Furnace temperature /°C
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
TG/%
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
dTG/% /min
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
Mass variation: -99.15 %
Peak :479.70 °C
Figure:
20/05/2016
Mass (mg): 13.61
Crucible:PT 100 µl
Atmosphere:Air
Experiment:LLDPE
Procedure: RT ----> 800C (10 C.min-1) (Zone 2)
Labsys TG
Furnace temperature /°C
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
TG/%
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
d TG/% /min
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Mass variation: -99.07 %
Peak :402.04 °C
Figure:
22/05/2016
Mass (mg): 12.79
Crucible:PT 100 µl
Atmosphere:Air
Experiment:EVOH
Procedure: RT ----> 800C (10 C.min-1) (Zone 2)
Labsys TG
66
Bảng 3.4. Số liệu TGA của các mẫu polyme blend PE/EVOH
Tỉ lệ
PE/EVOH
T
onset
(
o
C)
T
max
(
o
C)
T
end
(
o
C)
Giảm khối lƣợng mẫu (%)
450
o
C
500
o
C
100/0
479,7
90/10
466,7
485,5
495,8
15,7
98,9
80/20
468,5
486,9
497,0
18,3
98,0
70/30
467,4
484,6
497,1
3,5
93,9
60/40
466,0
485,8
496,4
11,3
99,1
50/50
468,9
486,1
498,1
4,3
86,2
0/100
402,0
(T
onset
: nhiệt độ bắt đầu phân huỷ, T
end
: nhiệt độ kết thúc quá trình phân huỷ,
T
max
: nhiệt độ tại đó mẫu phân huỷ nhiều nhất)
Kết quả cho thấy các mẫu polyme blend PE/EVOH đều chỉ có một giai đoạn
phân hủy. Nhiệt độ phân hủy cực đại của các mẫu gần như không thay đổi khi thay
đổi tỉ lệ PE/EVOH. Tuy nhiên mất khối lượng ở 450
o
C của mẫu PE/EVOH 70/30 là
nhỏ nhất. Có thể ở tỷ lệ này, hai polyme thành phần tương hợp tốt nhất nên có độ
bền nhiệt cao nhất.
* Tóm tắt kết quả mục 3.1.1
+ Khi tăng hàm lượng chất trợ tương hợp PE-g-MAH thì giá trị mômen xoắn
tăng, tính chất cơ học tăng khi hàm lượng PE-g-MAH từ 0 – 4% và giảm khi tiếp
tục tăng hàm lượng PE-g-MAH.
+ Giá trị mômen xoắn tăng khi tăng hàm lượng EVOH trong blend. Ở hàm
lượng EVOH 10 – 30%, tính chất cơ lý của vật liệu polyme blend PE/EVOH tăng,
EVOH phân tán tốt vào trong pha nền PE.
+ Công thức thích hợp để chế tạo PE/EVOH: tỷ lệ PE/EVOH/PE-g-MAH:
70/30/4.
3.1.2. Nghiên cứu chế tạo polyme blend PA6/EVOH
Để nghiên cứu chế tạo polyme blend PA6/EVOH tiến hành chế tạo các mẫu
polyme blend ở các tỷ lệ PA6/EVOH khác nhau 100/0, 90/10, 80/20, 75/25, 50/50
và đánh giá các tính chất của sản phẩm.
3.1.2.1. Tính chất chảy nhớt của vật liệu polyme blend PA6/EVOH
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần đến momen xoắn của vật
liệu polyme blend PA6/EVOH được trình bày trong hình 3.10.
67
Hình 3.10. Giản đồ momen xoắn- thời gian trộn của PA6, EVOH, polyme blend
PA6/EVOH
Kết quả cho thấy giá trị momen xoắn ở trạng thái cân bằng nóng chảy của
các mẫu blend PA6/EVOH thấp hơn so với EVOH và cao hơn so với PA6. Ngoài
ra, khi tăng hàm lượng EVOH trong blend thì momen xoắn ở trạng thái cân bằng
nóng chảy của các mẫu blend tăng. Điều này có thể là do sự tương tác giữa các
nhóm chức trong tổ hợp vật liệu polyme blend, cụ thể là nhóm amin của PA6 và
nhóm hydroxyl của EVOH [81]. Khi tăng hàm lượng EVOH thì số lượng liên kết
hydro giữa nhóm hydroxyl và amin tăng làm tăng liên kết nội phân tử và liên phân
tử dẫn đến tăng momen xoắn.
3.1.2.2. Tính chất cơ học của polyme blend PA6/EVOH
Ảnh hưởng của tỷ lệ PA6/EVOH đến tính chất cơ học của vật liệu được trình
bày trong bảng 3.5.
