Khóa luận tốt nghiệp: Nghiên cứu chế tạo và tính chất vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend của cao su thiên nhiên với cao su nitril butadien và một số phụ gia nano

- NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT VẬT LIỆU CAO SU NANOCOMPOZIT TRÊN.
- NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT VẬT LIỆU CAO SU NANOCOMPOZIT TRÊN CƠ SỞ BLEND CỦA CAO SU THIÊN NHIÊN VỚI CAO SU NITRIL.
- Giới thiệu về vật liệu polyme nanocompozit và cao su nanocompozit.
- Phân loại và đặc điểm của vật liệu cao su nanocompozit.
- Ưu điểm của vật liệu cao su nanocompozit.
- Một số loại vật liệu polyme nanocompozit điển hình.
- Vật liệu polyme ống carbon nanocompozit.
- Vật liệu polyme silica nanocompozit.
- Tình hình nghiên cứu vật liệu polyme nanocompozit.
- Chƣơng 2 - MỤC TIÊU, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....32.
- Hoá chất, vật liệu.
- Phƣơng pháp xác định một số tính chất cơ học của vật liệu.
- Phương pháp xác định độ cứng của vật liệu.
- Nghiên cứu khả năng bền dầu mỡ, dung môi của vật liệu.
- Nghiên cứu độ bền nhiệt của vật liệu bằng phƣơng pháp phân tích nhiệt trọng lƣợng...37.
- Nghiên cứu chế tạo và tính chất vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend của CSTN/NBR và nanosilica...38.
- Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới tính chất cơ học của vật liệu .
- Ảnh hưởng của hàm lượng Si69 tới tính chất cơ học của vật liệu.
- Cấu trúc hình thái của vật liệu.
- Nghiên cứu khả năng bền nhiệt của vật liệu.
- Nghiên cứu khả năng bền dầu mỡ của vật liệu.
- Nghiên cứu chế tạo và tính chất vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend của CSTN/NBR và ống nano carbon...48.
- Ảnh hưởng của hàm lượng CNT biến tính và chưa biến tính đến tính năng cơ học của vật liệu.
- Hình 1.1 Nguyên lý chung để chế tạo vật liệu polyme nanocompozit...7.
- Hình 2.2: Mẫu vật liệu đo tính chất kéo của vật liệu...35.
- Hình 3.1: Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt của vật liệu...38.
- Hình 3.2: Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới độ cứng và độ dãn dư của vật liệu...39.
- Hình 3.3: Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới độ mài mòn của vật liệu...39.
- Hình 3.4: Ảnh hưởng của hàm lượng Si69 tới độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt của vật liệu...40.
- Hình 3.5: Ảnh hưởng của hàm lượng Si69 tới độ cứng và độ dãn dư của vật liệu...41.
- Hình 3.6: Ảnh hưởng của hàm lượng Si69 tới độ mài mòn của vật liệu...41.
- Hình 3.11: Giản đồ TGA mẫu vật liệu cao su blend CSTN/NBR...45.
- Hình 3.12: Giản đồ TGA mẫu vật liệu cao su CSTN/NBR/7% nanosilica...46.
- Hình 3.13: Giản đồ TGA mẫu vật liệu cao su CSTN/NBR/7% nanosilica bt 5% Si69...46.
- Hình 3.21: Ảnh hưởng của hàm lượng chất gia cường tới độ bền kéo đứt của vật liệu...53.
- Hình 3.22: Ảnh hưởng của hàm lượng chất gia cường tới độ dãn dài khi đứt của vật liệu...54.
- Hình 3.23: Ảnh hưởng của hàm lượng chất gia cường tới độ cứng của vật liệu...54.
- Hình 3.24: Ảnh hưởng của hàm lượng chất gia cường tới độ mài mòn của vật liệu...55.
- Hình 3.29 : Giản đồ TGA của mẫu vật liệu CSTN/NBR...58.
- Hình 3.30: Giản đồ TGA của mẫu vật liệu CSTN/NBR/4%CNT...59.
- Hình 3.31: Giản đồ TGA của mẫu vật liệu CSTN/NBR/3%CNT-g-PVC...59.
- Vật liệu polyme nanocompozit kết hợp được cả ưu điểm của vật liệu vô cơ (như tính chất cứng, bền nhiệt.
- Vật liệu cao su nanocompozit gồm có pha nền là cao su hay cao su blend và các chất độn gia cường.
- Do vậy, vật liệu cao su blend CSTN/NBR vừa có tính chất cơ học tốt của CSTN vừa có khả năng bền dầu mỡ của cao su NBR [6].
- Do vậy, các hạt nano rất quan trọng để gia cường cho vật liệu cao su [34].
- Phân loại và đặc điểm của vật liệu cao su nanocompozit 1.1.1.1.
- Polyme nanocompozit nói chung hay cao su nanocompozit nói riêng được phân loại dựa vào số chiều có kích thước nanomet của vật liệu gia cường [7]:.
- Đặc điểm của vật liệu polyme nanocompozit.
- Ưu điểm của vật liệu polyme nanocompozit và cao su nanocompozit.
- Sơ đồ nguyên lý chung chế tạo vật liệu polyme nanocompozit..
- Hình 1.1: Nguyên lý chung để chế tạo vật liệu polyme nanocompozit.
- Một số loại vật liệu polyme nanocompozit điển hình 1.4.1.
- Chế tạo vật liệu polyme ống carbon nanocompozit.
- Tính chất của vật liệu polyme CNT nanocompozit.
