Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu trường đại học sư phạm hà nội khoa hoá học phan thị huệ nghiên cứu khả trộn hợp sericit với cao su thiên nhiên khoá luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành: hoá công nghệ môi trường Người hướng dẫn khoa học: ts Ngô Kế Thế Người thực : Phan Thị Huệ Lớp : K31D Hóa hà nội - 2009 Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Lời cảm ơn Khoá luận thực Viện Khoa học Vật liệu - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn TS Ngô Kế Thế Viện Khoa học Vật liệu Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn em suốt trình thực khoá luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Hoá học trường ĐHSP Hà Nội cung cấp cho em kiến thức trình học tập để em hoàn thành khoá luận Quá trình thực khoá luận tốt nghiệp thời gian ngắn nên không tránh khỏi số sai sót Vì vậy, em mong nhận góp ý bảo thầy cô bạn sinh viên quan tâm Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2009 Sinh viên Phan Thị Huệ Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các kết nghiên cứu, số liệu trình bày khoá luận hoàn toàn trung thực không trùng với kết tác giả khác Tác giả: Phan Thị Huệ Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Danh mục bảng hình Danh mục bảng Bảng Thành phần hoá học cao su thiên nhiên sản xuất phương pháp khác Bảng Thành phần tiêu chuẩn để xác định tính chất lý CSTN Bảng 3: Khảo sát khả trộn hợp Brabender 50 0C khoáng sericit S1 với CSTN Bảng 4: Khảo sát khả trộn hợp Brabender 50 0C khoáng sericit S2 với CSTN Bảng 5: Khảo sát khả trộn hợp Brabender 60 0C sericit S1 S2 với CSTN Bảng 6: Gia tăng độ bền kéo đứt vật liệu cao su gia cường khoáng sericit Bảng 7: Tính chất lý tổ hợp CSTN với sericit S1 sử lý aminsilan Bảng 8: Tính chất lý tổ hợp CSTN với sericit S2 sử lý aminsilan Bảng 9: Tính chất lý tổ hợp CSTN với sericit S1 sử lý vinylsilan Bảng 10: Tính chất lý tổ hợp CSTN với sericit S2 sử lý vinylsilan Bảng 11: Độ bền môi trường mài mòn tổ hợp CSTN/sericit Bảng 12: Tính chất vật liệu cách điện từ CSTN/sericit Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Danh mục hình Hình Cấu trúc tinh thể sericit Hình 2: Sự bóc lớp tinh thể muscovit Hình 3: Giản đồ biến đổi mômen xoắn nhiệt độ trình trộn hợp CSTN với sericit S1n Hình 4: Giản đồ biến đổi mômen xoắn nhiệt độ trình trộn hợp CSTN với sericit S2n Hình 5: Giản đồ biến đổi mômen xoắn nhiệt độ trình trộn hợp CSTN với SiO2 Hình 6: Giản đồ biến đổi mômen xoắn nhiệt độ trình trộn hợp CSTN với Kaolin Hình 7: Giản đồ TGA mẫu cao su sericit Hình 8: Giản đồ TGA mẫu cao su có mica S1n-30 Hình 9: Giản đồ TGA mẫu cao su có mica S1tv-30 Danh mục ảnh ảnh ảnh SEM mẫu cao su có sericit S1n-30 ảnh ảnh SEM mẫu cao su có sericit S2n-30 ảnh ảnh SEM mẫu cao su có sericit S1ta-30 ảnh ảnh SEM mẫu cao su có sericit S2ta-30 ảnh ảnh SEM mẫu cao su có sericit S2tv-30 ảnh ảnh SEM mẫu cao su có sericit S2tv-30 Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu mục lục Trang Lời cảm ơn Lời cam đoan Danh mục bảng hình Mở đầu Chương tổng quan 1.1 Khoáng sericit ứng dụng lĩnh vực polyme 1.1.1 Các đặc tính sericit liên quan đến vật liệu gia cường 1.1.2 Nghiên cứu ứng dụng sericit polyme cao su .7 1.1.2.1 Trên giới 1.1.2.2 Việt Nam .10 1.1.3 Biến đổi bề mặt sericit 12 1.1.3.1 Phương pháp biến đổi bề mặt gián tiếp 14 1.1.3.2 Phương pháp biến đổi bề mặt trực tiếp 15 1.2 Cao su thiên nhiên biện pháp nâng cao tính chất 17 1.2.1 Cao su thiên nhiên .17 1.2.1.1 Lịch sử phát triển cao su thiên nhiên 17 1.2.1.2 Mủ cao su tự nhiên( latec) 17 1.2.1.3 Thành phần cấu tạo hoá học cao su thiên nhiên 18 1.2.1.4 Tính chất CSTN 20 1.2.2 Một số biện pháp nâng cao tính chất cao su thiên nhiên 22 1.2.2.1 Biến tính CSTN nhựa cao su tổng hợp khác 22 1.2.2.2 Biến tính CSTN phương pháp hóa học 23 1.2.2.3 Biến tính CSTN biện pháp hoá lý 24 Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Chương Thực nghiệm 27 2.1 Nguyên liệu 27 2.1.1 Cao su thiên nhiên .27 2.1.2 Khoáng sericit .27 2.1.3 Hợp chất silan 28 2.1.4 Các phụ gia khác 28 2.2 Phương pháp nghiên cứu 29 2.2.1 Biến đổi bề mặt sericit .29 2.2.2 Nghiên cứu khả trộn hợp khoáng sericit với cao su .29 2.2.3 Khảo sát tính chất lý vật liệu .29 2.2.3.1 Phương pháp chế tạo mẫu 29 2.2.3.2 Các phương pháp đo .30 2.2.4 Khảo sát độ bền nhiệt vật liệu 31 2.2.5 Nghiên cứu cấu trúc hình thái vật liệu .32 2.2.6 Khảo sát khả bền môi trường vật liệu 32 Chương Kết thảo luận .33 3.1 Nghiên cứu khả trộn hợp khoáng sericit với cao su 33 3.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng chủng loại sericit đến trình trộn hợp .36 3.1.2 ảnh hưởng nhiệt độ đến trình trộn hợp 37 3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng khoáng srricit đến tính chất vật liệu CSTN 38 3.2.1 ảnh hưởng khoáng sericit đến tính chất lý vật liệu CSTN 38 3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng chất biến đổi bề mặt đến tính chất lý vật liệu CSTN .40 3.2.3 ảnh hưởng khoáng sericit đến độ bền nhiệt vật liệu 42 Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu 3.2.4 ảnh hưởng bề mặt khoáng sericit đến cấu trúc hình thái vật liệu 44 3.3 Tính chất tổ hợp vật liệu CSTN/sericit .46 Kết luận 48 Tài liệu tham khảo .49 Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Mở đầu Lý chọn đề tài Cao su loại vật liệu có tính chất quý Khác với vật thể rắn kim loại hay vật liệu polyme khác, cao su có độ bền học thấp hơn, đại lượng biến dạng, đàn hồi lớn nhiều lần Cao su thiên nhiên (CSTN) vật liệu polyme sẵn có nước ta Đặc biệt năm gần với sách phát triển kinh tế xã hội Đảng Nhà nước, sản lượng CSTN nguyên liệu tăng lên nhanh Song nhu cầu Thế Giới, giá bán CSTN nguyên liệu thấp, ta phải nhập sản phẩm cao su với giá thành cao Vì vậy, nghiên cứu biện pháp biến tính, mở rộng phạm vi ứng dụng CSTN nhằm phục vụ cho việc phát triển kinh tế, kỹ thuật vấn đề cấp bách nước ta Trong thời gian qua, bên cạnh việc đẩy mạnh nâng cao sản lượng chất lượng sản phẩm cao su truyền thống săm lốp ôtô, xe máy nhiều sản phẩm cao su kỹ thuật đưa vào nghiên cứu, sản xuất sử dụng loại đệm ray đường