I. Tổng quan
Nghiên cứu lưu hóa động hỗn hợp PP/EPDM trong công nghệ vật liệu là một lĩnh vực quan trọng, nhằm cải thiện tính chất cơ lý của các vật liệu composite. Công nghệ vật liệu hiện đại yêu cầu các sản phẩm không chỉ có tính chất cơ lý tốt mà còn phải dễ gia công. Cao su EPDM và polypropylene (PP) được coi là hai loại polymer phù hợp nhất để kết hợp với nhau, nhờ vào tính tương hợp cao của chúng. Phương pháp lưu hóa động, hay còn gọi là dynamic vulcanization, giúp duy trì tính chất nhiệt dẻo của hỗn hợp trong khi vẫn cải thiện các đặc tính cơ lý của cao su. Việc áp dụng quy trình lưu hóa bằng hệ thống lưu huỳnh cho phép tạo ra các vật liệu mới, có khả năng kháng lão hóa và kháng ozon tốt hơn. Đặc biệt, các sản phẩm này có thể được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như công nghiệp cơ khí, xây dựng và điện tử.
1.1 Giới thiệu nguyên vật liệu
Cao su EPDM là sản phẩm đồng trùng hợp của etylen và propylen, với khả năng kháng ozon và kháng lão hóa tốt. Nhựa PP là một loại nhựa nhiệt dẻo, có tính chất cơ lý tốt và dễ gia công. Sự kết hợp giữa hai loại vật liệu này thông qua lưu hóa động tạo ra một loại composite có tính chất vượt trội. Trong nghiên cứu này, các hệ lưu hóa khác nhau sẽ được khảo sát để tìm ra phương pháp tối ưu nhất cho việc lưu hóa hỗn hợp PP/EPDM. Điều này không chỉ giúp cải thiện tính chất của vật liệu mà còn mở ra nhiều ứng dụng mới cho các sản phẩm composite trong thực tiễn.
II. Quy trình thực nghiệm
Quy trình thực nghiệm được thực hiện trên máy trộn Brabender, với các điều kiện trộn và hệ lưu hóa khác nhau. Quy trình lưu hóa được chia thành hai giai đoạn chính: trộn ướt và trộn khô. Các thông số như nhiệt độ, thời gian và loại hệ lưu hóa (CBS, TMTD, MBTS) sẽ được điều chỉnh để đạt được kết quả tốt nhất. Đánh giá quá trình trộn được thực hiện thông qua các phương pháp đo độ cứng Shore A, cường lực kéo đứt và độ giãn đứt. Các kết quả thu được sẽ cung cấp thông tin quý giá về khả năng tương hợp của các loại polymer trong hỗn hợp và ảnh hưởng của các hệ lưu hóa đến tính chất của vật liệu. Mục tiêu cuối cùng là xác định hệ lưu hóa tối ưu cho hỗn hợp PP/EPDM nhằm nâng cao tính chất cơ lý của sản phẩm.
2.1 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của nghiên cứu này là khảo sát và đánh giá các hệ lưu hóa khác nhau cho hỗn hợp PP/EPDM. Việc phân tích các tỉ lệ khác nhau của PP và EPDM sẽ giúp xác định được tỉ lệ tối ưu cho việc lưu hóa, từ đó cải thiện các tính chất như độ bền kéo, độ giãn đứt và khả năng chịu nhiệt. Thông qua việc áp dụng các phương pháp phân tích hiện đại, nghiên cứu sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình lưu hóa và những ảnh hưởng của nó đến tính chất của vật liệu composite.
III. Kết quả và bàn luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hệ lưu hóa CBS là lựa chọn tốt nhất cho việc lưu hóa hỗn hợp PP/EPDM. Các mẫu thử nghiệm cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ cứng, cường lực kéo và khả năng kháng lão hóa so với các hệ lưu hóa khác. Sự tương tác giữa PP và EPDM trong quá trình lưu hóa động đã tạo ra một loại vật liệu composite với tính chất cơ lý vượt trội. Các dữ liệu thu thập được từ các phép thử cho thấy rằng tỉ lệ PP/EPDM cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính chất cuối cùng của sản phẩm. Việc hiểu rõ quy trình lưu hóa và các yếu tố ảnh hưởng đến nó sẽ giúp tối ưu hóa sản xuất và mở rộng ứng dụng của vật liệu này trong thực tiễn.
3.1 Ảnh hưởng của các hệ lưu hóa đến tính chất của hỗn hợp EPDM PP
Các thí nghiệm cho thấy rằng sự lựa chọn hệ lưu hóa có ảnh hưởng lớn đến các tính chất cơ lý của hỗn hợp EPDM/PP. Hệ lưu hóa CBS không chỉ giúp cải thiện độ bền kéo mà còn tăng cường khả năng chịu nhiệt của vật liệu. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa thời gian và nhiệt độ trộn là rất quan trọng để đạt được hiệu quả lưu hóa tốt nhất. Từ đó, có thể rút ra rằng việc nghiên cứu và phát triển các hệ lưu hóa mới sẽ mở ra nhiều cơ hội cho việc ứng dụng các vật liệu composite trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau.
