Khả năng chảy nhớt, cấu trúc và tính chất cơ lí của vật liệu compozit polyvinyl clorua/nanoclay

18

TP CHÍ KHOA HC VÀ CÔNG NGH Tp 44, s 2, 2006 Tr. 18-23

KH� N�NG CH�Y NH�T, C�U TRÚC VÀ TÍNH CH�T CƠ LÍ C�A

V�T LI�U COMPOZIT POLYVINYL CLORUA/NANOCLAY

THÁI HOÀNG, NGUY%N THC KIM, '( QUANG TH*M, NGUY%N TI+N D-NG,

L/ ÁNH NGC, NGUY%N TH+ ANH

I. M U

Polyvinyl clorua (PVC) là mt polyme thng mi rt quan tr ng và !"c #ng d%ng !& ch'

to nhi(u loi s*n ph+m khác nhau. Tuy nhiên, nó có mt s3 nh"c !i&m nh ! 4n !5nh nhi6t

thp, d7 b5 oxy hóa nhi6t d:i tác !ng c;a nhi6t ! cao và ánh sáng t< ngoi... Do !ó, PVC và

v>t li6u t4 h"p t? PVC b5 hn ch' #ng d%ng trong mt s3 l@nh vAc [1, 2]. Vì v>y cFn ph*i phát

tri&n các s*n ph+m m:i t? PVC khGc ph%c !"c các nh"c !i&m trên nhHm mI rng kh* nJng s<

d%ng chúng. GFn !ây, lai to PVC (mt polyme hNu c) v:i ph% gia vô c có kích th:c nano là

mt phng pháp có hi6u qu* và !Fy tri&n v ng !& ch' to v>t li6u compozit PVC có tính nJng

cao (high performance). Trong s3 các ph% gia có kích th:c nano, nano clay !"c bi'n tính bIi

các ion alkyl amoni !"c chú ý nhi(u nht vì các l:p silicat c;a clay có th& !"c mI rng, th>m

chí b5 bóc tách bIi các phân t< hNu c trong nhNng !i(u ki6n thích h"p [3]. Ngoài ra, clay bi'n

tính khá thân thi6n v:i môi trVng và giá rW hn nhi(u so v:i các ph% gia nano khác. Các công

trình liên quan t:i v>t li6u compozit PVC/nano clay m:i chY !"c công b3 trong 5 nJm gFn !ây

[2 - 6]. Các thông tin v( kh* nJng ch*y nh:t và tính cht c lí c;a v>t li6u rt ít.

Bài này trình bày k't qu* nghiên c#u kh* nJng ch*y nh:t, cu trúc và tính cht c lí c;a v>t

li6u compozit PVC/nano clay.

II. THC NGHIM

1. Nguyên liu và hóa cht

Polyvinyl clorua (PVC) mác TH – 1600 (Nh>t B*n s*n xut), bt màu trGng, hHng s3

Ficken KF = 62 - 63. Cht 4n !5nh Irgastab 17 M là tên thng mi c;a mt h"p cht thi'c hNu

c c;a hãng Ciba – Geigy (Th%y S@). Nó là mt cht ling nh:t, không màu. DFu !>u nành epoxy

hóa c;a Malayxia, cht ling màu vàng nht, hàm l"ng nhóm epoxy 15,2%. Cht hóa dWo

dioctyl phtalat (DOP), tY tr ng 0,986 g/cm3 do Hàn Qu3c s*n xut.

Nanoclay I dng bt, khoáng sét tA nhiên montmorilonit (Bình Thu>n, Vi6t Nam) !"c

bi'n tính bHng mu3i amoni c;a dihexadecyl amin.

2. Ch" t#o v%t liu compozit PVC/clay

Hon h"p PVC gpm: PVC, 35% DOP, 3% dFu !>u nành epoxy hóa, 1% Irgastab 17M (c* 3

!(u so v:i PVC) !"c trn !(u và ; trong t; sy có không khí !3i lu I 80o

C trong 3 giV !&

DOP và các ph% gia khác th+m thu vào mch PVC. K't thúc quá trình ; thu !"c hon h"p bt

PVC khô và ti. Ti'n hành trn nóng ch*y hon h"p PVC v:i nanoclay bi'n tính (g i tGt là clay)

I các hàm l"ng khác nhau trong thi't b5 trn ni HAAKE (t#c) trong 3 phút I 180o

C, t3c !