sắt, loại gối cầu mang lại hiệu kinh tế đáng kể Cao su thiên nhiên có khả cách điện tốt dùng để bọc dây cáp điện Cao su có đặc tính mềm, dẻo, đàn hồi, dễ dàng tạo hình có tỷ tốc thấp Vì cần nghiên cứu để tăng cường đặc tính CSTN Với cách tiếp cận trên, đề tài “Nghiên cứu khả trộn hợp sericit với cao su thiên nhiên” sử dụng sericit để gia cường độ bền học, tính chất cách điện cho cao su vật liệu polyme, tăng khả bảo vệ lớp phủ thông báo nhiều công trình giới Khoá Luận Tốt Nghiệp - - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Hiện vấn đề nhiều nhà khoa học quan tâm, sericit sử dụng hoá mỹ phẩm để tăng vẻ đẹp khả chống tia cực tím cho nhiều loại kem dưỡng da Việt Nam khoáng sericit quan tâm khai thác, tuyển chọn thời gian gần nên chưa nhà khoa học nghiên cứu ứng dụng Mục đích nghiên cứu Tăng độ bền cơ, lý, hoá, tính chất cách điện cho CSTN sericit Trên sở đó, chế tạo vật liệu cao su có khả cách điện mà đảm bảo tính cơ, lý hoá tốt, độ đàn hồi Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng chủng loại sericit đến khả trộn hợp với CSTN - Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ trộn hợp với CSTN - Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi bề mặt sericit đến khả trộn hợp với CSTN - Nghiên cứu tính chất vật liệu CSTN gia cường sericit Khoá Luận Tốt Nghiệp - 10 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu dụng gia tăng độ bền kéo đứt cho CSTN sericit nguyên thuỷ Sericit S1tv S2tv có ảnh hưởng nhiều đến độ bền kéo đứt vật liệu 3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng chất biến đổi bề mặt đến tính chất lý vật liệu CSTN Đề tài khảo sát biến đổi độ bền học vật liệu CSTN sử dụng loại sericit biến đổi bề mặt aminsilan vinylsilan hàm lượng khác (0, 5, 10, 20, 30 pkl) Các giá trị úkđ, ồdãn dài, ồdư, (độ bền kéo đứt, độ dãn dài, độ dãn dư tương ứng) độ cứng mẫu nghiên cứu có sử dụng sericit sử lý aminsilan vinylsilan trình bày bảng Bảng 7: Tính chất lý tổ hợp CSTN với sericit S1 sử lý aminsilan úkđ ồdãn dài ồdư Độ cứng pkl (MPa) (%) (%) (Shore A) AS1-0 11,56 652 6,8 45 AS1-1 15,82 600 13,6 46,2 10 22,30 692 30,4 48,6 AS1-3 20 26,50 630 38 55,77 AS1-4 30 20,45 640 44 58,1 Mẫu AS1-2 Sericit Ký hiệu S1ta Khoá Luận Tốt Nghiệp - 49 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Bảng 8: Tính chất lý tổ hợp CSTN với sericit S2 sử lý aminsilan úkđ ồdãn dài ồdư Độ cứng pkl (MPa) (%) (%) (Shore A) AS2-0 11,56 652 6,8 45 AS2-1 12,17 620 6,8 48,6 10 13,51 660 11,2 47,4 AS2-3 20 23,62 600 24 49,1 AS2-4 30 20,33 740 24 49,7 Sericit Mẫu Ký hiệu AS2-2 S2ta Các giá trị úkđ, ồdãn dài, ồdư, (độ bền kéo đứt, độ dãn dài, độ dãn dư tương ứng) độ cứng mẫu nghiên cứu có sử dụng sericit sử lý vinylsilan trình bày bảng 10 Bảng 9: Tính chất lý tổ hợp CSTN với sericit S1 sử lý vinylsilan úkđ ồdãn dài ồdư Độ cứng pkl (MPa) (%) (%) (Shore A) VS1-0 11,07 740 5,2 44 VS1-1 16,67 640 14,4 56 10 25,32 660 20,2 64 VS1-3 20 26,51 660 24,4 66,5 VS1-4 30 28,96 660 26,2 68 Sericit Mẫu Ký hiệu VS1-2 S1tv Khoá Luận Tốt Nghiệp - 50 