- Dưới đây là một số phương pháp chế tạo và tính chất của vật liệu silica nanocompozit .
- Tính chất của vật liệu polyme silica nanocompozit.
- Ở hàm lượng 4% nano-SiO 2 nâng cao khả năng bền nhiệt và tính chất cơ học cho cao su thiên nhiên trong đó độ bền kéo đứt của vật liệu tăng mạnh (cao su thiên nhiên không độn là 15,1 MPa còn cao su thiên nhiên có 4% nano-SiO 2 là 26,3 MPa).
- Tác giả Ying Chen [49] đã nghiên cứu vật liệu nanocompozit từ cao su thiên nhiên được gia cường bằng nanosilica.
- Các hạt nanosilica lai được sử dụng làm chất độn cho vật liệu cao su thiên nhiên nanocompozit.
- Đến năm 2010 đã có riêng một cuốn sách về vật liệu “Cao su nanocompozit” được xuất bản.
- Chƣơng 2 - MỤC TIÊU, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.
- Bảng 2.1: Thành phần cơ bản của mẫu vật liệu cao su nanocompozit Thành phần Hàm lượng.
- Vật liệu cao su nanocompozit được chế tạo theo sơ đồ sau:.
- Hình 2.1: Sơ đồ chế tạo mẫu vật liệu cao su nanocompozit.
- Phƣơng pháp xác định một số tính chất cơ học của vật liệu 2.4.1.
- Hình 2.2: Mẫu vật liệu đo tính chất kéo của vật liệu.
- Nghiên cứu độ bền nhiệt của vật liệu bằng phƣơng pháp phân tích nhiệt trọng lƣợng.
- Nghiên cứu chế tạo và tính chất vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend của CSTN/NBR và nanosilica.
- Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới tính chất cơ học của vật liệu được mô tả trong các hình dưới đây..
- Hình 3.1: Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt của vật liệu.
- Hình 3.2: Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới độ cứng và độ dãn dư của vật liệu.
- Riêng độ cứng của vật liệu tăng lên liên tục nhưng với tốc độ chậm.
- Điều này có thể giải thích do nanosilica là một loại gia cường cho vật liệu polyme nói chung và cao su nói riêng.
- nên không làm tăng nhiều độ cứng của vật liệu [8].
- Các hình dưới đây trình bày sự ảnh hưởng của hàm lượng tác nhân Si69 (so với nanosilica) tới tính cơ học của vật liệu blend CSTN/NBR..
- Hình 3.4: Ảnh hưởng của hàm lượng Si69 tới độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt của vật liệu.
- Hình 3.5: Ảnh hưởng của hàm lượng Si69 tới độ cứng và độ dãn dư của vật liệu.
- Các hình dưới đây là ảnh chụp FESEM bề mặt cắt của một số mẫu vật liệu cao su compozit trên cơ sở blend CSTN/NBR với 3%.
- Chính vì lý do này mà tính năng cơ học của vật liệu tăng lên.
- Bởi vậy, tính chất cơ học của vật liệu cao su silica nanocompozit đã được nâng cao rõ rệt..
- Hình 3.11: Giản đồ TGA mẫu vật liệu cao su blend CSTN/NBR.
- Hình 3.12: Giản đồ TGA mẫu vật liệu cao su CSTN/NBR/7% nanosilica.
- Bảng 3.1: Kết quả phân tích TGA của một số mẫu vật liệu trên cơ sở cao su blend CSTN/NBR.
- Mẫu vật liệu.
- Hình 3.14 là kết quả đo độ trương trong dung môi của vật liệu theo TCVN 2752:2008..
- Nghiên cứu chế tạo và tính chất vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend của CSTN/NBR và ống nano carbon.
- Để xác định được hàm lượng CNT tối ưu cho cao su blend CSTN/NBR (80/20), các thành phần khác cũng như các điều kiện công nghệ được cố định, chỉ khảo sát ảnh hưởng hàm lượng CNT (chưa biến tính và biến tính) đến tính chất cơ học của vật liệu.
- Hình 3.21: Ảnh hưởng của hàm lượng chất gia cường tới độ bền kéo đứt của vật liệu.
- Hình 3.22: Ảnh hưởng của hàm lượng chất gia cường tới độ dãn dài khi đứt của vật liệu.
- Hình 3.23: Ảnh hưởng của hàm lượng chất gia cường tới độ cứng của vật liệu.
- Riêng độ cứng của vật liệu tăng dần với sự tăng của hàm lượng CNT.
- Riêng đối với CNT-g-PVC đã cải thiện tính chất cơ học của vật liệu rõ ràng hơn so với CNT không biến tính.
- Chính vì vậy, các tính chất cơ học của vật liệu được cải thiện tốt hơn..
- Cấu trúc hình thái của vật liệu được nghiên cứu bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét trường phát xạ (FESEM).
- Khả năng bền nhiệt của vật liệu được đánh giá bằng phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA).
- Hình 3.29: Giản đồ TGA của mẫu vật liệu CSTN/NBR.
- Hình 3.30: Giản đồ TGA của mẫu vật liệu CSTN/NBR/4%CNT.
- Hình 3.31: Giản đồ TGA của mẫu vật liệu CSTN/NBR/3%CNT-g-PVC.
- Bảng 3.3 : Kết quả phân tích TGA của các mẫu vật liệu cao su blend.
- Tại hàm lượng này, độ bền kéo khi đứt của vật liệu tăng 49%, nhiệt độ bắt đầu phân hủy tăng 14 o C

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