GVHD: TS. Thái Hoàng
Mục lục
Mục lục.................................................................................................................1
Mở đầu..................................................................................................................3
Phần I. Tổng quan về vật liệu polyme blend trên cơ sở PVC và copolyme
EVA............................................................................................................5
I.1. Hiểu biết chung về polyme blend...............................................5
I.1.1. Khả năng tơng hợp của các polyme và nhiệt động học quá trình trộn
hợp polyme- polyme [7]............................................................................................5
I.1.2. Vai trò của chất tơng hợp trong polyme blend [8]................................6
II.2. Giới thiệu về PVC và copolyme EVA.......................................7
I.2.1. PVC .....................................................................................................7
I.2.2. Copolyme etylen- vinylaxetat (EVA).................................................12
I.2.2. ứng dụng của EVA [17, 19] ...............................................................14
I.3. Chế tạo polyme blend PVC/EVA............................................14
I.3.1. Các phơng pháp chế tạo vật liệu .....................................................14
I.3.2. Chế tạo polyme blend từ dung dịch polyme......................................15
I.3.3. Chế tạo polyme blend ở trạng thái nóng chảy...................................16
I.4. Cơ sở khoa học của qúa trình chế tạo polyme blend ..............16
I.4.1 Quá trình cơ hoá [9, 20].......................................................................16
I.4.2. Vai trò của chất khơi mào peoxyt [2, 9, 21] .....................................17
I.4.3. Vai trò của copolyme khối PVC-b- EVA và copolyme ghép PVC- g-
EVA........................................................................................................................18
I.4.4. Tơng tác đặc biệt trong polyme blend PVC/EVA.............................19
I.5. ứng dụng của polyme blend PVC/EVA....................................20
I.6. Vai trò của CaCO3 kết tủa (bột nhẹ) đợc xử lý bề mặt trong
polyme blend PVC/EVA [23, 24]..............................................................21
PHầN II. THựC NGHIệM.................................................................................23
II.1 Nguyên vật liệu.........................................................................23
II.2 Chế tạo mẫu PVC/EVA............................................................24
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
polyme tổ hợp, trong đó có vật liệu trên cơ sở hỗn hợp polyme. Vật liệu này đã,
đang và sẽ có mặt trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống và kỹ thuật với nhiều u
điểm nổi bật.
Trộn hợp hay blend hóa polyme là một phơng pháp tiện lợi để phát triển các
vật liệu polyme mới, nó cho phép kết hợp các tính chất u việt của các polyme
thành phần. Hớng đi này sẽ rẻ hơn và tốn ít thời gian hơn so với việc phát triển
polyme từ các monome mới cũng nh các phơng pháp trùng hợp nhằm tạo ra các
vật liệu polyme mới hoàn toàn [1]. Việc trộn hợp các polyme thờng đợc tiến hành
trên các máy gia công, chẳng hạn nh máy đùn hai trục vít, là thiết bị công nghiệp
đã đợc chuẩn hoá. Vì vậy những rủi ro về tài chính để phát triển vật liệu mới trên
cơ sở hỗn hợp polyme đợc hạn chế rất nhiều [2].
Một u điểm quan trọng nữa của blend hoá các polyme là khả năng thay đổi
tính chất của vật liệu thu đợc ở một dải rộng bằng cách thay đổi thành phần của
hỗn hợp polyme.
Thị trờng vật liệu trên cơ sở hỗn hợp polyme tăng trởng rất nhanh, đặc biệt
trong hai thập kỷ vừa qua [2]. Vì thế trên thế giới đã v đang quan tâm nghiên cứu
phát triển vật liệu này đặc biệt ở các nớc: Mỹ, Đức, Anh, Nhật Bản, Hàn Quốc,
Trung Quốc
ở Việt Nam, trong những năm qua, chúng ta đã nghiên cứu và bớc đầu ứng
dụng một số loại vật liệu polyme blend từ các polyme và cao su thơng phẩm [3].
