Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Mẫu 1
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
----------
NGHIÊN CỨU PHỐI HỢP PHỤ GIA NANO ĐỂ NÂNG CAO
TÍNH NĂNG CƠ LÝ, KỸ THUẬT CHO VẬT LIỆU
CAO SU THIÊN NHIÊN VÀ MỘT SỐ BLEND CỦA NÓ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà Nội, 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
----------
NGHIÊN CỨU PHỐI HỢP PHỤ GIA NANO ĐỂ NÂNG CAO
TÍNH NĂNG CƠ LÝ, KỸ THUẬT CHO VẬT LIỆU
CAO SU THIÊN NHIÊN VÀ MỘT SỐ BLEND CỦA NÓ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số: 9.44.01.14
Hà Nội, 2022
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và hai thầy hướng dẫn
cùng các cộng sự. Các kết quả nghiên cứu không trùng lặp và chưa từng công bố
trong tài liệu khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2022
Tác giả luận án
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo tại Khoa Hóa học - Học viện Khoa
học và Công nghệ đã truyền đạt cho tôi kiến thức nền tảng trong suốt thời gian học tập.
Tôi cũng xin được cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi học tập. Tôi xin chân thành cảm
ơn các đồng nghiệp trong Phòng Hóa Môi trường và Phòng Công nghệ Vật liệu và
Môi trường là những người đã cùng tôi chia sẻ công việc cũng như động viên tôi trong
suốt thời gian nghiên cứu và học tập.
Đặc biệt, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể
những người thân trong gia đình, nhất là bố mẹ và các anh chị tôi, và bạn bè đã động
viên để tôi có thể hoàn thiện được luận án này.
Nội dung của Luận án không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận được
những ý kiến đóng góp quý báu từ phía hội đồng và các thầy cô để luận án của NCS
được hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2022
Tác giả luận án
Với tấm lòng chân thành và biết ơn sâu sắc, tôi xin được cảm ơn GS. TS là
những người hướng dẫn tận tâm và nhiệt huyết đã định hướng và giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu làm luận án tại Viện Hóa học và Học viện Khoa
học và Công nghệ – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của NCS. - Viện Khoa học và Công
nghệ Quân sự đã giúp đỡ nhiệt tình cho tôi trong công việc để tôi có thể hoàn thành
được luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn anh , giám đốc Công ty TNHH cao su kỹ thuật
Hoàn Cầu (Hải Dương) đã giúp đỡ chúng tôi hoàn thiện những sản phẩm cuối cùng
của quá trình nghiên cứu.
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT....................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................................xi
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................xiv
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................4
1.1. Giới thiệu chung về vật liệu cao su, cao su blend, cao su nanocompozit...........4
1.1.1. Cao su thiên nhiên ..........................................................................................4
1.1.2. Cao su tổng hợp ..............................................................................................6
1.1.2.1. Cao su butadien .......................................................................................6
1.1.2.2. Cao su styren butadien ............................................................................7
1.1.2.3. Cao su etylen propylen dien monome......................................................7
1.1.3. Cao su blend ....................................................................................................8
1.1.4. Vật liệu polyme nanocompozit và cao su nanocompozit ...............................9
1.2. Phụ gia nano trong chế tạo vật liệu cao su nanocompozit................................11
1.2.1. Than đen........................................................................................................11
1.2.2. Nanoclay........................................................................................................12
1.2.3. Các dạng ống nano .......................................................................................15
1.2.4. Các hạt nano dạng cầu .................................................................................20
1.2.5. Oligome Silsesquioxane đa diện...................................................................23
1.2.6. Các phụ gia nano sinh học ...........................................................................24
1.3. Tình hình nghiên cứu phát triển vật liệu polyme nanocompozit và cao su
nanocompozit trên thế giới và ở Việt Nam................................................................25
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới..............................................................25
1.3.1.1. Tình hình chung .....................................................................................25
1.3.1.2. Vật liệu cao su nanocompozit................................................................27
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam...............................................................30
