng độ Si69 cao, bề dày lớp silan trên bề mặt tro tăng nên không bền và dễ bị tách ra dẫn đến làm giảm khả năng tương tác của tro bay với nền cao su.
Hàm lượng tro bay biến tính bề mặt cũng ảnh hưởng đáng kể tới tính chất của vật liệu. Trên hình 3.47, 3.49 và bảng 3.20 cho thấy, tro bay biến tính
bề mặt với hàm lượng 30 pkl, vật liệu có độ bền nhiệt cao nhất (376,04 o C), tuy nhiên khi hàm lượng tro bay là 60 pkl thì độ bền nhiệt của vật liệu lại giảm. Điều này có thể giải thích ở hàm lượng cao, khả năng tương tác giữa tro bay với nền cao su bị giảm.