BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
**********

LÊ ĐỨC MINH

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI ĐẶC TRƯNG, TÍNH CHẤT VÀ
HÌNH THÁI CẤU TRÚC CỦA POLYETHYLENE TỶ TRỌNG
CAO TRONG QUÁ TRÌNH THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TẠI
BẮC TRUNG BỘ

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

CHUYÊN NGÀNH:

HÓA HỌC HỮU CƠ

MÃ SỐ:

9.44.01.14

NGHỆ AN - 2018


Công trình được hoàn thành tại:
Phòng thí nghiệm Hóa lý – vật liệu phi kim loại
Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện HLKH&CN Việt Nam và Phòng thí nghiệm Hóa
hữu cơ, Trung tâm Thực hành Thí nghiệm, Trường Đại học Vinh

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Thái Hoàng
PGS.TS. Lê Đức Giang

2. Le Duc Minh, Nguyen Thuy Chinh, Nguyen Vu Giang, Tong Cam Le, Dau
Thi Kim Quyen, Le Duc Giang, Thai Hoang (2017), Study on change of color and
some properties of high density polyethylene/organo-modified calcium carbonate
composites exposed naturally at Dong Hoi-Quang Binh, Vietnam Journal of
Chemistry, 55(4), 417-423.
3. Le Duc Minh, Nguyen Thuy Chinh, Le Duc Giang, Tong Cam Le, Dau Thi
Kim Quyen, Thai Hoang (2018), Prediction of service half-life time of high density
polyethylene/organo-modified calcium carbonate composite exposed naturally at
Dong Hoi – Quang Binh, Vietnam Journal of Chemistry 56(6), pp. 767-772.
4. Le Duc Minh, Nguyen Thuy Chinh, Nguyen Vu Giang, Le Duc Giang,
Tong Thi Cam Le, Dau Thi Kim Quyen, Tran Huu Trung, Mai Duc Huynh, Thai
Hoang (2017), Study on the change in characteristics and morphology of high density
polyethylene/organo-modified calcium carbonate composites exposed naturally at
Dong Hoi – Quang Binh, Asian Workshop on Polymer Processing 2017, Hanoi
University of Science and Technology, Program & Proceedings book, 154-159.
5. Lê Đức Minh, Nguyễn Thúy Chinh, Lê Đức Giang, Tống Cẩm Lệ, Đậu Thị
Kim Quyên, Thái Hoàng (2019), Khảo sát một số đặc trưng và dự báo tuổi thọ sử
dụng của vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3 biến tính được thử nghiệm tự nhiên tại Đồng
Hới – Quảng Bình, Tạp chí Công nghiệp hóa chất (đã nhận đăng).



1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Polyethylene tỷ trọng cao (HDPE) là một trong các polymer hydrocarbon rất
tiêu biểu của nhựa nhiệt dẻo và được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật và
đời sống. Tùy theo phương pháp chế tạo, HDPE được ứng dụng làm hộp đựng thực
phẩm, làm vỏ dây và cáp điện, cáp thông tin, làm các ống cứng, ống gân xoắn phục
vụ trong các lĩnh vực xây dựng, kiến trúc, điện lực, viễn thông...

kết hợp với TNGT là rất cần thiết, có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn. Vì vậy,
nghiên cứu sinh lựa chọn và thực hiện luận án với đề tài: “Nghiên cứu sự biến đổi
đặc trưng, tính chất và hình thái cấu trúc của polyethylene tỷ trọng cao trong
quá trình thử nghiệm tự nhiên tại Bắc Trung Bộ”.