1.4. Ứng dụng của vật liệu cao su nanocompozit......................................................32
iv
1.4.1. Giới thiệu chung ...........................................................................................32
1.4.2. Ứng dụng trong sản xuất lốp xe...................................................................33
1.4.3. Ứng dụng trong làm màng ...........................................................................34
1.4.4. Ứng dụng trong lĩnh vực thể thao................................................................34
1.4.5. Ứng dụng trong lĩnh vực hàng không .........................................................35
1.4.6. Ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe và y học ..............................................35
1.4.7. Một số ứng dụng của vật liệu cao su xốp và triển vọng của vật liệu xốp từ
cao su nanocompozit...............................................................................................37
1.5. Nhận xét chung .....................................................................................................38
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................40
2.1. Vật liệu nghiên cứu...............................................................................................40
2.1.1. Vật liệu cao su ...............................................................................................40
2.1.3. Các phụ gia và hóa chất cần thiết khác .......................................................41
2.2. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................42
2.2.1. Biến tính phụ gia nano .................................................................................42
2.2.1.1. Biến tính bề mặt ống nano carbon ........................................................42
2.2.1.2. Biến tính bề mặt nanosilica bằng hợp chất silan ..................................43
2.2.2. Phương pháp chế tạo vật liệu cao su nanocompozit ...................................44
2.2.2.1. Chế tạo vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở cao su thiên nhiên với
phụ gia nano .......................................................................................................44
2.2.2.2. Chế tạo vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend cao su thiên
nhiên/ cao su butadien với phụ gia nano............................................................45
2.2.2.3. Chế tạo vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend cao su thiên
nhiên/ cao su etylen propylen dien monome với phụ gia nano ..........................46
2.2.2.4. Chế tạo vật liệu cao su xốp trên cơ sở cao su thiên nhiên với phụ gia
nano ....................................................................................................................48
2.2.3. Một số phương pháp nghiên cứu khác ........................................................49
2.2.3.1. Phương pháp xác định tính chất cơ học của vật liệu ............................49
2.2.3.2. Phương pháp nghiên cứu tính chất nhiệt của vật liệu...........................50
2.2.3.3. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc của vật liệu nano............................50
2.2.3.4. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc hình thái của vật liệu .....................50
2.2.3.5. Phương pháp nghiên cứu độ bền môi trường, độ bền kiềm ..................50
v
2.2.3.6. Xác định nhiệt độ bề mặt của vật liệu do chuyển động quay và ma sát51
2.2.3.7. Phương pháp xác định độ dẫn nhiệt của vật liệu ..................................51
2.2.3.8. Phương pháp xác định nhiệt độ phân hủy của chất tạo xốp .................51
2.2.3.9. Phương pháp xác định cấu trúc cao su xốp bằng kính hiển vi quang học
............................................................................................................................51
2.2.3.10. Phương pháp xác định độ biến dạng dư sau nén của cao su xốp .......51
2.2.3.11. Phương pháp xác định khối lượng riêng của cao su xốp ....................51
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................52
3.1. Kết quả nghiên cứu biến tính các phụ gia nano ................................................52
3.1.1. Biến tính ống nano carbon...........................................................................52
3.1.2. Biến tính bề mặt nanosilica bằng hợp chất silan ........................................55
3.1.3. Nhận xét ........................................................................................................59
3.2. Nghiên cứu nâng cao tính năng cơ lý, kỹ thuật cho cao su thiên nhiên bằng
cách phối hợp nanosilica với than đen.......................................................................60
3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới tính chất cơ học của
vật liệu trên cơ sở cao su thiên nhiên.....................................................................60
3.2.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica chưa biến tính đến tính chất cơ
học của vật liệu trên cơ sở cao su thiên nhiên ...................................................60