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Bảng 10: Tính chất lý tổ hợp CSTN với sericit S2 sử lý vinylsilan úkđ ồdãn dài ồdư Độ cứng pkl (MPa) (%) (%) (Shore A) VS2-0 11,07 740 5,2 44 VS2-1 16,51 660 10 55 10 22,71 740 18,8 55,6 VS2-3 20 23,95 748 24,2 56,6 VS2-4 30 24,41 672 25,6 60,8 Mẫu Sericit Ký hiệu VS2-2 S2tv tất mẫu, độ dãn dài có giá trị cao, lơn 600%, độ dãn dư tăng theo chiều tăng hàm lượng sericit Hai giá trị úkđ độ cứng vật liệu quan tâm nhiều Các giá trị mẫu sử dụng S1tv S2tv có xu hướng cao sử dụng S1ta S2ta tương ứng Điều phù hợp với nhận định S1tv S2tv tham gia vào trình lưu hoá, tạo liên kết với cao su, làm cho mạng không gian bền Độ bền kéo đứt đạt giá trị cao mẵ có hàm lượng sericit từ 10 pkl Sericit sử lý aminsilan trộn hợp với cao su đến hàm lượng 20 pkl, sericit sử lý vinylsilan sử dụng cao mà tính chất lý vật liệu chưa bị suy giảm 3.2.3 ảnh hưởng khoáng sericit đến độ bền nhiệt vật liệu Trên sở kết nghiên cứu trên, ba mẫu vật liệu M0, NS1-4, VS1-4 (không có sericit, gia cường S1n S1tv 30 pkl) chọn Khoá Luận Tốt Nghiệp - 51 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu để khảo sát độ bền nhiệt phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng TGA Giản đồ nhiệt ba loại vật liệu thể hình 7, Hình 7: Giản đồ TGA mẫu cao su sericit Khoá Luận Tốt Nghiệp Hình 8: Giản đồ TGA mẫu cao su có mica S1n-30 - 52 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Hình 9: Giản đồ TGA mẫu cao su có mica S1tv-30 Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Trên giản đồ TGA hình xuất hai vùng phân huỷ mạnh đặc trưng CSTN 340,62 0C 492,71 0C, vùng nhiệt độ ban đầu quan trọng vùng nhiệt độ khối lượng vật liệu suy giảm phần lớn (74,48%), đặc trưng cho độ bền nhiệt vật liệu Khi cao su gia cường sericit vùng nhiệt độ thay đổi Hình giản đồ TGA mẫu cao su gia cường sericit nguyên thuỷ, không biến đổi bề mặt (S1n) Nhiệt độ phân huỷ mạnh ban đầu tăng lên 0C, chứng tỏ khoáng sericit có tác dụng làm tăng độ bền nhiệt cao su Sự gia tăng thể mạnh nhiều sử dụng khoáng sericit sử lý vinylsilan (S1tv) nhiệt độ phân huỷ cao ban đầu mẫu có S1tv tăng lên 24 0C, đạt nhiệt độ 364,71 0C (hình 9) Khoáng sericit sử lý vinylsilan có tác dụng tốt chất gia cường cho vật liệu CSTN kể gia tăng độ bền nhiệt 3.2.4 ảnh hưởng bề mặt khoáng sericit đến cấu trúc hình thái vật liệu Cấu trúc hình thái vật liệu CSTN gia cường khoáng sericit khảo sát kính hiển vi điện tử quét (SEM) bề mặt gẫy mẫu đo ảnh ảnh SEM cao su có chứa sericit không biến đổi bề mặt Khoá Luận Tốt Nghiệp - 53 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Sericit có cấu trúc dạng hình vảy có kích thước nhỏ 510 ỡm, chúng tồn tương đối độc lập, không thấy có liên kết với cao su ảnh 2: ảnh SEM mẫu cao su có sericit S2n-30 ảnh 1: ảnh SEM mẫu cao su có sericit S1n-30 Khi sericit biến đổi bề mặt (ảnh 3, 4, 5, 6), phân bố cao su đặn không thấy tách pha mạnh mẫu có sericit nguyên thuỷ Đã có tương tác pha tốt sericit cao su nhờ nhóm chức bề mặt sericit làm cho sức căng bề mặt hai pha giảm Các mẫu gia cường sericit sử lý vinylsilan có cấu trúc đặn nhiều so với sử lý aminsilan (ảnh 6) thấy rõ kết dính cao su lên bề mặt sericit Sericit cần phải biến đổi bề mặt để có tương tác pha tốt dẫn đến tính chất vật liệu gia tăng Khoá Luận Tốt Nghiệp - 54 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu ảnh 5: ảnh SEM mẫu ảnh 6: ảnh SEM mẫu cao su có sericit cao su có sericit S1tv-30 Trên ảnh SEM này, khác biệt tươngS2tv-30 tác với pha cao su hai loại sericit S1 S2 không thấy rõ Tuy nhiên, độ mịn chúng thể Sericit loại S2 có kích thước độ phân bố hạt nhỏ so với sericit loại S1 (ảnh 6) 3.3 Tính chất tổ hợp vật liệu CSTN/sericit Từ giá trị trình bày bảng tính chất điện vật liệu thấy rằng, mẫu vật liệu cao su sử dụng khoáng sericit S1tv có độ cách điện đạt yêu cầu Tính chất lý mẫu cao su cao Thực kiểm tra độ mài mòn hệ số già hoá ba loại sản phẩm cao sử dụng sericit S1tv, kết trình bày bảng 11 Khoá Luận Tốt Nghiệp - 55 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Bảng 11: Độ bền môi trường mài mòn tổ hợp CSTN/sericit Hệ số già hoá Sericit Mẫu Ký hiệu VS1-2 VS1-3 S1tv VS1-4 Độ mài Trong không Trong nước mòn khí 70 0C muối 10% (%) 10 0,88 0,87 0,035 20 0,90 0,91 0,025 30 0,92 0,92 0,0237 pkl Như khoáng sericit sử lý vinylsilan lựa chọn để làm chất gia cường cho cao su cách điện Hàm lượng sericit sử dụng lớn 20 pkl đảm bảo cho vật liệu có tính chất theo yêu cầu thảm cao su cách điện (bảng12) Bảng 12: Tính chất vật liệu cách điện từ CSTN/sericit TT Tính chất vật liệu Đơn vị Giá trị Đăng ký Đạt MPa > 20 > 23,95 Độ bền kéo đứt Độ dãn dài đứt % > 400 > 600 Độ biến dạng dư % < 25 < 25 Độ cứng Shore A 50-70 > 55 Độ bền mài mòn g/40 m < 0,03 < 0,025 Điện áp đánh thủng, Eđt kV/cm > 180 > 181 Điện trở khối, ủv Ù.cm > 1014 > 3,56 1015 Điện trở mặt, ủs Ù > 1015 > 9,16 1015 Hệ số tổn hao, tgọ < 0,1 10-2 ~ 10-3 Khoá Luận Tốt Nghiệp - 56 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu 10 Hệ số già hoá - Trong không khí > 0,90 > 0,9 - Trong nước muối > 0,90 > 0,91 Khoá Luận Tốt Nghiệp - 57 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Kết luận Khoáng sericit đề tài nghiên cứu sử dụng để gia cường cho vật liệu CSTN Sericit trộn hợp tốt với cao su, dễ dàng so với bộn độn thông thường SiO2 Kaolin, giúp cho trình gia công chế tạo mẫu rút ngắn thời gian, tăng hiệu kinh tế Sericit làm giảm thời gian lưu hoá CSTN, sericit biến đổi bề mặt aminsilan Sericit có tác dụng gia tăng tính chất lý, độ bền nhiệt tính chất điện vật liệu sericit biến đổi bề mặt hợp chất silan Sericit biến đổi vinylsilan tham gia vào trình lưu hoá cao su nên tính chất vật liệu gia tăng mạnh Sericit biến đổi aminsilan có nhóm chức hoạt tính NH2 nên không phù hợp cho vật liệu cách điện Độ bền nhiệt CSTN gia cường sericit biến đổi bề mặt vinylsilan có độ bền nhiệt cao hẳn so với sản phẩm cao su không gia cường gia cường sericit không biến đổi bề mặt Khoáng sericit sử lý vinylsilan lựa chọn để làm chất gia cường cho cao su cách điện Hàm lượng sericit sử dụng lớn 20 pkl đảm bảo cho vật liệu có tính chất theo yêu cầu đề tài Trên kết ban đầu mang tính định hướng cho nghiên cứu ứng dụng sericit để gia cường cho vật liệu polyme compozit cao su vào mục đích khác Lĩnh vực nghiên cứu nhiều giới ngày thấy nhiều nhà khoa học quan tâm Trong điều kiện Khoá Luận Tốt Nghiệp - 58 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu nước ta, hy vọng giá thành sản phẩm hạ nhiều dùng sericit thay chất độn gia cường khác Khoá Luận Tốt Nghiệp - 59 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu Tài liệu tham khảo [1] Rothon and Roger “Particulate filler for Polymer”, 2002, Smithers Rapra [2] C.R.G Furtado, J.L Leblanc, R.C.R Nunes European Polymer Journal 2000 (36), 1717-1723 [3] Trần Trọng Huệ, Kiều Quí Nam (2006), Sericit Mineralization in Vietnam and its Economic Significance, Institute of Geology, VAST, Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Hanoi [4] Krishna G Bhattacharyya Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 1993, 63, 289-306 [5] Peter Herder, Lena Vagberg and Per Stenius Colloid and Surfaces, 1988, 34, 117-132 [6] Industrial Grade, C A> S>, 12001/26/2 Sericit 2000 [7] H S Katz and J V Milewske, “Handbook of fillers for plastics”, 1987, New York, Van Nostrand [8] J Luss, R T Woodhams and M Xanthos: Polym Eng Sci., 1973, 13, 139 [9] S E Tausz and C E Chaffey, J Appl Polym Sci., 1982, 27, 4493 [10] K Okuno and R T Woodhams, Polym Eng Sci., 1975, 15, 308 [11] C Busign, C M Martines and R T Woodhams, Polym Eng Sci., 1983, 23, 766 [12] M Xanthos, Plast Compos., 1979, 2, 19 Khoá Luận Tốt Nghiệp - 60 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu [13] C Busign, R Lahtinen, C M Martines, G Thomas and R T Woohams, Polym Eng Sci., 1984, 24, 169 [14] P L Fernando, Polym Eng Sci., 1988, 28, 806 [15] T Vu-Khanh, B Sanschgrin and B Fisa, Polym Compos., 1985,5, 249 [16] D L Faulkner, J Appl Polym Sci., 1988, 36, 467 [17] T Vu-Khanh and B Fisa, Polym Compos., 1986, 7, 219 [18] M R Piggott, J Mayer Sci., 1973, 8, 1373 [19] M S Boara and C E Chapffey, Polym Eng Sci., 1977, 17, 715 [20] A Sodergard, K Ekman, B Stenlund and A Lassas, J Appl Polym Sci., 1996, 59, 1709-1714 [21] Xiadong Zhou, Ruohua, Quangfang Lin Journal of Materials Science, 2006, 41, 7879-7885 [22] Dipak Baral, P P De, Golok B Nando Polymer Degradation and Stability, 1999, 65, 47-51 [23] Daniel F Castro et al Journal of Applied Polymer Science, 2003, 90, 2156-2162 [24] S Debnath, S K De, D Khastgir Journal ò Materials Science, 1987, 22, 4453-4459 [25] Đỗ Quang Kháng, Ngô Kế Thế, Lương Như Hải cộng sự, Hội nghị hoá học toàn quốc lần thứ IV, Hà nội, 10 2003, Tr 10-15 Báo cáo khoa học, Viện KH Vật liệu, 2004 [26] Ngô Kế Thế, Nghiên cứu ứng dụng bột khoáng sericit để tăng cường Khoá Luận Tốt Nghiệp - 61 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu khả bảo vệ cho hệ sơn dùng môi trường ẩm xâm thực cao, Viện Khoa học Vật liệu, 2-2008 [27] K Okuno and R T Woodhams, Polym Eng Sci., 1975, 15, 308 [28] T Vu-Khanh and B Fisa, Polym Compos., 1986, 7, 219 M R Piggott, J Mayer Sci., 1973, 8, 1373 [29] M R Piggott, J Mayer Sci., 1973, 8, 1373 [30] M S Boara and C E Chapffey, Polym Eng Sci., 1977, 17, 715 [31] A Sodergard, K Ekman, B Stenlund and A Lassas, J Appl Polym Sci., 1996, 59, 1709-1714 [32] Pushpa Bajaj, N K Jha and A Kumar, J Appl Polym Sci., 1988, 56, 1339-1347 [33] A Guide to Silane Solutions from Dow Corning, Dow Corning [34] E Kiss and C-G Golander Colloids and Surfaces, 1990, 49, 335-342 [35] Hydrophobicity, hydrophilicity and silane surface modification 2006, Gelest, Inc [36] B D Favis, Blandchard, J Leonard and R.E Prud’homme Journal of Applied Polymer Science, 1983, 28, 1235-1244 [37] B D Favis, M Leclerc and R.E Prud’homme Journal of Applied Polymer Science, 1983, 28, 3565-3572 [38] Tariq M Malik Polymer Bulletin, 1991, 26, 709-714 Khoá Luận Tốt Nghiệp - 62 - Phan Thị Huệ K31D Hoá Trường Đại Học SP Hà Nội Viện KH Và Vật Liệu [39] Nguyễn Việt Bắc (1998), Nghiên cứu triển khai ứng dụng cao su thiên nhiên làm vật liệu compozit, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước KHCN - 03.03, tr 8-12 [40] Võ Phiên, Lê Xuân Hiền, Phạm Ngọc Lân (1982), “Cao su vòng ứng dụng chúng”, Tạp chí Hoá học, 20 (4), tr 11-14 [41] Tài liệu tham khảo hãng Georgia Industrials, Inc Khoá Luận Tốt Nghiệp - 63 - Phan Thị Huệ K31D Hoá [...]... được, các tác giả rút ra kết luận rằng với các bề mặt tích điện cao như của mica-sericit thì cơ chế cho sự ghép nối với các aminsilan là các tương tác tĩnh điện với bề mặt tĩnh điện âm trên bề mặt của mica-sericit [5]: 1.2 Cao su thiên nhiên và những biện pháp nâng cao tính chất 1.2.1 Cao su thiên nhiên 1.2.1.1 Lịch sử phát triển của cao su thiên nhiên Cao su thiên nhiên CSTN được loài người phát triển... 3 1012 Cao su thiên nhiên tan tốt trong dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng, CCl4, CS2, không tan trong rượu và xeton b Tính chất cơ lý của cao su thiên nhiên Cao su thiên nhiên được lưu hoá bằng lưu huỳnh với một số chất xúc tiến thông dụng Tính chất cơ lý của CSTN được xác định theo tính chất của hợp phần cao su tiêu chuẩn sau: Bảng 2 Thành phần tiêu chuẩn để xác định các tính chất cơ lý của CSTN... toàn của các hợp chất cacbuahydro Than đen là chất độn tăng cường chủ yếu được dùng trong công nghệ gia công cao su Sự có mặt của than đen trong hợp phần cao su với hàm lượng cần thiết làm tăng tính chất cơ lý của cao su như: giới hạn bền kéo đứt, xé rách, khả năng chống mài mòn, độ cứng và môđum đàn hồi của vật liệu Sự có mặt của nhóm phân cực trên bề mặt than đen là yếu tố quan trọng quyết định khả năng. .. mật độ điện tích trên bề mặt cao, nên phần lớn các ion K + tập trung ở các vị trí gần với bề mặt của mica-sericit Tuy nhiên dưới điều kiện thích hợp các ion K+ có thể trao đổi một cách định lượng với các ion khác 1.1.2 Nghiên cứu ứng dụng sericit trong polyme và cao su 1.1.2.1 Trên thế giới Nghiên cứu ứng dụng khoáng sericit để gia cường cho cao su và chất dẻo, tăng khả năng bảo vệ cho các lớp phủ đã... axeton, hợp chất chứa nitơ mà thành phần chính của nó là protein và chất khoáng Hàm lượng của các chất này dao động tương đối lớn phụ thuộc vào phương pháp sản xuất, tuổi của cây cao su, mùa khai thác mủ cao su Trong bảng 1 trình bày thành phần hoá học của CSTN, sản xuất bằng các phương pháp khác nhau Bảng 1: Thành phần hoá học của cao su thiên nhiên được sản xuất bằng các phương pháp khác nhau Loại cao su. .. cường của silicdioxit Silicdioxit còn được sử dụng làm chất độn tăng cường cho các hợp phần cao su- nhựa tổng hợp khác Đối với các loại cao su không kết tinh hoặc cao su có cấu trúc vô định hình, silicdioxit có tác dụng tăng cường tính chất cơ lý Silicdioxit có chứa nhiều nhóm phân cực trên bề mặt vì thế có khả năng hấp thụ hầu hết các chất phối hợp khác trên bề mặt làm giảm tác dụng của các chất phối hợp. .. MnO2, CuO… Hàm lượng chất khoáng trong CSTN phụ thuộc vào phương pháp sản xuất, tuổi cây cao su, khí hậu, thổ nhưỡng, mùa thu hoạch b Cấu tạo hoá học của cao su thiên nhiên Mạch hydro cacbon của CSTN được tạo ra từ các mắt xích isopren: [ CH2–C=CH–CH2] CH3 Cao su thiên nhiên là hợp chất hữu cơ cao phân tử Cấu tạo chính của nó là polyisopren mà mạch đại phân tử được hình thành từ mắt xích isopren đồng phân... Khi sử dụng bột sericit làm chất độn cho cao su, nó đã có những ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu Bột sericit có thể cải thiện độ bền của các sản phẩm cao su, cũng như các ảnh hưởng gia cường tương tự như với các chất độn gia cường khác Các ảnh hưởng chính của nó trong cao su là: cải thiện độ bền của các sản phẩm cao su, các ảnh hưởng gia cường tương tự như với muội cacbon trắng (white carbon black),... Khi tăng hàm lượng chất độn tăng cường trong hợp phần cao su đến một hàm lượng giới hạn nào đó các tính chất cơ lý của vật liệu tăng lên Để tăng cường tính chất cơ lý của hợp phần cao su có thể sử dụng chất độn với kích thước hạt từ 5 m đến 100 m Mức độ tăng cường lực cho cao su bằng các chất độn hoạt tính còn phụ thuộc vào tương tác giữa các phân tử cao su với bề mặt chất độn Chất độn có độ phân cực... Liệu 1 Cao su thiên nhiên 100,0 2 Lưu huỳnh 3,0 3 Mercaptobenzolthiazol 0,7 4 Kẽm ôxít 5,0 5 Axit stearic 0,5 Hỗn hợp cao su được lưu hoá ở nhiệt độ từ 145 – 150 0C với thời gian tối ưu là 20 – 30 phút có các tính chất cơ lý sau: + Độ bền kéo đứt : 23 MPa + Độ dẫn dài tương đối : 700 % + Độ dãn dư :  12% + Độ cứng tương đối : 65 Shore A 1.2.2 Một số biện pháp nâng cao tính chất cao su thiên nhiên 1.2.2.1 ... tiếp 15 1.2 Cao su thiên nhiên biện pháp nâng cao tính chất 17 1.2.1 Cao su thiên nhiên .17 1.2.1.1 Lịch sử phát triển cao su thiên nhiên 17 1.2.1.2 Mủ cao su tự nhiên( latec)... Vật Liệu 2.2.2 Nghiên cứu khả trộn hợp khoáng sericit với cao su Khả trộn hợp tổ hợp cao su với sericit khảo sát thiết bị trộn kín Brabender, CH liên bang Đức trung tâm nghiên cứu vật liệu polyme,... than đen thích hợp cho loại cao su để đạt lực tác dụng than đen mạch cao su lớn Chương Thực nghiệm 2.1 Nguyên liệu 2.1.1 Cao su thiên nhiên Cao su thiên nhiên sử dụng cho nghiên cứu loại crep