2
2. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là vật liệu tổ hợp polyethylene tỷ trọng cao có
phụ gia/chất độn calcium carbonate biến tính bằng acid stearic và được thử nghiệm tự
nhiên ở Trạm thử nghiệm tự nhiên tại Thành phố Đồng Hới (Quảng Bình).
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Thử nghiệm tự nhiên vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3 biến tính (HDPE/CaCO3bt) ở trạm thử nghiệm tự nhiên tại Thành phố Đồng Hới (Quảng Bình); thử nghiệm
gia tốc mô phỏng tác động của một vài yếu tố thời tiết và môi trường đến vật liệu tổ
hợp HDPE/CaCO3-bt trên thiết bị thử nghiệm gia tốc bức xạ tử ngoại nhiệt ẩm.
- Nghiên cứu sự biến đổi một số đặc trưng, tính chất và hình thái cấu trúc của
vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt theo thời gian TNTN và TNGT.
- Xác định hệ số tương quan giữa TNTN và TNGT làm cơ sở dự báo thời hạn sử
dụng của vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt.
- Đề xuất giải pháp nâng cao độ bền thời tiết, thời hạn sử dụng vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt tại Bắc Trung Bộ.
4. Những điểm mới và đóng góp của luận án
- Lần đầu tiên tiến hành thử nghiệm tự nhiên mẫu vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt
tại Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình – là một địa điểm có đặc điểm khí hậu
điển hình của khu vực Bắc Trung Bộ.
- Sự thay đổi các đặc trưng, tính chất, hình thái cấu trúc và độ bền của vật liệu tổ
hợp HDPE/CaCO3-bt có mối liên quan chặt chẽ với các yếu tố thời tiết, đặc biệt là
yếu tố bức xạ mặt trời và nhiệt độ trong thời gian thử nghiệm tự nhiên tại địa điểm
thử nghiệm.
- Kết hợp giữa phương pháp thử nghiệm tự nhiên và thử nghiệm gia tốc khi

UVCON), đo tính chất cơ lý (Zwich Z2.5), so màu (ColourTec PCM), đo tính chất
điện (TR-10C), đo trọng lượng phân tử trung bình (nhớt kế Ubbelohde).
2.2. Chế tạo mẫu
- Mẫu HDPE/CaCO3-bt: Nguyên liệu gồm HDPE, CaCO3 với hàm lượng 30%,
acid stearic (1%) được trộn trong máy trộn nội Haake (CHLB Đức) ở 1600C, thời
gian trộn 5 phút, tốc độ quay của roto 50 vòng/phút. Kết thúc quá trình trộn, hỗn
hợp nhựa nóng chảy được lấy ra khỏi buồng trộn và ép phẳng trên máy ép thủy lực
Toyoseiky (Nhật Bản) ở nhiệt độ 1600C trong thời gian 3 phút, với lực ép 12 - 15
MPa để tạo mẫu có độ dày 1 - 1,2mm. Mẫu ép được để nguội và bảo quản ở điều
kiện chuẩn ít nhất 24 giờ trước khi thử nghiệm thời tiết tự nhiên.
2.3. Thử nghiệm tự nhiên và thử nghiệm gia tốc
- Thử nghiệm tự nhiên: Mẫu thử nghiệm được phơi trên các kệ thử nghiệm ngoài
trời tại Trạm thử nghiệm khí hậu tự nhiên của Viện Kỹ thuật nhiệt đới tại Thành phố
Đồng Hới (Quảng Bình). Góc nghiêng của kệ so với mặt đất là 45o. Tổng thời gian
thử nghiệm tự nhiên là 36 tháng.
- Mẫu thử nghiệm gia tốc được đưa vào thiết bị Atlas UVCON model UC-1.
Chế độ thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D 4329-99 (chu trình A) như sau: mỗi chu
kỳ bao gồm 08 giờ chiếu tia tử ngoại ở 60oC, 04 giờ ngưng ẩm (kèm theo bốc hơi
nước) ở 50oC, tổng thời gian thử nghiệm là 720 giờ (60 chu kỳ). Nguồn bức xạ tử
ngoại là 8 đèn UVB-313 (bước sóng cực đại 313 nm, công suất 0,8 W/m2). Sau mỗi 6
chu kỳ thử nghiệm, lấy mẫu ra và bảo quản ở điều kiện chuẩn ít nhất 24 giờ trước khi
xác định các tính chất và hình thái cấu trúc.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp phổ hồng ngoại (IR), phổ tử ngoại-khả kiến (UV-Vis), phổ cộng
hưởng từ hạt nhân (13C-NMR), kính hiển vi điện tử (SEM); phương pháp phân tích
nhiệt quét vi sai (DSC), phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), phương pháp đo tính chất
điện, tính chất cơ học, phương pháp so màu và phương pháp đo độ nhớt.


