Nghiên cứu chế tạo blend giữa polypropylen và cao su butadien acrylonitril

- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Thị Thu Thủy NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BLEND GIỮA POLYPROPYLEN VÀ CAO SU BUTADIEN ACRYLONITRIL Ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số: 9520301 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội - 2018 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.
- GIỚI THIỆU LUẬN ÁN Tính cấp thiết của luận án: Blend trên cơ sở kết hợp giữa cao su và nhựa nhiệt dẻo tạo ra vật liệu mang những ưu điểm của các polyme thành phần, khả năng đàn hồi như cao su và khả năng gia công chế tạo như nhựa nhiệt dẻo, vật liệu này gọi là cao su nhiệt dẻo (TPE).
- Cao su butadien acrylonitril (NBR) và nhựa polypropylen (PP) là những polyme được sử dụng từ rất lâu, trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
- Cao su NBR có khả năng bền dầu mỡ cao, có khả năng biến dạng đàn hồi lớn, còn nhựa nhiệt dẻo PP có ưu điểm là có thể sử dụng trong thực phẩm, có độ bền va đập tốt, có tính chất chống thấm O2, hơi nước, nhưng nhược điểm là vật liệu rất cứng.
- Tuy nhiên, trên thế giới việc nghiên cứu chế tạo blend trên cơ sở cao su NBR và nhựa nhiệt dẻo PP vẫn rất được quan tâm do blend NBR/PP ngày càng được sử dụng nhiều, đặc biệt là trong ngành sản xuất ô tô.
- Trong đó, việc chế tạo vật liệu bằng phương pháp lưu hóa động đang tỏ ra có nhiều ưu điểm.
- Cho tới nay ở Việt Nam chưa có một nghiên cứu hệ thống về blend trên cơ sở cao su NBR và nhựa nhiệt dẻo PP.Vì vậy, luận án đã chọn đối tượng nghiên cứu là chế tạo blend giữa polypropylene và cao su butadien acrylonitril bằng phương pháp lưu hóa động.
- Xác định được chế độ gia công và đơn phối liệu phù hợp để chế tạo blend giữa cao su NBR và PP bằng phương pháp lưu hóa động.
- Nghiên cứu các phương pháp trộn hợp giữa NBR và PP để tạo ra cao su nhiệt dẻo bằng lưu hóa động 3.
- Khảo sát ảnh hưởng của các chất trợ tương hợp đến tính chất của blend NBR/PP chế tạo bằng phương pháp lưu hóa động.
- Thực hiện quy hoạch thực nghiệm để tìm các điều kiện tối ưu chế tạo blend NBR/PP bằng phương pháp lưu hóa động.
- Đã tìm được các điều kiện tối ưu để chế tạo cao su nhiệt dẻo trên cơ sở blend giữa cao su butadien acronitril và polypropylen theo phương pháp lưu hóa động trên máy trộn kín.
- Sản phẩm tạo hình từ cao su nhiệt dẻo trên cơ sở cao su NBR và nhựa nhiệt dẻo PP có thể được chế tạo trên các trang thiết bị gia công nhựa nhiệt dẻo hiện có.
- Vật liệu blend NBR/PP sau khi sử dụng có thể tái sinh được dễ dàng như các loại nhựa nhiệt dẻo thông thường giúp giảm thiểu phát thải ra môi trường góp phần tăng trưởng xanh, tiết kiệm chi phí mua nguyên liệu mới khi sản xuất blend NBR/PP.
- Giá trị thực tiễn của luận án Chế tạo được vật liệu cao su nhiệt dẻo trên cơ sở cao su NBR và nhựa nhiệt dẻo PP góp phần vào chế tạo các sản phẩm trong ngành công nghiệp ôtô, xe máy và dầu mỏ tại Việt Nam nhằm thay thế các sản phẩm nhập ngoại.
- Đã lựa chọn được phương pháp và đơn phối liệu phù hợp để chế tạo blend NBR/PP bằng phương pháp lưu hóa động.
- Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm đã xác định được các thông số công nghệ của quá trình chế tạo blend giữa NBR và PP bằng phương pháp lưu hóa động.