3.2.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica biến tính TESPT đến tính chất cơ
học của vật liệu trên cơ sở cao su thiên nhiên ...................................................61
3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng than đen phối hợp tới tính chất cơ
học của vật liệu trên cơ sở cao su thiên nhiên.......................................................62
3.2.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng than đen phối hợp với nanosilica không biến
tính tới tính chất cơ học của vật liệu trên cơ sở cao su thiên nhiên...................62
3.2.2.2. Ảnh hưởng của hàm lượng than đen phối hợp với nanosilica biến tính
TESPT tới tính chất cơ học của vật liệu trên cơ sở cao su thiên nhiên..............63
3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình biến tính tới độ bền môi trường và
tính chất nhiệt của vật liệu .....................................................................................64
3.2.3.1. Ảnh hưởng của quá trình biến tính tới độ bền môi trường của vật liệu64
3.2.3.2. Ảnh hưởng của quá trình biến tính đến độ bền nhiệt của vật liệu ........65
3.2.4. Nhận xét ........................................................................................................68
vi
3.3. Nghiên cứu nâng cao tính năng cơ lý, kỹ thuật cho blend cao su thiên nhiên/
cao su butadien bằng cách phối hợp than đen, nanosilica và phụ gia khác.............68
3.3.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend CSTN/BR ..................................68
3.3.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng cao su butadien tới tính chất cơ lý của vật
liệu ......................................................................................................................68
3.3.1.2. Tính chất nhiệt của vật liệu ...................................................................69
3.3.1.3. Nghiên cứu cấu trúc hình thái của vật liệu ...........................................71
3.3.1.4. Nhiệt độ thủy tinh hóa của mẫu blend CSTN/BR ..................................72
3.3.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend
CSTN/BR và nanosilica ..........................................................................................74
3.3.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới tính chất cơ lý của vật liệu .74
3.3.2.2. Ảnh hưởng của NSTESPT đến tính chất và cấu trúc hình thái của vật liệu
cao su blend CSTN/BR .......................................................................................75
3.3.3. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend của
CSTN/BR bằng cách phối hợp nanosilica và các phụ gia khác ...........................77
3.3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng than đen phối hợp tới tính chất cơ lý của vật
liệu blend CSTN/BR............................................................................................77
3.3.3.2. Ảnh hưởng của phụ gia D01 tới tính chất cơ lý của vật liệu.................79
3.3.3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng ống nano carbon (CNT) phối hợp tới tính
chất cơ lý của vật liệu blend CSTN/BR ..............................................................81
3.3.3.4. Cấu trúc hình thái của vật liệu ..............................................................83
3.3.4. Nghiên cứu một số tính chất của vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở
blend CSTN/BR.......................................................................................................84
3.3.4.1. Ảnh hưởng của quá trình biến tính tới tính chất nhiệt của vật liệu trên
cơ sở blend CSTN/BR .........................................................................................84
3.3.4.2. Nghiên cứu quá trình sinh nhiệt do chuyển động quay và ma sát của vật
liệu ......................................................................................................................85
3.3.4.3. Nghiên cứu độ dẫn nhiệt của vật liệu cao su nanocompozit .................86
3.3.5. Nhận xét ........................................................................................................87
3.4. Nghiên cứu chế tạo, tính chất vật liệu cao su chịu nhiệt bền kiềm trên cơ sở
blend Cao su thiên nhiên/Cao su etylen propylen dien monome ............................88
vii
3.4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng EPDM đến tính chất cơ lý của vật
liệu blend CSTN/EPDM .........................................................................................88
3.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica tới tính chất cơ lý của
vật liệu trên cơ sở blend CSTN/EPDM ..................................................................90
3.4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng than đen phối hợp tới tính chất cơ
lý của vật liệu nanocompozit trên cơ sở blend CSTN/EPDM...............................91
3.4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng bari sulfat phối hợp tới tính chất
cơ lý của vật liệu CSTN/EPDM/NS/CB/BS ...........................................................93
3.4.5. Nghiên cứu một số tính chất của vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở
blend CSTN/EPDM.................................................................................................95
3.4.5.1. Nghiên cứu độ bền kiềm của vật liệu.....................................................95
3.4.5.2. Nghiên cứu cấu trúc hình thái của vật liệu ...........................................96
3.4.5.3. Nghiên cứu độ bền nhiệt của vật liệu ....................................................98
3.4.5.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình biến tính tới hiện tượng sinh nhiệt
do chuyển động quay và ma sát của vật liệu ....................................................100
3.4.6. Nhận xét ......................................................................................................102
3.5. Nghiên cứu sử dụng phụ gia nano để nâng cao tính chất cơ lý cho vật liệu cao
su xốp trên cơ sở cao su thiên nhiên ........................................................................102
3.5.1. Nghiên cứu lựa chọn phụ gia tạo xốp .......................................................103
3.5.1.1. Nghiên cứu lựa chọn theo nhiệt độ phân hủy......................................103
3.5.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại phụ gia tạo xốp tới cấu trúc lỗ xốp..104
3.5.1.3. Nghiên cứu lựa chọn hàm lượng phụ gia tạo xốp ...............................106
3.5.2. Nghiên cứu thời gian lưu hóa ....................................................................107
3.5.2.1. Ảnh hưởng của thời gian lưu hóa tới cấu trúc xốp tạo thành .............107
3.5.2.2. Ảnh hưởng của thời gian lưu hóa tới tính chất cơ học của cao su xốp
..........................................................................................................................108
3.5.3. Nghiên cứu nâng cao tính năng cơ lý cho vật liệu cao su xốp bằng một số
phụ gia nano..........................................................................................................109
3.5.4. Nghiên cứu phối hợp nanosilica và than đen để nâng cao tính năng cơ học
cho vật liệu cao su xốp trên cơ sở CSTN .............................................................110
3.5.5. Cấu trúc lỗ xốp của vật liệu cao su xốp .....................................................111
3.5.6. Nhận xét ......................................................................................................112
viii
KẾT LUẬN ................................................................................................................113
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN.........................................................115
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ
ĐƯỢC CÔNG BỐ .....................................................................................................116
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................117
PHỤ LỤC ...................................................................................................................131
ix
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
ADC Azodicarbonamide Azodicarbon amit - Chất tạo xốp
ADC (hay AC)
AIBN Azobis(isobutyronitrile) Azobis(isobutyronitrin)
BR Butadiene rubber Cao su butadien
BS Barium sulfate Bari sulfat
CB Carbon black Than đen
CNT Carbon nanotube Ống nano carbon
CSTH Cao su tổng hợp
CSTN, NR Natural Rubber Cao su thiên nhiên
CVD Chemical vapor deposition Kỹ thuật lắng đọng hơi hóa học
DCP Dicumyl peroxide Dicumyl peroxit
DDA Dodecylamine dodexylamin
DMA Dynamic Mechanical Analysis Phân tích cơ học động
DPG Diphenyl guanidine Xúc tiến DPG (hay xúc tiến D)
DPT Dinitrosopentamethylenetetramine Chất tạo xốp DPT (hay gọi tắt là
chất tạo xốp H)
EPDM Ethylene Propylene Diene
Monomer
Cao su etylen propylen dien đồng
trùng hợp
EVA Ethylene Vinyl Acetate Etylen Vinyl Acetat
FDA Food and Drug Administration Cục Quản lý Thực phẩm và Dược
phẩm
FESEM Field Emission Scanning Electron
Microscopy
Kính hiển vi điện tử quét trường phát
xạ
FTIR Fourier-transform infrared
spectroscopy
Quang phổ hồng ngoại biến đổi
Fourier
HĐBM Hoạt động bề mặt
HiPco High-pressure carbon monoxide carbon monoxit áp lực cao
HNBR Hydrogenated nitrile butadiene
rubber Cao su nitril butadien hydro hóa
LDPE Low Density Polyethylene Polyetylen tỷ trọng thấp
LS Layered silicate Silicat dạng lớp
MMT Montmorillonite Khoáng sét dạng montmorillonit
MU Mooney viscosity unit Đơn vị độ nhớt Mooney
MWCNT Multi-walled carbon nanotubes Ống nano carbon đa tường
NBR Acrylonitrile-Butadiene Rubber Cao su acrylonitril-butadien (hoặc
nitril-butadien)
x
NC Nanoclay Nanoclay
NS Nanosilica Nanosilica
NSTESPT Nanosilica được biến tính TESPT
OBSH 4,4’-Oxybis (Benzenesulfonyl
Hydrazide)
4,4’-Oxybis(benzensunfonylhydrazit)
PEG Polyethylene glycol Polyetylen glycol
pkl (phr) Parts per Hundred Rubber Phần khối lượng (phần khối lượng
/100 phần cao su)
POSS Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane Silsesquioxan oligomeric đa diện