4

tự nhiên. Bên cạnh đó, còn quan sát thấy sự tăng nhẹ diện tích pic đặc trưng cho
nhóm hydroxyl trong vùng 3300 – 3500 cm-1. Sự hình thành các sản phẩm này đi qua
các phản ứng Norrish I và Norrish II, được giải thích qua sơ đồ 3.1.
Bảng 3.1. Số sóng đặc trưng của nhóm chức trong các mẫu vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt trước và sau thử nghiệm
Số sóng (cm-1)
TT
Nhóm
M0
M12
M24
M36
1
719
724
721
724
CH (dao động biến dạng)
2
1376 1373
1376
1376 CH3 (dao động biến dạng)
3
1463 1465
1463
1463 CH2 (dao động biến dạng)
4
1639
1639
1639 C=C (dao động hóa trị)

CH2

O2, PE

H
CH2

CH2

C

CH2

O

CH2

OH
h

H
CH2

CH2

C
O

CH2


CH2

O
Norrish 2

CHO + CH2

Norrish 1

CH2 C CH3 + H2C CH CH2
O

CH2

CH2 C + CH2
O

CH2

hNorrish 2

CH

P +

CH2 + CH3COCH3

CH2

CH


I1715
I1462

Trong đó, I1715 và I1462 là cường độ đỉnh hấp thụ 1715 cm-1 và 1462 cm-1.
Hình 3.2 biểu diễn sự thay đổi chỉ số CI của các mẫu thử nghiệm tự nhiên theo
thời gian thử nghiệm.

Hình 3.2. Giá trị CI của mẫu HDPE/CaCO3-bt TNTN


6
Quan sát hình 3.2 có thể thấy, giá trị CI của mẫu tăng khi tăng thời gian thử
nghiệm tự nhiên. Sau 6 tháng thử nghiệm tự nhiên, giá trị CI của mẫu tăng 1,7 lần so
với giá trị ban đầu và tăng khoảng 3 lần sau 36 tháng thử nghiệm. Sự thay đổi giá trị
CI trong các giai đoạn thử nghiệm từ 0 - 6 tháng, 12 - 18 tháng và 24 - 30 tháng
(tương ứng với mùa nắng ở Đồng Hới - Quảng Bình) có độ dốc lớn hơn so với các
giai đoạn 6 - 12 tháng, 18 - 24 tháng và 30 - 36 tháng (tương ứng với mùa mưa).
3.1.2. Phổ tử ngoại khả kiến
Phổ UV-Vis cho thấy sự gia tăng cường độ hấp thụ của HDPE trong mẫu ở
khoảng bước sóng 200 - 300 nm. Phổ UV-Vis của mẫu ban đầu (M0) có bước sóng
hấp thụ cực đại ở 226 nm. Sự tăng cường độ pic hấp thụ ở bước sóng cực đại (khoảng
1,9 lần) là kết quả của sự liên hợp chuyển tiếp π - π* của nhóm ethyleneic của α, βcarbonyl chưa bão hòa của các enon trong quá trình phân hủy quang hóa HDPE.

Hình 3.3. Phổ UV-Vis của các mẫu HDPE/CaCO3-bt TNTN
3.1.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của các mẫu HDPE (M0n), vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt ban đầu (M0) và HDPE/CaCO3-bt thử nghiệm tự nhiên sau 36
tháng (M36) được trình bày ở các hình 3.4 - 3.6.


Mẫu

1

M0n

2

M0

3

M36

Độ chuyển dịch
hóa học (ppm)

Vị trí carbon

30,04
32,80
30,02
32,86
25,12
30,05
32,83
43,18
75,06
175,16


mẫu bằng các phương trình sau:  C 

k
IC ;
d
B cos 
I C  I a

Kết quả cho thấy hàm lượng kết tinh tương đối (C) của vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt tăng khi tăng thời gian thử nghiệm tự nhiên, từ 43,06% lên 49,86%
(bảng 3.3). Trong 12 tháng thử nghiệm tự nhiên đầu tiên, sự gia tăng mạnh về hàm
lượng kết tinh của mẫu (5,26%). Trong khoảng thời gian từ 12 đến 36 tháng thử
nghiệm tự nhiên, hàm lượng kết tinh của các mẫu chỉ tăng nhẹ (từ 48,32% đến
49,86%). Kích thước tinh thể (110) đã tăng từ 9,8 đến 12,5 nm khi tăng thời gian phơi
tự nhiên.
Bảng 3.3. Kích thước tinh thể, hàm lượng kết tinh mẫu HDPE/CaCO3-bt TNTN
Mẫu

2 (o)

d110 (nm)

C (%)

M0
M6
M12
M18
M24
M30


(b)

(c)

(d)

(e)

(g)

(h)