Đề tài này đề cập đến vật liệu polyme blend trên cơ sở hai polyme khá phổ
biến là poly vinylclorua (PVC ) và copolyme etylen vinyl axetat (EVA) nhằm kết
hợp các tính chất tốt của EVA nh tính mềm dẻo, bền xé, trong suốt, dễ gắn và dán
ở nhiệt độ thấp, có khả năng phối trộn với một lợng lớn chất độn cũng nh tính chất
tốt của PVC nh tính cứng, bền hoá chất, cách điện tốt. EVA có tác dụng làm thay
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
3
GVHD: TS. Thái Hoàng
đổi độ bền va đập của PVC cứng. PVC có khả năng tăng độ bền cơ lý và độ bền
nhiệt của EVA. Để nâng cao khả năng tơng hợp cho vật liệu polyme blend
blend đồng thể, 2 polyme thành phần không còn đặc tính riêng và tính chất của
polyme blend thờng là trung bình cộng của hai polyme đó. Trong polyme blend dị
thể, các tính chất của cả hai polyme hầu nh đợc giữ nguyên.
I.1.1. Khả năng tơng hợp của các polyme và nhiệt động học quá trình trộn hợp
polyme- polyme [7]
Sự tơng hợp của các polyme là khả năng tạo thành một pha tổ hợp ổn định
và đồng thể từ hai hoặc nhiều polyme. Về mặt hoá học, sự không tơng hợp của các
polyme khác nhau về mặt cấu tạo, cấu trúc, khối lợng phân tử dờng nh là một quy
luật và sự tơng hợp các polyme tạo thành một hỗn hợp đồng thể là trờng hợp ngoại
lệ. Sự ngoại lệ này có thể xảy ra với các polyme phân cực, polyme này có thể tơng
tác với polyme kia.
Về mặt nhiệt động học, các polyme tơng hợp với nhau khi năng lợng tự do
tơng tác giữa chúng mang giá trị âm:
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
5
GVHD: TS. Thái Hoàng
0.
<=
StrTHtrGtr
Năng lợng tự do quá trình trộn theo tỷ lệ thể tích của các polyme thành
phần phải dơng:
0/
22
>
tr
G
tr
H
H
<0. Sự thay đổi
tr
G
trong quá trình hình thành hỗn hợp lý tởng
của polyme, thực tế đợc xác định chủ yếu qua đại lợng
tr
H
. Nh vậy để 2 polyme
trộn hợp tốt với nhau, quá trình trộn lẫn phải là quá trình toả nhiệt, đòi hỏi phải có
tơng tác đặc biệt giữa các polyme thành phần. Các tơng tác này có thể là các tơng
tác hoá học hoặc tơng tác không tạo thành liên kết hoá học nh liên kết hydro, tơng
tác ion-ion, tơng tác ion-dipol, tơng tác dipol-dipol và tơng tác cho-nhận.
I.1.2. Vai trò của chất tơng hợp trong polyme blend [8]
Các chất tơng hợp polyme là các hợp chất cao phân tử hoặc thấp phân tử có
khả năng hoạt động bề mặt trong polyme blend không đồng nhất. Chúng giúp cho
sự phân tán các pha polyme vào nhau tốt hơn. Ngoài ra, chúng còn tăng cờng bám
dính bề mặt hai pha polyme.
Trong thực tế, chất tơng hợp cho các polyme thờng là polyme. Mạch của
chất tơng hợp này có cấu trúc khối hoặc ghép mạch, trong đó một khối có khả
năng trộn hợp tốt với polyme thứ nhất, còn khối thứ hai hoặc mạch ghép có khả
năng trộn hợp tốt với polyme thứ hai. Các polyme khối hoặc copolyme ghép có thể
đợc chế tạo trớc và thêm vào hỗn hợp polyme blend không có khả năng tơng hợp.
Mặt khác, nó có thể đợc tạo thành trực tiếp/tại chỗ (in-situ) trong quá trình blend
hoá các polyme.
Chất tơng hợp còn có tác dụng giảm ứng suất bề mặt giữa hai pha polyme.