PP Polypropylene Polypropylen
PSf Polysulfide Polysulfit
PVC PolyVinyl chloride Poly Vinyl Clorid
RD (TMQ) Poly (1,2-dihydro-2,2,4-trimethylquinoline)
Phòng lão RD
S Sulfur Lưu huỳnh
SBR Styrene Butadiene Rubber Cao su styren butadien
SEBS Styrene Ethylene Butylene Styrene Styren Etylen Butylen Styren
SEM Scanning Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử quét
SVR 3L Cao su thiên nhiên định chuẩn Việt
Nam loại SVR 3L
SWCNT Single-walled carbon nanotubes Ống nano carbon đơn tường
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TEM Transmission electron microscopes Kính hiển vi điện tử truyền qua
TESPT Bis-[3-(triethoxysilyl)-propyl]-
disulfide
Bis-(3-trietoxysilyl propyl)
tetrasulphit (hay Si69)
Tg Glass transition temperature Nhiệt độ thủy tinh hóa
TGA Thermogravimetric Analyze Phân tích nhiệt trọng lượng
THF Tetrahydrofuran Tetrahydrofuran
TMQ 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline Phòng lão TMQ (hoặc RD)
TMTD Tetramethylthiuram disulfide Tetrametyl thiuram disunfit – Xúc
tiến TMTD
TXC Dinitrosopentamethylenetetramine Dinitrosopentamethylen tetramin
(chất tạo xốp H)
UV UltraViolet Tia cực tím
v/ph vòng/phút
XSBR Cao su styren butadien carboxylat
hóa
xi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Công thức phân tử của CSTN [2, 3]................................................................4
Hình 1.2. Phân tử But-1,3-dien [1]..................................................................................6
Hình 1.3. Các dạng cấu hình của phân tử cao su butadien [1] ........................................6
Hình 1.4. Phương trình phản ứng tổng hợp SBR [1].......................................................7
Hình 1.5. Cao su etylen propylen dien monome [6] .......................................................8
Hình 1.6. Một số phụ gia kích thước nano sử dụng để gia cường trong chế tạo vật liệu
polyme nanocompozit [7] ..............................................................................................10
Hình 1.7. Than đen, (a) hạt riêng lẻ; (b) Tập hợp dạng chuỗi; (c) Kết tụ thành mạng
cấu trúc [8].....................................................................................................................11
Hình 1.8. Cấu trúc tinh thể của nanoclay [10]...............................................................13
Hình 1.9. Muối alkyl amoni làm chất tương hợp cho clay với polyme [13].................14
Hình 1.10. Ảnh cụm ống nano và hạt nano trên màng đế carbon dạng sợi (trên) và hình
ảnh phóng đại cao hơn cụm ống nano/hạt nano (các ảnh a, b dưới) [16]......................15
Hình 1.11. Ống nano carbon đơn tường (SWCNT) và đa tường (MWCNT) ...............16
Hình 1.12. (a) Sơ đồ phản ứng để flo hóa ống nano carbon, khử chức hóa và tạo dẫn
xuất; (b) Phản ứng đóng vòng in situ với dichlorocarben được tạo ra [30]. .................17
Hình 1.13. Các phản ứng biến tính bề mặt MWCNT [32]............................................18
Hình 1.14. Biến tính bề mặt MWCNT sử dụng các phản ứng đóng vòng [32] ............18
Hình 1.15. Bao gói các ống nano carbon bằng việc sử dụng copolyme poly(styren) -
block - poly(axit acrylic) [36]........................................................................................19
Hình 1.16. Tổng hợp và cấu trúc của nanosilica “thông minh” [44] ............................20
Hình 1.17. Ảnh TEM các hạt nanosilica [45]................................................................20
Hình 1.18. Phản ứng silan hóa sơ cấp và thứ cấp trong hệ nanosilica/TESPT [57]......22
Hình 1.19. Cấu trúc của POSS [16]...............................................................................23
Hình 1.20. Hệ polyme POSS [16] .................................................................................24
Hình 1.21. Mức độ phân tán của khoáng sét (clay) trong nền polyme [13]..................26
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình biến tính bề mặt CNT ..........................................................43
Hình 2.2. Sơ đồ quá trình biến tính nanosilica bằng TESPT ........................................44
Hình 3.1. Phổ FTIR của CNT........................................................................................53
Hình 3.2. Phổ FTIR của CNT-COOH...........................................................................53
xii
Hình 3.3. Phổ FTIR của CNT-PEG...............................................................................54
Hình 3.4. Liên kết của TESPT với bề mặt của nanosilica [133]...................................55
Hình 3.5. Phổ FTIR của bis-(3-trietoxysilylpropyl) tetrasulphit (TESPT)......................56
Hình 3.6. Phổ FTIR của nanosilica ...............................................................................57
Hình 3.7. Phổ FTIR của nanosilica biến tính ................................................................57
Hình 3.8. Giản đồ TGA của nanosilica .........................................................................58