- Trên cơ sở đó đánh giá các tính chất của blend ở các môi trường khác nhau chỉ ra được khả năng ứng dụng của vật liệu blend NBR/PP.
- NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH CỦA LUẬN ÁN MỞ ĐẦU Trình bày tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu, mục đích và các nhiệm vụ nghiên cứu chính của đề tài, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN Trong chương 1 trình bày các kết quả nghiên cứu về tính chất của PP và cao su NBR và blend NBR/PP cũng như một số yếu tố ảnh hưởng đến tính chất blend.
- CHƯƠNG 2 - NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.
- Nguyên vật liệu Cao su butadien nitril (NBR) Kumho của Hàn Quốc, với hàm lượng acrylonitril là 3 35%, ở nhiệt độ thường có dạng bánh, màu vàng có khối lượng riêng 0,98g/cm3.
- 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp chế tạo mẫu cao su NBR 2.2.1.1 Thành phần đơn chế tạo vật liệu Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu trong và ngoài nước, đề tài đặt ra 3 phối liệu cao su như trong bảng 2.2 dưới đây: Bảng 2.2 Thành phần của các phối liệu cao su NBR TT Hóa chất Đơn vị Phối liệu 1 Phối liệu 2 Phối liệu 3 1 NBR pkl Axit stearic pkl 2 1 1 3 ZnO pkl 5 6 4 4 Phòng lão RD pkl 2 2 2 5 Than đen pkl DOP pkl Xúc tiến DM pkl Xúc tiến TMTD pkl Lưu huỳnh pkl Quy trình chế tạo 2.2.2 Phương pháp chế tạo mẫu blend NBR/PP 2.2.2.1 Chế tạo mẫu blend NBR/PP Sau khi nghiên cứu lựa chọn được phối liệu cao su, chế tạo blend NBR/PP với các hàm lượng PP khác nhau có và không có mặt chất trợ tương hợp bằng phương pháp lưu hóa động.
- 2.2.2.2 Quá trình chế tạo (3 quy trình chế tạo theo 3 phương pháp.
- Phương pháp I: Cán luyện kết hợp với trộn kín Hình 2.5 Quy trình chế tạo blend NBR/PP theo phương pháp I  Phương pháp II: Trộn kín hoàn toàn theo 3 giai đoạn  Phương pháp III: Trộn kín hoàn toàn theo 1 giai đoạn Hình 2.6 Quy trình chế tạo blend NBR/PP theo phương pháp II Hình 2.7 Quy trình chế tạo blend NBR/PP theo phương pháp III CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu vật liệu đầu cho blend NBR/PP 3.1.1 Khảo sát tính chất của vật liệu Polypropylen (PP) 3.1.1.1 Momen xoắn (chế độ chảy) tại nhiệt độ 1600C của PP Hình 3.1 Sự thay đổi độ nhớt của PP trong quá trình chảy ở 1600C Có thể thấy sau khi trộn được 1 phút thì PP bắt đầu chảy và độ nhớt đạt giá trị ổn định trong khoảng 5Nm sau 2,5 phút.
- Kết quả khảo sát nhựa PP cho thấy, nhựa PP có độ bền kéo cao nhưng khả năng giãn dài, độ đàn hồi thấp hơn cao su NBR rất nhiều.
- Hình 3.2 Đường cong ứng suất-giãn dài của PP 3.1.2 Khảo sát tính chất của cao su butadien acrylonitril (NBR) 3.1.2.1 Lựa chọn đơn dựa vào đường cong lưu hóa của cao su NBR Ba đơn của cao su NBR được cho trong bảng 2.2 chương 2, sẽ được khảo sát lại tính chất cơ học, lựa chọn đơn phù hợp với vật liệu PP để chế tạo blend.
- Hỗn hợp cao su được chế tạo trên máy trộn kín Brabender, sau đó xác định đường cong lưu hóa.
- Hình 3.3 Đường cong lưu hóa của các phối liệu cao su NBR 1, nhiệt độ 1600C Hình 3.4 Đường cong lưu hóa của các phối liệu cao su NBR 2, nhiệt độ 1600C Hình 3.5 Đường cong lưu hóa của các phối liệu cao su NBR 3, nhiệt độ 1600C (a) (b) (b)) (c øng suÊt (MPa)§é gi·n dµi.
- PP 6 Bảng 3.2 Các thông số chính của quá trình lưu hóa các phối liệu cao su NBR ở hai nhiệt độ lưu hóa 1500C đến 1600C Nhiệt độ (0C) 1500C 1600C Mẫu Phối liệu 1 Phối liệu 2 Phối liệu 3 Phối liệu 1 Phối liệu 2 Phối liệu 3 Momen xoắn lớn nhất MH(dN.m Momen xoắn nhỏ nhất ML(dN.m Thời gian cảm lưu τ S1 (giây Tối ưu lưu hóa, τ C90 (giây Từ hình 3.3.
- Phối liệu 2 có độ nhớt bằng 67% và phối liệu 3 có độ nhớt tối đa bằng khoảng 60% so với PP nên khả năng phân tán trong PP của các phối liệu cao su này sẽ cao hơn.
- Do đó phối liệu 2 sẽ phù hợp hơn để chế tạo blend với PP.
- 3.1.2.2 Lựa chọn phối liệu dựa vào tính chất cơ học của cao su NBR Ba phối liệu cao su sau khi được chuẩn bị, trộn trên máy trộn kín, sau đó xuất tấm, được ép ở chế độ nhiệt độ là 150oC, 155oC, 160oC trong thời gian 7 phút và áp suất 20 at.
- Từ hình 3.6, cho thấy tại nhiệt độ lưu hóa 1600C vật liệu có độ bền kéo đứt cao nhất đối với cả ba phối liệu cao su.
- Phối liệu 1 có độ bền kéo đứt nhỏ nhất.
- Hình 3.6 Độ bền kéo của 3 phối liệu cao su ở 3 chế độ lưu hóa khác nhau 7 Đường ứng suất- giãn dài của các phối liệu cao su được thể hiện ở các hình øng suÊt (MPa)§é gi·n dµi.
- (1) 160 ®é C (2) 155 ®é C (3) 150 ®é C(1)(2)(3) Hình 3.9 Đường cong ứng suất – giãn dài phối liệu 3 Các đường ứng suất –giãn dài cho thấy khi thay đổi nhiệt độ lưu hóa vật liệu cao su phối liệu 1 và phối liệu 3 có sự thay đổi độ bền, biến dạng và độ cứng rõ rệt.
- Vì vậy, chọn phối liệu 2 để chế tạo blend NBR/PP.
- 3.2 Nghiên cứu chế tạo cao su nhiệt dẻo (TPE) bằng phương pháp lưu hóa động 3.2.1 Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo blend NBR/PP Từ các kết quả nghiên cứu phối liệu cao su ở mục 3.1.2, dựa vào đường cong lưu hóa cũng như tính chất cơ học khi khảo sát ba phối liệu cao su, lựa chọn phối liệu cao su 2 dùng để chế tạo blend NBR/PP.
- Phối liệu của blend NBR/PP khi chưa có chất trợ tương hợp được thể hiện ở bảng 3.3.
- 8 Bảng 3.3 Thành phần phối liệu của blend NBR/PP khi chưa có chất trợ tương hợp TT Hóa chất Đơn vị Hàm lượng 1 Cao su acrylonitrile butadiene (NBR) pkl 100 2 Polypropylen (PP) pkl Thay đổi 3 Phòng lão RD pkl 2 4 ZnO pkl 6 5 Axít Stearic pkl 1 6 Xúc tiến TMTD pkl 0,5 7 Xúc tiến DM pkl 1,0 8 Than đen pkl 40 9 DOP pkl 2,5 10 Lưu huỳnh S pkl 2 3.2.1.1 Biểu đồ Momen xoắn trong quá trình trộn hợp của 3 phương pháp Momen xo¾n (Nm)Thêi gian (gi©y) (1) Ph-¬ng ph¸p I (2) Ph-¬ng ph¸p II (3) Ph-¬ng ph¸p III(1)(2)(3) Hình 3.11 Biểu đồ thay đổi momen xoắn trong quá trình trộn hợp NBR/PP 1.
- Phương pháp I.
- 2.Phương pháp II.
- 3.Phương pháp III Từ hình 3.11, thấy rằng quá trình lưu hóa động của pha cao su (thể hiện khi momen xoắn bắt đầu tăng ở giai đoạn cuối cùng) xảy ra trong phương pháp I và phương pháp II sớm hơn trong phương pháp III.
- Trong khi đó độ nhớt ổn định của blend chế tạo theo phương pháp III ( khoảng 9Nm) lại nhỏ hơn so với phương pháp II (12,5Nm) và phương pháp I (10Nm).
- Điều này có thể là do hỗn hợp cao su hình thành trước khi trộn với PP ở các phương pháp I và II đã bắt đầu khâu mạch ngay trong khi trộn, làm tăng momen xoắn ổn định (do độ nhớt hỗn hợp tăng).
- Tuy nhiên, mức độ khâu mạch sớm này sẽ gây cản trở lớn cho việc phân tán pha cao su trong nền PP theo các phương pháp I và II so với phương pháp III.
- 3.2.1.2 Tính chất cơ học của blend NBR/PP chế tạo theo 3 phương pháp Các blend NBR/PP sau khi chế tạo trong máy trộn kín theo phương pháp I, II và III (blend I, blend II và blend III) được ép nóng ở 1900C trong 5 phút thành tấm mỏng 2mm để thử các tính chất cơ học.
- Bảng 3.4 Một số tính chất cơ học cơ bản của blend NBR/PP (tỷ lệ 50/50 khối lượng) chưa có chất trợ tương hợp Vật liệu Độ bền kéo, MPa Độ giãn dài.
- Điều này chứng tỏ độ linh động của các phần tử động học trong blend III cao hơn do pha cao su phân tán trong nền PP tốt hơn so với blend II.
- Các kết quả này phù hợp với nhận xét về khả năng phân tán của cao su trong nền PP của blend nói trên Các kết quả trên cũng cho thấy rằng tuy chưa có chất trợ tương hợp nhưng việc sử dụng phương pháp trộn phù hợp cũng có thể thay đổi mức độ phân tán của cao su trong PP.
- 3.2.1.3 Hình thái cấu trúc SEM của blend NBR/PP ở tỷ lệ 50/50 Blend I, blend II, blend III, chế tạo tương ứng theo ba phương pháp, sau khi xác định độ bền kéo, đã tiến hành chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) cấu trúc bề mặt gãy.
- Polypropylen được trộn đến nóng chảy hoàn toàn, sau đó bổ sung cao su NBR, các hóa chất và chất độn lần lượt được đưa vào.
- Trong quá trình trộn hợp, do lực xé của máy trộn kín tạo ra lớn nên khả năng trộn hợp của các hóa chất và chất độn dễ dàng kết hợp với cao su, cao su lưu hóa được phân tán trong pha liên lục (PP) đồng đều hơn, do vậy tính chất cơ học của blend chế tạo theo hai phương pháp II và III cao hơn độ bềntính chất cơ học của blend chế tạo theo phương pháp I.
- Do vậy chọn phương pháp III là phương pháp trộn kín một giai đoạn để chế tạo blend NBR/PP.
- 3.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ trộn đến tính chất blend NBR/PP 3.2.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ trộn tới tính chất của blend NBR/PP Đặt chế độ trộn blend trên máy trộn Brabender như sau:Thời gian trộn: 8 phút.
- Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ trộn tới tính chất của blend NBR/PP (50/50) Mẫu 1500C (B1) 1550C(B2) 1600C(B3) 1650C(B4) Độ bền kéo (MPa Độ giãn dài.
- (B1)150 (B2)155 (B3)160 (B4)165(B1)(B2)(B3)(B4)Hình 3.16 Đường cong ứng suất – biến dạng của mẫu blend theo nhiệt độ Tại nhiệt độ 1650C, cao hơn nhiệt độ lưu hóa của cao su, cao su chưa kịp lưu hóa đã bị cháy, co cụm lại, khả năng phân tán trong nền PP là kém, do vậy độ bền kéo cũng như độ giãn dài thấp Điều này có thể giải thích rằng tại nhiệt độ 1600C, PP chảy hoàn toàn, cao su lưu hóa sẽ bị cắt nhỏ và phân tán đều trong nền PP tốt hơn là cao su phân tán trong nền PP tại nhiệt độ 1500C và 1550C, do vậy độ bền kéo đứt của blend là cao hơn.