Sự có mặt của chất tơng hợp ở bề mặt phân pha có thể ngăn ngừa sự kết tụ/kết đám
2
; dicumyl peoxyt [C
6
H
5
C(CH
3
)
2
O]
2
; axetyl peoxyt (CH
3
COO)
2
;
azodiizobutylronitril [CNC(CH
3
)
2
N]
2
...Lợng chất khơi mào 0,1
ữ
1% so với lợng
monome ban đầu. Chất khơi mào phân huỷ thành gốc tự do:
(R)
2
2
+ Fe
2+
HO
+
OH
+ Fe
3+
Gốc
HO
tự do tạo thành tác dụng với VC và tạo thành trung tâm hoạt
động:
HO
+ CH
2
= CHCl
HOCH
2
-
HClC
Phản ứng phát triển mạch:
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
~CH ~HCHC ~ ~C ~CH~
2322
CHClCHClCHClClHCl
++
Hay tác dụng với monome VC:
HClCCHCHClCHCHClRCHCHClCHHClCCHCHClRCH
+==+
32222
......
I.2.1.2. Các phơng pháp trùng hợp VC [10, 12, 13]
Trùng hợp huyền phù VC:
Trùng hợp huyền phù khác trùng hợp nhũ tơng ở chỗ nhũ tơng của monome
trong nớc thô hơn.
Huyền phù đợc tạo ra bằng cách khuấy mạnh VC trong nớc đã khử các chất
khoáng, không chứa các chất lạ và oxy. Trong nớc còn có chất khơi mào tan trong
monome. Ngoài ra, ngời ta còn đa vào hệ các colloit bảo vệ (các muối không tan
trong nớc, hydropeoxyt, các photphat hoặc cacbonat kim loại, cao lanh, các hợp
chất cao phân tử tan trong nớc nh nhựa phenol và ureformaldehyt, copolyme của
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
8
GVHD: TS. Thái Hoàng
vinylaxetat, etylen hay styren với anhydrit maleic, rợu polyvinylic). Colloit bảo vệ
đợc sử dụng đồng thời với các chất biến tính: các alkyl, aryl sufonat, các stearat
của Ba, Cd, Sr, Mg, Pb, các hợp chất epoxy ... Đây là các chất làm thay cấu trúc và
hình dạng hình học của PVC.
Chất khơi mào tan trong giọt monome và trùng hợp huyền phù chính là
trùng hợp khối trong giọt. Huyền phù của polyme và các hạt PVC thu đợc có kích
thớc lớn hơn nhiều so với hạt PVC tổng hợp bằng phơng pháp nhũ tơng.
biến tính - chất chuyển mạch: dẫn xuất halogen của hydrocacbon, styren,
clostyren, hydroquinon...chúng có tác dụng ức chế trùng hợp VC.
Khi trùng hợp nhũ tơng VC, quá trình trùng hợp chủ yếu xảy ra trên bề mặt
hoặc bên trong các mixen - nơi mà nồng độ của cả monome và chất khơi mào lớn
nhất. Nhũ tơng monome sẽ chuyển hoá thành hệ rất phân tán của polyme là latex -
sự phân tán PVC với kích thớc hạt 0,05
ữ
0,5
m
à
(đôi khi tới 1
m
à
).
PVC thu đợc bằng cách tách khỏi latex. Có hai cách tách PVC khỏi latex:
Cách thứ nhất: phun hỗn hợp vào thiết bị sấy phun (phơng pháp liên tục, ở
90
0
C ữ 150
0
C).
Cách thứ hai: làm đông bằng cách thêm vào các chất điện ly sau đó rửa, lọc
và sấy. Tách bằng phơng pháp này, khối lợng chất nhũ hoá trong PVC sẽ nhỏ hơn
so với phơng pháp sấy phun.
Trùng hợp VC trong dung dịch
Quá trình trùng hợp VC đợc tiến hành trong dung môi, có hai phơng pháp:
Phơng pháp thứ nhất : phản ứng xảy ra trong môi trờng là dung môi hoà tan
đợc cả monome lẫn polyme.
Phơng pháp thứ hai: trùng hợp trong chất lỏng hoà tan monome không hoà
tan polyme. Polyme tạo thành ở dạng rắn sẽ lắng dần xuống và có thể tách ra bằng
tử hydro của mạch PVC khác.
Tính tan trong dung môi của PVC giảm khi tăng mức độ trùng hợp và phụ
thuộc vào phơng pháp trùng hợp.
PVC điều chế bằng trùng hợp huyền phù hay trong dung dịch có mức độ
trùng hợp 300
ữ
500 dễ tan trong các xeton, este, hydrocacbon, halogen hoá ...
PVC có mức độ trùng hợp lớn 2000
ữ
2500, tính tan bị hạn chế.
Tính chất hoá học:
PVC khá trơ về mặt hoá học, trong một số trờng hợp nó có thể tham gia
phản ứng clo hoá, phản ứng chuyển hoá thành các polyme tơng tự ...
PVC có một lợng nhỏ nguyên tử clo linh động nên dễ xảy ra phản ứng tách
HCl tạo liên kết đôi trong PVC :
............
222
=
CHClCHCHCHCHClCHCHClCH
HCl
HCl là một tác nhân gây phân huỷ PVC, nó xúc tác quá trình tách HCl tiếp
theo và hình thành polyen trong mạch PVC.
Sự phân huỷ oxy hoá PVC làm thay đổi thành phần, cấu trúc, khối lợng
phân tử, giảm các tính chất cơ, lý, hoá, nhiệt, điện, tính tan của PVC.
I.2.1.4 Các ứng dụng của PVC [9, 15]
ứng dụng trong dân dụng: sản phẩm dân dụng đợc sản xuất từ PVC nh dép
nhựa, quần áo đi ma, vải giả da, thảm dải sàn nhà, vải tráng nhựa, con giống đồ
chơi ...
ứng dụng trong kỹ thuật điện: sản xuất dây và cáp điện lực.
2
- CH
2
CH
2
- CH
H
3
C
n m
GVHD: TS. Thái Hoàng
Nhóm một: là loại EVA có hàm lợng vinyl axetat thấp (10
ữ
40%), có tính
chất gần giống nh một số loại cao su. Nó đợc sản xuất theo công nghệ đồng
trùng hợp khối etylen và vinyl axetat ở áp suất cao và đợc sử dụng làm keo
nóng chảy và các ứng dụng khác. Hiện nay các sản phẩm loại này có tên th-
ơng mại Elvax (Dupont), Ultraten (USI), Bakelit (UCC), Lupolen V (Basf),
Alaton (Dupont), Alkaten (ICI), Mototen (Monsato) ...
Nhóm thứ hai: là loại EVA có hàm lợng vinyl axetat gần bằng etylen (45
ữ
55%). Nó đợc chế tạo bằng cách đồng trùng hợp etylen và vinyl axetat trong
dung dịch ở áp suất trung bình và đợc ứng dụng làm các loại cao su đặc
biệt. Một trong số các sản phẩm nổi trội có tên thơng mại là Lavapren của
hãng Bayer.
Nhóm thứ ba với hàm lợng vinyl axetat cao (60
ữ
90%) là sản phẩm của quá
trình trùng hợp nhũ tơng ở áp suất 300
ữ
Tính chất cơ học:
Phụ thuộc vào hàm lợng nhóm vinyl axetat trong EVA: khi hàm lợng vinyl
axetat tăng, mức độ kết tinh của EVA giảm, tính dẻo, dai, đàn hồi và khả năng hoà
tan trong các dung môi tăng nhng độ bền với nớc, muối và một số môi trờng khác
giảm.
Các copolyme EVA có thể trộn hợp với các phụ gia, bột màu với tỷ lệ khá
cao.
Điểm nổi bật của EVA là có tính bám dính tốt với nhiều loại chất nền (giấy,
polyeste, gỗ ...) và cách nhiệt tốt.
Độ thẩm thấu của EVA với các chất khí O
2
, N
2
, CO
2
, hơi ẩm tăng khi hàm
lợng vinyl axetat tăng.
I.2.2. ứng dụng của EVA [17, 19]
Màng phủ: EVA đợc sử dụng làm màng phủ, bao gói. Đặc biệt, do tiêu
chuẩn y tế, màng EVA đợc sử dụng làm màng phủ bảo quản đồ ăn, phomat, các
vật liệu dùng trong nông nghiệp, găng tay y tế ...
Keo dán: do tính bám dính rất tốt và có thể điều chỉnh đợc hàm lợng vinyl
axetat trong EVA nên có thể dùng EVA làm keo dính nóng chảy, keo cách nhiệt.
Chất hoá dẻo: do có nhiệt độ nóng chảy thấp, tính mềm dẻo, đàn hồi, khả
năng dãn dài cao nên EVA đợc sử dụng làm chất hoá dẻo để tăng độ mềm dẻo,
đàn hồi, tăng độ bền va đập cho các loại cao su và polyme cứng khác.
Các ứng dụng khác: làm vật liệu bọc cho dây điện, dây cáp, làm đế giầy do
tính chịu mài mòn tốt, làm đồ chơi trẻ em, các ống rỗng, mặt nạ có núm, màng
phun, tấm ép và rất nhiều các sản phẩm khác.
I.3. Chế tạo polyme blend PVC/EVA
không bị phân huỷ oxy hoá nhiệt, nên sấy màng trong thiết bị sấy dới áp suất thấp
và nhiệt độ thấp.
Phơng pháp này không kinh tế, dễ gây ô nhiễm môi trờng, hạn chế khả năng
ứng dụng thực tế.
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
15
GVHD: TS. Thái Hoàng
I.3.3. Chế tạo polyme blend ở trạng thái nóng chảy
Phơng pháp chế tạo polyme blend ở trạng thái nóng chảy trên các thiết bị
gia công nhựa nhiệt dẻo nh máy cán, máy trộn, máy đùn trục vít xoắn, máy phun
ép ... là phơng pháp kết hợp đồng thời các yếu tố cơ nhiệt, cơ-hoá và tác động c-
ỡng bức lên các polyme thành phần, các chất phụ gia, trộn lẫn và blend hoá chúng
với nhau. Quá trình chế tạo polyme blend PVC/EVA ở trạng thái nóng chảy có
mặt peoxyt trên máy đùn trục vít khá dơn giản và là quá trình đùn phản ứng một b-
ớc. Đây là phơng pháp phổ biến và rất thông dụng vì tạo đợc áp lực lớn, khả năng
dẻo hoá cao, tránh đợc quá nhiệt cục bộ.
Để chế tạo polyme blend có các tính chất mong muốn, ngời ta phải tối u
hoá các tham số công nghệ (ở máy đùn- phun ép, các thông số này là thời gian
sấy, nhiệt độ các vùng trên xi lanh của máy đùn, áp suất phun, áp suất duy trì, thời
gian nạp liệu ...) và tỷ lệ các polyme thành phần cũng nh hàm lợng các chất phụ
gia. Khi đó, hình thái cấu trúc và tính chất cơ lý vật liệu polyme blend đợc cải
thiện rõ rệt.
I.4. Cơ sở khoa học của qúa trình chế tạo polyme blend
I.4.1 Quá trình cơ hoá [9, 20]
Trong qúa trình trộn PVC và EVA ở trạng thái nóng chảy trên máy đùn trục
vít xoắn, máy trộn nội, máy cán ... dới tác dụng của các lực xé, sự phân huỷ cơ học
các polyme xảy ra. Nghĩa là có sự đứt mạch tạo thành các gốc tự do ở cuối mạch
polyme.
Phản ứng đứt mạch PVC và EVA tạo thành các gốc tự do nh sau:
Quá trình phân huỷ cơ học các polyme giúp cho các polyme tơng
2
- CH
2
- CH
2
- CH- CH
2
-
-- - CH
2
- CH
2
-
2
HC
+
HC
-CH
2
-
OCOCH
3
OCOCH
3
GVHD: TS. Thái Hoàng
- CH
2
- CH
2
- CH- CH
2
- CH
2
-
---
OCOCH
3
ROH +
---
- CH
2
- CH
2
- CH
2
- - CH
2
- CH
2
-
---
OCOCH
3
C
copolyme PVC- EVA, copolyme này đóng vai trò nh một chất tơng hợp của
polyme blend PVC/EVA.
Nh vậy khi chế tạo polyme blend PVC/EVA ở trạng thái nóng chảy, peoxyt
ở bề mặt phân chia pha là điều kiện tốt để thu đợc copolyme PVC-EVA với hiệu
suất cao nhất và có thể blend hoá tạo thành polyme blend có các tính chất tốt.
I.4.3. Vai trò của copolyme khối PVC-b- EVA và copolyme ghép PVC- g- EVA
Các copolyme khối PVC- b- EVA và copolyme ghép PVC- g- EVA tạo
thành trong quá trình blend hoá polyme PVC và copolyme EVA. Các mạch đại
phân tử PVC và EVA trong copolyme khối PVC-b- EVA hoặc copolyme ghép
PVC-g- EVA dễ dàng trộn lẫn, rối cuộn, đan móc với các polyme thành phần
PVC và EVA. Nhờ đó, mà hai polyme PVC và EVA tơng hợp tốt với nhau. Nh vậy
các copolyme tạo thành đóng vai trò của chất kết dính và chất tơng hợp EVA với
PVC.
Ngoài ra, khi blend hoá PVC và EVA, hai polyme này có thể phản ứng ng-
ng tụ ở trạng thái nóng chảy tạo thành copolyme là chất tơng hợp cho PVC và
EVA:
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
18
OCOCH
3
---
-
CH
2
- -
---
+
---
- CH
---
Cl
Cl
GVHD: TS. Thái Hoàng
Nhờ phản ứng này mà tính chất cơ lý và độ bền nhiệt của polyme blend
PVC/EVA tăng lên.
I.4.4. Tơng tác đặc biệt trong polyme blend PVC/EVA
Khi sử dụng chất tơng hợp là các copolyme PVC-g- EVA, PVC- b- EVA
tạo thành nhờ tác dụng của peoxyt trong polyme blend PVC/EVA, do tơng tác
diol- dipol giữa các nguyên tử oxy ete của EVA và C=O của nhóm VA trong các
copolyme PVC- g- EVA và PVC- b- EVA cũng nh giữa nhóm C=O trong EVA
với nguyên tử oxy ete của VA trong PVC- g- EVA, PVC- b- EVA mà PVC tơng
hợp với EVA tốt hơn.
Ngoài ra còn có tơng tác dipol - dipol của nguyên tử clo trong PVC
với nhóm C = O của nhóm VA trong EVA.
PVC
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
19
EVA
CH
3
O = C ......... :OPVC
EVA
CH
3
PVC
...........
.
O
2
CH
2
- HCl
CH
2
- CH CH
2
- CH-
---
+
---
-CH
2
- CH
2
- CH
2
- CH- CH
2
- CH
2
-
OCOCH
3
Cl
Cl
O
EVA
2
- CH
2
-
---
Cl
OCOCH
3
H
H
Cl
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
:
.
.
.
GVHD: TS. Thái Hoàng
Polyme blend PVC/EVA với 5% -10% EVA có khả năng chống va đập và
. Ngời ta khống chế điều kiện phản ứng để sản xuất các sản phẩm
CPCC có dạng thù hình và kích thớc tinh thể xác định. Các tác nhân phủ bề mặt và
các axít béo cũng đợc sử dụng để cải thiện tính năng của CaCO
3
. Chúng đợc liên
kết với bề mặt chất phụ gia ở dạng muối canxi. Các tác nhân này không bị tách ra
ngay cả khi chiết bằng dung môi. Điều này chứng tỏ chúng có liên kết với bề mặt
CaCO
3
.
Bổ sung CPCC vào PVC/EVA có những u điểm sau:
Giảm chi phí nguyên liệu và thu đợc các tính chất cơ học tốt trong khi cải
thiện điều kiện gia công PVC/EVA. Các tính chất cơ học nh độ bền va đập không
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
21
GVHD: TS. Thái Hoàng
bị ảnh hởng, độ bền phá huỷ và modul đàn hồi tăng.... Độ bóng bề mặt tốt hơn sau
khi đùn ép hoặc phun khuôn do CPCC có cỡ hạt siêu mịn đồng đều.
Nó giảm hiện tợng ngả màu vàng của vật liệu polyme do CPCC có khả năng
hấp thụ HCl một cách có hiệu quả và hạn chế sự phát sinh chất này từ PVC. Ngoài
ra, do CPCC có độ sáng cao hơn dạng CaCO
3
nghiền nên nó có tác dụng tăng độ
bền màu của các sản phẩm nhựa đợc đúc ép.
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
22
GVHD: TS. Thái Hoàng
PHầN II. THựC NGHIệM
II.1 Nguyên vật liệu
1. Polyvinyl clorua (PVC)
sứ Hoàng Liên Sơn sản xuất, ở dạng bột, màu trắng.
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
23
GVHD: TS. Thái Hoàng
II.2 Chế tạo mẫu PVC/EVA.
Cân chính xác các nguyên liệu nh PVC, chất hoá dẻo (DOP), dầu đậu lành
epoxy hoá, chất ổn định (bari stearat, cadimi stearat), trộn đều. Sau đó ủ hỗn hợp
trong 3 giờ ở 80C, để thu đợc hỗn hợp bột PVC khô, tơi và xốp. PVC đã đợc dẻo
hoá, EVA, DCP, CaCO
3
đợc cân chính xác theo tỷ lệ đã tính toán và đa vào máy
trộn nội Haake (Đức) đã đợc gia nhiệt trớc đến nhiệt độ 180C, tốc độ quay của
roto 50 vòng/phút. Sau thời gian 5 phút, vật liệu đạt đến cân bằng nóng chảy thì
dừng máy và nhanh chóng lấy mẫu ra ép trên máy ép thuỷ lực toyoseiki ở
200C trong thời gian 2 phút với lực ép là 10 15 MPa. Mẫu ép đợc để nguội và
ổn định trong 24 giờ trớc khi khảo sát tính chất và cấu trúc.
II.3. Các phơng pháp nghiên cứu
II.3.1. Nghiên cứu khả năng chảy nhớt của vật liệu polyme blend PVC/EVA
Khả năng chảy nhớt của vật liệu polyme blend PVC/EVA ở trạng thái nóng
chảy đợc phản ánh qua giản đồ mômen xoắn - thời gian trộn ghi bởi phần mềm
PolyLab kết nối với thiết bị trộn nội Haake trong quá trình trộn hợp PVC và EVA.
Quá trình này đợc tiến hành tại viện kỹ thuật nhiệt đới, viện khoa học và công
nghệ việt nam.
II.3.2. Nghiên cứu tính chất cơ lý của vật liệu polyme blend
Mẫu dùng để đo tính chất cơ lý, đã đợc chế tạo ở phần III.2, đợc cắt bằng
dao cắt mẫu theo tiêu chuẩn Việt Nam trên máy toyoseiki. Quá trình xác định
tính chất cơ lý đợc thực hiện tại viện kỹ thuật nhiệt đới, viện khoa học và công
nghệ việt nam.
Độ bền kéo đứt
Độ bền kéo đứt đợc xác định theo tiêu chuẩn DIN 53503 (Tiêu chuẩn Việt
l
ll
l
Trong đó
là % dãn dài của mẫu.
l
o
là chiều dài của mẫu trớc khi kéo (mm)
l
l
là chiều dài của mẫu tại thời điểm mẫu đứt (mm).
Độ cứng
Mẫu đo độ cứng có kích thớc (3ì3) cm
2
. Độ cứng của mẫu đợc xác định
trên máy ZWICK shore D của Đức theo tiêu chuẩn ATSM D2240
II.3.3 Nghiên cứu tính chất nhiệt của vật liệu polyme blend
Xác định độ bền oxy hoá nhiệt của vật liệu polyme blend bằng phơng pháp
phân tích nhiệt khối lợng (TGA) - là phơng pháp nghiên cứu sự thay đổi liên tục về
khối lợng của mẫu theo nhiệt độ. Điều kiện của qúa trình phân tích TGA:
Chén đựng mẫu : platin.
Các mẫu đợc phân tích trong môi trờng không khí, ở nhiệt độ từ 25C - 600
o
C, tốc độ gia nhiệt 10
o
C/phút. Quá trình phân tích TGA đợc xác định trên máy
SHIMADZU TGA - 50H, của Nhật Bản tại Viện Hoá học, viện khoa học và
công nghệ việt nam.