Hình 3.9. Giản đồ TGA của nanosilica được biến tính bằng TESPT ...........................59
Hình 3.10. Giản đồ TGA của mẫu CSTN .....................................................................66
Hình 3.11. Giản đồ TGA của mẫu CSTN/NS ...............................................................66
Hình 3.12. Giản đồ TGA của mẫu CSTN/NSTESPT .......................................................66
Hình 3.13. Giản đồ TGA của mẫu CSTN/NS/CB.........................................................67
Hình 3.14. Giản đồ TGA của mẫu CSTN/NSTESPT/CB.................................................67
Hình 3.15. Giản đồ TGA của mẫu CSTN .....................................................................70
Hình 3.16. Giản đồ TGA của mẫu BR ..........................................................................70
Hình 3.17. Giản đồ TGA của mẫu CSTN/BR...............................................................71
Hình 3.18. Ảnh SEM bề mặt gãy của mẫu blend CSTN/BR (75/25) ...........................72
Hình 3.19. Biểu đồ DMA của mẫu CSTN ....................................................................72
Hình 3.20. Biểu đồ DMA của mẫu BR .........................................................................73
Hình 3.21. Biểu đồ DMA của mẫu blend CSTN/BR ....................................................73
Hình 3.22. Hàm lượng NS ảnh hưởng đến độ bền kéo khi đứt và độ dãn dài khi đứt của
vật liệu trên cơ sở blend CSTN/BR...............................................................................74
Hình 3.23. Ảnh FESEM bề mặt cắt các mẫu vật liệu ((a) CSTN/BR/NS và (b)
CSTN/BR/NSTESPT) .......................................................................................................77
Hình 3.24. Hàm lượng than đen ảnh hưởng đến độ bền kéo khi đứt và độ dãn dài khi
đứt của vật liệu trên cơ sở blend CSTN/BR..................................................................78
Hình 3.25. Cấu tạo của axit α-eleostearic......................................................................80
Hình 3.26. Hình ảnh FESEM bề mặt cắt các mẫu vật liệu............................................81
Hình 3.27. Ảnh FESEM bề mặt gãy của mẫu vật liệu trên cơ sở blend CSTN/BR
(75/25) được gia cường 12 pkl NSTESPT và 25 pkl CB có phối hợp thêm CNTPEG 0,6
pkl (a) và 1,2 pkl (b)......................................................................................................83
Hình 3.28. Sự gia tăng nhiệt độ trên bề mặt do chuyển động quay và ma sát một số vật
liệu trên cơ sở blend CSTN/BR.....................................................................................85
xiii
Hình 3.29. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ dẫn nhiệt của một số mẫu vật liệu trên cơ sở
blend CSTN/BR.............................................................................................................87
Hình 3.30. Hàm lượng EPDM ảnh hưởng đến độ bền kéo khi đứt và độ dãn dài khi đứt
của vật liệu trên cơ sở blend CSTN/EPDM ..................................................................89
Hình 3.31. Hàm lượng nanosilica ảnh hưởng đến độ bền kéo khi đứt và độ dãn dài khi
đứt của vật liệu trên cơ sở blend CSTN/EPDM ............................................................91
Hình 3.32. Hàm lượng than đen phối hợp NSTESPT ảnh hưởng đến độ bền kéo khi đứt
và độ dãn dài khi đứt của vật liệu cao su blend CSTN/EPDM .....................................92
Hình 3.33. Hàm lượng bari sulfat ảnh hưởng đến độ bền kéo khi đứt và độ dãn dài khi
đứt của vật liệu trên cơ sở blend CSTN/EPDM ............................................................94
Hình 3.34. Ảnh FESEM bề mặt gãy một số mẫu vật liệu cao su CSTN/EPDM được gia
cường NSTESPT phối hợp với than đen, bari sulfat.........................................................97
Hình 3.35. Giản đồ TGA của một số mẫu vật liệu cao su blend CSTN/EPDM (60/40)
gia cường nanosilica phối hợp với than đen, bari sulfat (tính theo pkl)........................99
Hình 3.36. Sự gia tăng nhiệt độ trên bề mặt do chuyển động quay và ma sát một số vật
liệu trên cơ sở blend CSTN/EPDM.............................................................................101
Hình 3.37. Giản đồ TGA của các chất tạo xốp khác nhau ..........................................103
Hình 3.38. Mẫu cao su xốp sử dụng chất tạo xốp OBSH............................................104
Hình 3.39. Mẫu cao su sử dụng chất tạo xốp ADC.....................................................105
Hình 3.40. Mẫu cao su sử dụng chất tạo xốp TXC .....................................................105
Hình 3.41. Hàm lượng chất tạo xốp TXC ảnh hưởng đến cấu trúc lỗ xốp của vật liệu
cao su xốp (Ảnh kính hiển vi quang học)....................................................................106
Hình 3.42. Thời gian lưu hóa ảnh hưởng đến cấu trúc lỗ xốp.....................................108
Hình 3.43. Mặt cắt mẫu cao su xốp trên cơ sở CSTN gia cường các loại phụ gia khác
nhau (Ảnh chụp kính hiển vi quang học) ....................................................................111