Hình 3.9. Ảnh SEM của các mẫu thử nghiệm M0 (a); M6 (b); M12 (c);
M18 (d); M24 (e); M30 (g); M36 (h)
Quan sát hình 3.9 có thể thấy đối với mẫu ban đầu, bề mặt mẫu tương đối nhẵn,
CaCO3-bt phân tán trong nền HDPE tương đối đồng đều (mẫu M0). Sau 6 đến 36
tháng thử nghiệm tự nhiên, trên bề mặt của các mẫu xuất hiện các khuyết tật và lỗ
trống. Khi tăng thời gian thử nghiệm tự nhiên, số lượng và kích thước của các lỗ
trống tăng lên, các lỗ trống trở nên sâu hơn chứng tỏ sự phân hủy của HDPE xảy ra
mạnh hơn.
3.1.6. Sự thay đổi màu sắc

Hình 3.10. Giá trị a*, b*, L* và E của mẫu HDPE/CaCO3-bt TNTN


11
Sự thay đổi của các tham số màu (L*, a* và b*) cũng như thay đổi tổng
màu (E) của mẫu như một hàm của thời gian thử nghiệm tự nhiên được trình bày
trong bảng 3.4 và hình 3.10. Bề mặt của các mẫu bị phai màu theo thời gian thử

C

O

O

H

C
H

+

H

H
O

P

C
H

H
O

H

P



C
H2

C
H2

+

H2C

CH2

CH2
CH2

Sơ đồ 3.4. Phản ứng đứt mạch  trong mạch HDPE
H

O

CH
H

C

C

C
O

b*
L*
E
M3
3,27
1,04
2,99
4,03
M6
2,63
0,10
3,11
4,26
M9
2,33
-0,06
3,77
4,44
M12
2,05
-0,18
5,27
5,71
M15
1,71
-0,95
7,22
7,64
M18
1,41

10,08
10,32
10,83
12,07

9,73
10,85
11,12
11,38
12,43

3.1.7. Khối lượng phân tử trung bình
Khối lượng phân tử trung bình ( Mv ) của HDPE trong mẫu vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt giảm đáng kể trong quá trình thử nghiệm tự nhiên (hình 3.11). Sau
12 tháng và 36 tháng thử nghiệm tự nhiên, M v của mẫu giảm lần lượt 47,83% và
71,74% so với giá trị ban đầu của mẫu M0. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy các
yếu tố tự nhiên như bức xạ mặt trời, nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng đáng kể đến sự
suy giảm khối lượng phân tử trung bình của các mẫu vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt,
đặc biệt là trong giai đoạn đầu của quá trình thử nghiệm tự nhiên.
Bảng 3.5. Khối lượng phân tử trung bình của HDPE trong mẫu vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt TNTN
Mẫu

M6
160000

M12
120000

M18

và độ dãn dài khi đứt của vật liệu tổ hợp giảm chậm hơn.
Bảng 3.6. Phần trăm còn lại của độ bền kéo đứt, độ giãn dài khi đứt và mô đun đàn
hồi của mẫu vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt TNTN
Thời gian (tháng)
σ (%)
ε (%)
E (%)

0
100
100
100

6
12
18
24
30
36
70,6 60,4 52,6 50,2 47,5 46,2
18,6 13,4 11,2
9,5
7,4
6,9
117,4 146,1 164,2 168,4 171,5 174,1


13

0


24

30

36

Thời gian thử nghiệm, tháng

Thời gian thử nghiệm, tháng

Phần trăm còn lại của
mô-đun đàn hồi, E (%)

Hình 3.12. Phần trăm còn lại của độ bền kéo đứt (a), độ giãn dài khi đứt (b) của mẫu
HDPE/CaCO3-bt TNTN

0

6

12

18

24

30

36

143
179,7
61,2
M12
145
179,1
61,2
M15
142
179,5
61,3
M18
142
179,8
61,6
M21
142
180,4
62,3
M24
144
180,3
62,1
M27
144
180,9
62,7
M30
143
181,4

16
nhiên, hàm lượng phần kết tinh của các mẫu tăng nhẹ theo thời gian thử nghiệm (thời
điểm sau 36 tháng là 181,7J và 63,4%).
Các dữ liệu TG mẫu ban đầu và các mẫu HDPE/CaCO3-bt thử nghiệm tự nhiên
được trình bày ở bảng 3.8.
Bảng 3.8. Nhiệt độ bắt đầu phân hủy (Tini), nhiệt độ phân hủy cực đại (Tmax) và khối
lượng còn lại ở các nhiệt độ khác nhau của mẫu vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt
trước và sau thử nghiệm tự nhiên
Mẫu

Tini, oC

Tmax, oC

M0
M3
M6
M9
M12
M15
M18
M21
M24
M27
M30
M33
M36

463
462

3,45
88,55
55,92
2,72
87,46
54,82
1,22
87,44
53,60
1,40
86,77
52,27
1,07
86,11
51,89
1,05
85,83
51,12
1,05
85,21
50,47
1,04
85,02
50,02
0,92
84,66
48,93
0,94
84,19
48,86

Hình 3.18. Sự phụ thuộc vào tần số của hằng số điện môi (a), tổn hao điện môi (b)
của mẫu vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt TNTN
3.2.3.2. Tổn hao điện môi
Tổn hao điện môi của vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt giảm khi tăng thời gian
thử nghiệm tự nhiên và tăng khi tăng tần số thử nghiệm vì tần số cao hơn có thể mang
lại độ dẫn điện cao hơn như thể hiện trong hình 3.18b. Tương tự như sự phụ thuộc
của hằng số điện môi vào tần số, tổn hao điện môi của các mẫu cũng phụ thuộc vào
tần số và có xu hướng tăng khi tăng tần số. Khi tăng thời gian thử nghiệm tự nhiên,
tổn hao điện môi của các mẫu giảm. Có hai yếu tố cạnh tranh ảnh hưởng đến sự biến
đổi giá trị tổn hao điện môi của mẫu: sự cản trở việc di chuyển của các hạt mang điện
và sự kết hợp của các điện tích.
3.2.3.3. Điện áp đánh thủng
Giá trị điện áp đánh thủng của các mẫu giảm khi tăng thời gian thử nghiệm tự
nhiên. Kết quả này rất quan trọng đối với các ứng dụng kỹ thuật vì tổn hao điện môi
luôn xảy ra ở những điểm yếu nhất. Nói cách khác, điện môi thực của các mẫu được
xác định bởi vị trí yếu nhất trong mẫu của chúng. Trong trường hợp các mẫu thử
nghiệm tự nhiên, điện áp đánh thủng thấp hơn so với mẫu ban đầu. Điều này cho
thấy, ở điện áp thấp hơn, mẫu vật liệu phơi tự nhiên bị đánh thủng bề mặt và mất
hoàn toàn khả năng cách điện. Sự mất khả năng cách điện ở điện áp thấp hơn là do
cấu trúc kém đồng nhất và nhiều khuyết tật của vật liệu tổ hợp. Khi tăng thời gian thử
nghiệm tự nhiên, khả năng cách điện của vật liệu tổ hợp giảm là do sự gia tăng các lỗ
trống và các khuyết tật trong cấu trúc vật liệu.
Bảng 3.9. Điện áp đảnh thủng của mẫu vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt TNTN
Mẫu
E (kV/mm)
Mẫu
E (kV/mm)

M0
24,17

các mẫu vật liệu tổ hợp sau 6 tháng và 40 tháng thử nghiệm tự nhiên. Kết quả quan
sát mẫu vật liệu tổ hợp bằng mắt thường và tiêu bản trên kính hiển vi (x100) cho thấy
không phát hiện thấy sự phát triển của nấm mốc trên cả 2 mẫu ở trong cùng một điều
kiện thử nghiệm. Điều này có thể được giải thích bởi nguồn gốc nguyên liệu dầu mỏ
của HDPE, một nhựa nhiệt dẻo khá trơ, khó bị các tác nhân sinh học, trong đó có nấm
mốc tấn công. Mặc dù nền HDPE trong vật liệu tổ hợp bị phân hủy oxy hóa quang


18
tạo thành sản phẩm là các hợp chất thấp phân tử có các nhóm chứa oxy, trong đó có
nhóm ester, hydroperoxide… nhưng HDPE vẫn có khối lượng phân tử trung bình khá
cao nên không thể là nguồn dinh dưỡng cho bào tử nấm trong không khí khu trú và
phát triển ở 3 chiều của mẫu, trước hết là trên bề mặt mẫu.