- 3.2.2.2 Ảnh hưởng của tốc độ trộn tới tính chất của blend NBR/PP Blend được chế tạo với chế độ công nghệ như sau: Nhiệt độ trộn là 1600C, thời gian trộn là 8 phút, tốc độ trộn khảo sát: 50 vòng/phút.
- Và kết quả được thể hiện ở bảng 3.6 và hình 3.15 dưới đây: Bảng 3.6 Ảnh hưởng của tốc độ trộn tới tính chất của blend NBR/PP (50/50) Mẫu 50 vòng/phút 60 vòng/phút 70 vòng/phút Độ bền kéo (MPa Độ giãn dài.
- Kết quả này sử dụng trong các nghiên cứu tiếp theo trong chế tạo blend NBR/PP bằng lưu hóa động.
- 3.2.3 Đánh giá sự hình thành cao su nhiệt dẻo Bề mặt gãy của blend NBR/PP chế tạo bằng lưu hóa động được khảo sát bằng FE-SEM/EDS.
- tại vị trí 4 (Spectrum 4) có 98,4 % là Cacbon và 1,6% là lưu huỳnh, chứng tỏ tại các vị trí 1, 4 là hạt cao su NBR.
- Điều này phù hợp với nhận xét ở trên, là các hóa chất kết hợp với cao su và cao su lưu hóa phân tán đều trong nền PP liên tục.
- Do vậy blend chế tạo bằng phương pháp III là cao su nhiệt dẻo (TPE) Hình 3.18 Ảnh chụp FE-SEM/EDS của blend NBR/PP Hình 3.19 Hình ảnh EDS phân tích thành phần chất tại từng vị trí ở hình 3.18 Mặt khác, để khẳng định chắc chắn là cao su nhiệt dẻo, thực hiện công việc tái sinh của vật liệu blend đã qua sử dụng.
- Lấy mẫu cao su sau khi đã tiến hành đo tính chất cơ học và đem ép lại (tái sinh lần 1).
- 13 Bảng 3.7 Khả năng tái sinh của vật liệu NBR/PP/PP-g-MA Vật liệu ban đầu Vật liệu sau tái sinh lần 1 Độ suy giảm độ bền kéo.
- Điều này minh chứng là pha cao su đã lưu hóa và phân tán trong nền PP nóng chảy, vật liệu chế tạo là cao su nhiệt dẻo.
- 3.2.4 Ảnh hưởng của chất tương hợp lên tính chất của blend NBR/PP Để tăng cường sự tương hợp giữa các cấu tử trong TPE, đề tài đã sử dụng các chất tương hợp là PP-g-MA (có cấu tạo từ PP ghép với anhydridemaleic) và Fusabond (là copolyme của polypropylen).
- Blend được chế tạo theo tỷ lệ NBR/PP/chất tương hợp=40/60/5.
- Sự thay đổi momen xoắn trong quá trình trộn hợp, đặc trưng cho độ nhớt của các hỗn hợp NBR/PP/PP-g-MA được biểu diễn trên hình 3.21 và của NBR/PP/Fusabond được chỉ ra trên hình 3.22.
- Hình 3.21Biểu đồ mô tả sự biến đổi của momen xoắn vào thời gian phối trộn khi có chất tương hợp (NBR/PP/ PP-g-MA =40/60/5) Hình 3.22 Biểu đồ mô tả sự biến đổi của momen xoắn vào thời gian phối trộn khi có chất tương hợp (NBR/PP/Fusabond Có thể thấy từ các hình trên chất trợ tương hợp Fusabond có tác dụng làm giảm mạnh độ nhớt của PP trước khi đưa cao su vào so với chất trợ tương hợp PP-g-MA: momen xoắn của hỗn hợp PP/Fusabond tại pic đầu tiên vào khoảng 6Nm so với 15Nm của hỗn hợp PP/PP-g-MA.
- Trong khi đó độ nhớt của cao su NBR khi đưa vào hỗn hợp (pic thứ hai) là khoảng 13Nm so với 15 Nm.
- Do, fusabond có chỉ số chảy cao hơn chỉ số chảy của PP-g-MA nên fusabond kết hợp với PP tạo ra hỗn hợp PP/fusabond có độ nhớt thấp và thấp hơn nhiều so với hỗn hợp sau khi đưa cao su NBR vào.
- Còn chất trợ tương hợp PP-g-MA có chỉ số chảy thấp hơn chỉ số chảy của fusabond, khi trộn hợp với PP tạo ra hỗn hợp PP/PP-g-MA có độ nhớt cao hơn độ nhớt của PP/fusabond, gần với độ nhớt của hỗn hợp sau khi đưa cao su NBR vào.
- Như vậy sự chênh lệch độ nhớt giữa hai pha PP và NBR là rất lớn trong trường hợp NBR/PP/Fusabond, còn với trường hợp NBR/PP/PP-g-MA sự chênh lệch này không đáng kể.
- Do đó có thể nhận xét rằng mức độ phân tán lẫn nhau giữa hai pha cao su và nhựa trong trường hợp NBR/PP/PP-g-MA sẽ tốt hơn nhiều so với NBR/PP/Fusabond mặc dù bản chất hóa học của hai loại trợ tương hợp này giống nhau: chúng đều có nền là polypropylen ghép với anhydrit maleic.
- Việc trộn hợp cao su – nhựa trong TPE từ hệ NBR/PP/PP-g-MA tốt hơn cũng được thể hiện trên đường cong ứng suất-giãn dài của các vật liệu này chỉ ra trên hình 3.23 dưới đây.
- TPE từ hệ NBR/PP/PP-g-MA có độ bền kéo cao hơn rõ rệt so với TPE từ hệ NBR/PP/Fusabond.
- Ngoài ra, ở giai đoạn đầu của quá trình biến dạng TPE từ hệ NBR/PP/PP-g-MA mềm hơn và gần giống với cao su hơn.
- Còn TPE từ hệ NBR/PP/fusabond giai đoạn đầu dốc và có dạng giống với PP nhiều hơn.
- Bảng 3.8 Độ bền kéo của TPE với các chất tương hợp khác nhau, MPa TPE chưa có chất tương hợp TPE từ hệ NBR/PP/PP-g-MA TPE từ hệ NBR/PP/Fusabond Thực nghiệm Tính toán Thực nghiệm/ tính toán,% Thực nghiệm Tính toán Thực nghiệm/tính toán,% Thực nghiệm Tính toán Thực nghiệm/tính toán Có thể thấy cả hai chất trợ tương hợp đều cải thiện được mức độ tương hợp giữa các cấu tử trong TPE so với trường hợp không sử dụng chất trợ tương hợp.
- Điều này có thể do mức độ phân tán kém giữa hai pha cao su – nhựa khi sử dụng Fusabond.
- 3.2.5 Tối ưu hóa các thông số công nghệ để chế tạo blend NBR/PP 3.2.5.1 Lựa chọn khoảng giá trị của các thông số trong thí nghiệm Tỷ lệ NBR/PP hàm lượng PP-g-MA (0÷7pkl) và thời gian trộn (360 ÷540 giây).
- 3.2.5.2 Xử lý số liệu thực nghiệm Bảng 3.13 Ma trận kết quả thực nghiệm theo thiết kế nhân tố 23 STT NBR/PP Hàm lượng PP-g-MA(pkl) Thời gian (giây) Độ bền kéo (MPa) Môdun (GPa) Độ giãn dài.
- Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng tương hợp đến độ mài mòn của blend NBR/PP/PP-g-MA.
- Kết quả được trình bày trong bảng 3.26 dưới đây: Bảng 3.26 Độ mài mòn của blend NBR/PP /PP-g-MA Mẫu NBR/PP/PP-g-MA Độ mài mòn (g Từ bảng 3.26 cho thấy, hệ blend khi có chất tương hợp có độ chịu mài mòn tốt hơn so với hệ blend chưa có chất tương hợp (0,094g so với 0,156 g) và tốt hơn cả cao su NBR.
- 3.3.5.4 Khả năng chống xăng dầu mỡ (khả năng ứng dụng của vật liệu) Tiếp tục khảo sát khả năng chống xăng, dầu, mỡ của vật liệu blend NBR/PP/PP-g-MA (50/50/5.
- Mẫu vật liệu được ổn định, sau đó cân trong môi trường không khí và môi trường nước cất trước và sau khi ngâm vào hỗn hợp dung dịch thử (hình 3.53) (sử dụng cân quang treo bốn số để xác định khối lượng của mẫu vật liệu), kết qủa sự thay đổi thể tích cho trong bảng 3.27 Hình 3.53 Ảnh ngâm mẫu vật liệu trong dung dịch iso octan và toluen Bảng 3.27 Sự thay đổi thể tích của mẫu thử sau khi ngâm NBR/PP/PP-g-MA Mẫu 1.
- Vậy vật liệu blend NBR/PP/PP-g-MA chế tạo được có khả năng chống xăng, dầu, mỡ, do vậy có thể sử dụng vật liệu này để sản xuất đế giầy chống xăng, dầu, mỡ.
- Trên cơ sở khảo sát độ nhớt của PP nóng chảy và hỗn hợp cao su NBR đã lựa chọn đơn phối liệu cao su NBR phù hợp để chế tạo blend NBR/PP bằng phương pháp lưu hóa động.
- Hỗn hợp cao su NBR này đạt các chỉ tiêu cơ học cao khi lưu hóa ở 1600C trong 7 phút.
- Đã nghiên cứu ba phương pháp trộn hợp PP với hỗn hợp cao su NBR: kết hợp luyện hở và luyện kín, luyện kín ba giai đoạn và luyện kín một giai đoạn.
- Kết quả cho thấy phương pháp luyện kín một giai đoạn là thích hợp nhất để chế tạo blend NBR/PP bằng phương pháp lưu hóa động.
- Bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm đã lựa chọn được đơn phối liệu và các thông số công nghệ (nhiệt độ trộn 1600C, tốc độ trộn 60 vòng/phút, thời gian 8 phút, chất trợ tương hợp PP-g-MA là 5%) phù hợp để chế tạo blend NBR/PP bằng phương pháp lưu hóa động một giai đoạn trong máy trộn kín.
- Kết quả khảo sát các tính chất cơ nhiệt động và tính chất nhiệt cho thấy nhiệt độ thủy tinh hóa của blend NBR/PP nằm trong khoảng giữa các nhiệt độ thủy tinh hóa của các polyme thành phần.
- Điều này chứng tỏ trong blend NBR/PP thu được có sự tương hợp tốt giữa hai cấu tử.
- Với những tính chất lão hóa, khả năng mài mòn, khả năng chịu dầu tốt, vật liệu blend NBR/PP thu được có thể được sử dụng để chế tạo các sản phẩm như ống chịu dầu cho ô tô, xe máy, cho các được ống dẫn dầu...hay sản xuất ra phương tiện bảo vệ cá nhân có công dụng đặc biệt như giầy ủng chống xăng dầu mỡ.
- Nguyễn Thị Thu Thủy, Nguyễn Huy Tùng, Đặng Việt Hưng và Bùi Chương, (2016), Ảnh hưởng của tỷ lệ NBR/PP và chất trợ tương hợp đến tính chất của blend NBR/PP, Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học toàn quốc “Vật liệu và Kết cấu Composite Cơ học, Công nghệ và Ứng dụng” Nha Trang, ngày .
- Nguyễn Thị Thu Thủy, Nguyễn Huy Tùng, Đặng Việt Hưng, Bùi Chương, (2016), Nghiên cứu chế tạo blend NBR/PP bằng phương pháp lưu hóa động.
- Nguyễn Thị Thu Thủy, Nguyễn Huy Tùng, Đặng Việt Hưng, Bùi Chương, (2017), Cao su nhiệt dẻo trên cơ sở polypropylene và cao su butadiene acrylonitril-Đặc trưng tính chất , Tạp chí Nghiên cứu khoa học và Công nghệ quân sự, số

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt