Sự phối trộn (blend) giữa cao su tự nhiên (CSTN) với các loại cao su tổng hợp đã kết hợp các ưu điểm đặc biệt từng loại cao su. Ví dụ, sự phối trộn giữa cao su tự nhiên với cao su Etylen Propylen Dien Monome (EPDM) đã tạo ra vật liệu chịu môi trường rất tốt, đặc biệt là với tia ozon. Hiện nay, có nhiều nghiên cứu về sự phối trộn giữa cao su tự nhiên và cao su tổng hợp nhằm tạo ra blend với tính chất tốt hơn. Tuy nhiên, việc tiếp tục hoàn thiện các tính chất sử dụng của blend trên cơ sở CSTN vẫn đang là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn cao. Trong đó, các nghiên cứu về ảnh hưởng của phụ gia nano đến tính chất của cao su blend đang thu hút được sự chú ý của các nhà khoa học.
Trên cơ sở đó, luận án của NCS Lê Như Đa đã giải quyết các vấn đề sau:
- Đánh giá định tính ảnh hưởng của phương pháp hỗn luyện đến mức độ phân bố xúc tiến và khả năng khâu mạch của từng pha cao su riêng rẽ trong blen CSTN/EPDM. Trên cơ sở đó đã đánh giá hiệu quả trộn hợp và xác định được phương pháp tạo ra blend CSTN/EPDM với tính chất phù hợp.
- Xác định được xu hướng dịch chuyển các chất xúc tiến từ pha EPDM sang CSTN trong quá trình chế tạo blend. Kết quả cho thấy sự dịch chuyển này phụ thuộc cả vào thông số hòa tan của các chất và sự chênh lệch tốc độ lưu hóa giữa hai pha cao su CSTN và EPDM. Điều này có ảnh hưởng đến khả năng tương hợp của hai loại cao su trong blend.
- Mức độ tương hợp của CSTN và EPDM được tăng cương bằng cách biến tính EPDM bằng DTDM với chế độ biến tính tối ưu là:
Nhiệt độ biến tính: 140oC
Hàm lượng DTDM: 0,5pkl;
Hàm lượng xúc tác: 0,5pkl
Thời gian biến tính: 8 phút
Blend CSTN/EPDM biến tính có độ bền kéo cao hơn 100%, modun kéo cao hơn gần 50%, độ dãn dài cao hơn gần 20% so với blend CSTN/EPDM không biến tính.
- Đã chế tạo thành công nanocompozit từ blend CSTN/EPDM và hai loại phụ gia nano là nanoclay I28E và nanosilica biến tính. Các phụ gia nano được phân tán tới kích thước hạt dưới 100nm.
- Đánh giá được ảnh hưởng của các phụ gia nano (monoclay) đến tính chất cao su thông qua đường cong biến dạng-ứng xuất ở biết dạng nhỏ và đến tính chất cao su khi chịu tác dụng của tải trọng. Đã gián tiếp xác định rằng sự cải thiện tính chất cơ học của nanocompozit tại biến dạng nhỏ phụ thuộc vào phương pháp chế tạo: (i) Theo phương pháp trộn hợp nóng chảy trực tiếp, tính chất cơ học phụ thuộc vào cả tương tác cao su – chất độn và tương tác bên trong tập hợp hạt độn. (ii) Theo phương pháp dùng chủ liệu, tính chất cơ học phụ thuộc chủ yếu vào tương tác cao su – chất độn.
Các kết quả nghiên cứu trên đã được NCS. Lê Như Đa, dưới sự hướng dẫn của GS.TS. Bùi Chương và TS. Đặng Việt Hưng, bảo vệ thành công tại Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội ngày 09/09/2016.
Chúc mừng tân tiến sĩ.
Luận án và tóm tắt luận án có thể download tại đây