Hình 3.19. Ảnh các mẫu được kiểm tra bào tử nấm
Trong đó: Giếng 1,4: mẫu M1; giếng 2,5: mẫu M2; giếng 3,6: đối chứng (ĐC)
3.3. Dự báo tuổi thọ sử dụng của vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt thử nghiệm tự
nhiên tại Bắc Trung Bộ
3.3.1. Dự báo tuổi thọ sử dụng dựa vào thời gian bán hủy
3.3.1.1. Thời gian bán hủy theo tỷ lệ phần trăm còn lại của độ bền kéo đứt
Để biểu diễn sự biến đổi phần trăm còn lại độ bền kéo đứt (σ) của mẫu vật liệu
tổ hợp HDPE/CaCO3-bt theo thời gian thử nghiệm tự nhiên có thể sử dụng một số
dạng hàm số như: hàm số mũ, hàm số tuyến tính hoặc hàm đa thức. Các dạng hàm số
và hệ số hồi quy R2 được trình bày ở bảng 3.10, trong đó y là phần trăm còn lại độ
bền kéo đứt (%), x là thời gian thử nghiệm tự nhiên (tháng). Mô hình được lựa chọn
phải là mô hình tương ứng với hệ số hồi quy gần tới 1, chính vì vậy trong số các hàm
số này, đa thức bậc 6 được lựa chọn (hệ số hồi quy R2 = 1). Từ hình 3.20 có thể thấy,
thời gian bán hủy theo sự biến đổi của độ bền kéo của vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt
thử nghiệm tự nhiên là 25,6 tháng.
Bảng 3.10. Các dạng hàm số và hệ số hồi quy tương ứng biểu diễn sự biến đổi phần

6
Đa thức
y = -7,10-6x5 + 0,0007x4 – 0,0294x3 + 0,6197x2 0,999
– 7,6485x + 99,952
7
Đa thức
y = 10-6x6 – 0,0002x5 + 0,0065x4 – 0,1389x3 +
1
1,5534x2 – 10,447x + 100


19

Hình 3.20. Phần trăm còn lại độ bền kéo đứt của HDPE/CaCO3-bt TNTN
3.3.1.2. Thời gian bán hủy theo khối lượng phân tử trung bình của HDPE trong vật
liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt
Bảng 3.11. Các dạng hàm số và hệ số hồi quy tương ứng biểu diễn sự biến đổi khối
lượng phân tử trung bình của HDPE trong vật liệu tổ hợp HDPE/CaCO3-bt TNTN
TT
1
2
3
4
5

Dạng hàm số
Tuyến tính
Hàm mũ
Đa thức
Đa thức


Hình 3.21. Khối lượng phân tử trung bình của HDPE trong vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt theo thời gian TNTN
Sự biến đổi của khối lượng phân tử trung bình của HDPE trong vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt theo thời gian TNTN cũng tuân theo hàm số bậc 6 (R2 = 1) như sự
phụ thuộc của phần trăm còn lại độ bền kéo dứt với thời gian thử nghiệm (hình 3.21).


20
Tuy nhiên thời gian bán hủy ở đây được xác định là 11,2 tháng. Giá trị này có sự
chênh lệch tương đối lớn với giá trị thời gian bán hủy khi xác định dựa vào phần trăm
còn lại của độ bền kéo đứt (25,6 tháng).
3.3.2. Dự báo tuổi thọ sử dụng dựa vào tương quan giữa TNTN và TNGT
3.3.2.1. Tương quan giữa TNTN và TNGT về độ bền kéo đứt
Phần trăm còn lại của độ bền kéo đứt của các mẫu vật liệu tổ hợp
HDPE/CaCO3-bt TNTN và TNGT được trình bày ở bảng 3.12.
Bảng 3.12. Phần trăm còn lại độ bền kéo đứt của mẫu HDPE/CaCO3-bt TNTN và TNGT
TNTN
TNGT

Ngày
σ (%)
Giờ
σ (%)

0
180 360 540 720 900 1080
100 70,6 60,4 52,6 50,2 47,5 46,2
0
72 144 216 288 360 432 504 576 648 720

Giờ
ε (%)

0
180 360 540 720
100 18,6 13,4 11,2 9,5
0
72 144 216 288
100 45,5 22,7 13,5 10,7

900
7,4
360
8,5

1080
6,9
432
6,6

504
5,4

576
4,6

648
4,1

720

230
M v (đvC, 10 )
Giờ
0
3
230
M v (đvC, 10 )
3

180
160

360
120

540
100

720
80

900
70

1080
65

72
185


720
51