Bảng 3.5. Tính chất cơ học của polyme blend PA6/EVOH
Tỷ lệ thành phần
PA6/EVOH, (%)
Độ bền kéo đứt (MPa)
Độ dãn dài khi đứt (%)
100/0
60,4 ± 1,8
29,5 ± 0,6
90/10
58,7 ± 2,0
42,5 ± 1,2
80/20
52,6 ± 1,4
58,6 ± 1,0
75/25
48,6 ± 1,6
74,2 ± 0,9
50/50
32,4 ± 1,0
68,4 ± 0,7
0/100
25,2 ± 1,3
17,1 ± 0,5
68
Kết quả cho thấy độ bền kéo đứt của các mẫu polyme blend PA6/EVOH đều
giảm khi tăng hàm lượng EVOH. Tuy nhiên độ dãn dài khi đứt lại tăng khi hàm
lượng EVOH tăng từ 0-25%, khi tiếp tục tăng hàm lượng EVOH > 25% thì độ dãn
dài khi đứt lại giảm. Điều này cho thấy khả năng tương hợp của blend PA6/EVOH
sẽ thay đổi theo tỷ lệ nhóm -NH của PA6 và nhóm -OH của EVOH. Ở một tỷ lệ -
NH/-OH nhất định thì mức độ tương hợp giữa hai pha trong quá trình trộn hợp là tốt
nhất. Khi tăng hàm lượng EVOH > 25% thì tương tác hydro nội phân tử giữa các
nhóm -OH chiếm ưu thế, hình thành các vùng giàu cấu tử EVOH trong pha nền
PA6 làm cho tính chất cơ học của polyme blend giảm.
3.1.2.3. Hình thái học bề mặt của polyme blend PA6/EVOH
Hình thái học bề mặt gãy của các mẫu polyme blend PA6/EVOH được thể
hiện trên hình 3.11.
PA6/EVOH 90/10
PA6/EVOH 80/20
PA6/EVOH 75/25
PA6/EVOH 50/50
Hình 3.11. Ảnh SEM bề mặt gẫy của các mẫu polyme blend PA6/EVOH
Hình thái học bề mặt của các mẫu polyme blend sau khi ngâm mẫu trong
dung dịch dioxan được trình bày trên hình 3.12.
69
(a) Tỷ lệ PA6/EVOH 90/10
(b) Tỷ lệ PA6/EVOH 80/20
(c) Tỷ lệ PA6/EVOH 75/25
(d) Tỷ lệ PA6/EVOH 50/50
Hình 3.12. Ảnh SEM của các mẫu polyme blend PA6/EVOH sau khi bị ngâm mẫu
trong dioxan
Kết quả phân tích ảnh SEM bề mặt ăn mòn của các mẫu polyme blend thấy
rằng với mẫu có chứa hàm lượng EVOH thấp (hình 3.12a) không thấy xuất hiện
vùng phân tán EVOH trong pha nền PA6. Khi tăng hàm lượng EVOH (các hình
3.12 (b), (c) và (d)) thì các vùng EVOH bị hoà tan xuất hiện và số lượng các vùng
bị hoà tan này tăng và kích thước các vùng rộng hơn khi tăng hàm lượng EVOH
trong các mẫu polyme blend.
Có thể thấy rằng, hàm lượng EVOH thấp không đủ để tạo ra sự tách pha rõ
ràng. Tăng hàm lượng EVOH thì các vùng copolyme này xuất hiện rõ nét hơn. Rõ
ràng là kích thước của các vùng bị ăn mòn phụ thuôc vào hàm lượng EVOH, tỷ lệ
độ nhớt hai pha, mức độ tương hợp và điều kiện gia công. Tuy nhiên, thành phần
trong polyme blend giữ vai trò chủ yếu trong việc thay đổi các vùng tương tác đặc
biệt giữa hai thành phần polyme và sự thay đổi của pha phân tán trong quá trình gia
công, vì vậy nó ảnh hưởng đến hình thái học của sản phẩm cuối cùng [39]. Việc
70
tăng hàm lượng EVOH làm tăng kích thước của các vùng phân tán. Trong hệ
polyme blend này, đồng thời với việc tăng hàm lượng EVOH > 25% sẽ làm giảm
các tương tác qua lại giữa hai thành phần EVOH và PA6 (điều này thể hiện ở việc
giảm tính chất cơ lý và giảm nhiệt độ kết tinh của polyme blend).
3.1.2.4. Nhiệt lượng quét vi sai (DSC) của polyme blend PA6/EVOH
Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần PA6/EVOH đến tính chất nhiệt (nhiệt độ kết
tinh T
c
, nhiệt độ nóng chảy T
m
) của polyme blend PA6/EVOH được thể hiện trên
hình 3.13 và được tổng hợp trong bảng 3.6.
PA6
EVOH
PA6/EVOH: 90/10
PA6/EVOH: 80/20
PA6/EVOH: 75/25
PA6/EVOH: 50/50
Hình 3.13. Giản đồ DSC của các mẫu polyme blend PA6/EVOH
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |