Nghiên cứu tính chất, cấu trúc và cách chế tạo hỗn hợp polyme PVC EVA

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

1
GVHD: TS. Thái Hoàng
II.3. Các phơng pháp nghiên cứu ...................................................24
II.3.1. Nghiên cứu khả năng chảy nhớt của vật liệu polyme blend PVC/EVA
.................................................................................................................................24
II.3.2. Nghiên cứu tính chất cơ lý của vật liệu polyme blend......................24
II.3.3 Nghiên cứu tính chất nhiệt của vật liệu polyme blend ......................25
II.3.4 Phơng pháp kính hiển vi điện từ quét (SEM) ....................................26
II.3.5 Nghiên cứu tính chất điện của vật liệu polyme blend........................26
II. 3.6. Nghiên cứu độ bền thời tiết..............................................................27
Phần III. kết qủa và thảo luận...........................................................................28
III.1. Nghiên cứu khả năng chảy nhớt của vật liệu polyme blend
PVC/EVA ..................................................................................................28
III.2. Nghiên cứu tính chất cơ lý của vật liệu polyme blend
PVC/EVA ..................................................................................................34
III.3. Nghiên cứu độ bền ôxy hóa nhiệt của vật liệu polyme blend
PVC/EVA. .................................................................................................41
II.4. Nghiên cứu cấu trúc của vật liệu polyme blend PVC/EVA ..43
III.5. Nghiên cứu tính chất điện của vật liệu polyme blend
PVC/EVA...................................................................................................46
III.6. Nghiên cứu độ bền thời tiết của vật liệu polyme blend
PVC/EVA...................................................................................................54
Kết luận...............................................................................................................56
Tài liệu tham khảo.............................................................................................57
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
2
GVHD: TS. Thái Hoàng
Mở đầu
Một trong những thành tựu nổi bật của ngành khoa học vật liệu trong những
thập kỷ gần đây là đã nghiên cứu, chế tạo và ứng dụng thành công các vật liệu

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

PVC/EVA, hợp chất thấp phân tử hoạt động nh dicumyl peoxit (DCP) đợc thêm
vào hỗn hợp polyme. Ngoài ra còn sử dụng CaCO
3
là loại chất độn khoáng
nhằm thay đổi các tính chất cơ lý, nhiệt, độ bền thời tiết của vật liệu cũng nh góp
phần giảm giá thành sản phẩm.
Những nhiệm vụ chủ yếu của luận văn này là:
Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp polyme PVC/EVA.
Nghiên cứu các tính chất và cấu trúc của polyme blend PVC/EVA có
và không có mặt chất khơi mào DCP, có và không có mặt CaCO
3
.
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
4
GVHD: TS. Thái Hoàng
Phần I. Tổng quan về vật liệu polyme blend
trên cơ sở PVC và copolyme EVA
I.1. Hiểu biết chung về polyme blend
Theo J.F.Rabek, polyme blend là một hỗn hợp vật lý của hai hay nhiều
polyme/copolyme, giữa các polyme/copolyme này không có liên kết đồng hoá trị
[4].
Theo P.Painter, M.Coleman và các chuyên gia khác trong lĩnh vực polyme,
polyme blend là hỗn hợp của hai hay nhiều polyme, vật liệu này có những tính
chất mới dựa trên các tính chất của các polyme ban đầu [5].
Theo Rao, Polyme blend là một hỗn hợp của hai hay nhiều polyme trong
đó hàm lợng của polyme thứ hai không nhỏ hơn 2% với hệ chỉ có 2 polyme hoặc
hàm lợng của hai hay nhiều polyme không nhỏ hơn 2% với hệ có từ 3 polyme trở
lên [6].
Nh vậy, polyme blend là một loại vật liệu tổ hợp, giữa các polyme có thể có
tơng tác hoặc không có tơng tác, nó có thể là hệ đồng hoặc dị thể. Trong polyme

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

: sự thay đổi entanpi khi trộn lẫn hai polyme.
tr
S

: sự thay đổi entropi khi trộn lẫn hai polyme.
Khi trộn lẫn 2 polyme, năng lợng tự do quá trình trộn
tr
G

giảm nếu quá
trình toả nhiệt (
tr
H

<0) và tăng entropy trộn lẫn
tr
S

.Trong trờng hợp entropy
trộn lẫn
tr
S

không đáng kể, năng lợng tự do quá trình trộn
tr
G

<0 nếu nhiệt
trộn hợp
tr

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

Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
6
GVHD: TS. Thái Hoàng
của từng polyme thành phần trong quá trình gia công và làm cho polyme này dễ
phân tán vào polyme kia nhờ các tơng tác đặc biệt. Nó có thể giảm kích thớc của
pha phân tán. Do vậy, ứng suất bề mặt sẽ càng nhỏ và biến dạng sẽ càng lớn khi
chất tơng hợp đủ bão hoà bề mặt và tơng tác tốt với cả hai pha polyme.
II.2. Giới thiệu về PVC và copolyme EVA
I.2.1. PVC
I.2.1.1. Trùng hợp vinylclorua [9
ữ
12]
Là phản ứng kết hợp các monome vinylclorua (VC) với nhau tạo thành đại
phân tử của VC:
n CH
2
=CHCl

[- CH
2
- CHCl-]
n
Các giai đoạn của quá trình trùng hợp VC:
Khơi mào trùng hợp: tạo thành các trung tâm hoạt động.
Chất khơi mào: peoxyt hữu cơ, các hợp chất azo và diazo; ví dụ, benzoyl
peoxyt (C
6
H
5
COO)

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

R

R
+ CH
2
= CHCl


HClCRCH

2
Ngoài ra còn dùng chất khơi mào oxi hoá khử nh H
2
O
2
và Fe
2+
. Nhờ phản
ứng oxi hoá khử giữa H
2
O
2
và Fe
2+
:
H
2
O

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

7
GVHD: TS. Thái Hoàng
Là các phản ứng cơ sở kế tiếp nhau do gốc tự do tơng tác với các phân tử
monome VC. Trong phản ứng phát triển mạch, liên kết

sẽ biến đổi thành liên
kết

và có sự chuyển dịch điện tử cha ghép đôi dọc theo mạch phân tử:
HClCCHClCHRCHCHClCHHClCRCH

=+
2222
Phản ứng ngắt mạch:
Đó là sự bão hoà các điện tử không ghép đôi của các gốc phát triển. Có hai
cách ngắt mạch:
Kết hợp các gốc đang phát triển với nhau:
~~~~
2222
CHClCHClCHCHCHHCClHClCCH +

Phân ly các gốc đang phát triển:
~~~~
2222
CHClCHCHClCHCHHCClHClCCH
+=+

Phản ứng chuyển mạch:
Chuyển mạch xảy ra khi các trung tâm hoạt động hoặc đang phát triển tơng
tác với polyme.

~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.

So với PVC nhũ tơng, PVC huyền phù có các tính chất điện môi tốt hơn, độ
bền ẩm, độ bền ánh sáng và độ bền nhiệt cao hơn.
Trùng hợp nhũ t ơng VC:
Khi trùng hợp ngời ta thờng dùng nớc là môi trờng phân tán để tạo nhũ tơng
chứa khoảng 30
ữ
60 % monome.
Chất nhũ hoá cho vào hệ để tăng cờng sự tạo nhũ của VC trong nớc và tăng
độ ổn định của nhũ tơng. Các chất nhũ hoá thờng là xà phòng oleat, palmitat,
laurat của các kim loại kiềm, dầu của các axit béo cao, hỗn hợp của lauryl
photphat với rợu etylic. Chất nhũ hoá làm giảm sức căng bề mặt ở giới hạn phân
chia pha hydrocacbon - nớc làm dễ dàng cho sự tạo nhũ của monome. Độ tan
phân tử của xà phòng trong nớc rất nhỏ. Trong dung dịch phần lớn xà phòng nằm
dới dạng mixen.Trong mixen các phân tử xà phòng hớng phần có cực vào tớng n-
ớc, còn phần hydrocacbon vào tâm mixen, do đó trong tâm mixen có hình thành t-
ớng hydrocacbon và một phần monome tan trong đó. Nh vậy khi nhũ hoá,
monome trong nớc tạo thành một hệ phức tạp là dung dịch phân tử xà phòng và
các monome trong nớc. Trong dung dịch này, các giọt monome và các mixen xà
phòng hoà tan monome nằm lơ lửng.
Các chất khơi mào tan trong nớc: các pesulfat của kim loại kiềm hoặc
amoni hydropeoxyt...
Để giữ cho pH ổn định ta cho vào hệ chất điều chỉnh pH là các axetat của
kim loại nặng, các photphat hoặc cacbonat của kim loại kiềm.
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
9
GVHD: TS. Thái Hoàng
Để điều chỉnh khối lợng phân tử PVC, ngoài thay đổi nhiệt độ trùng hợp
hoặc hàm lợng chất khơi mào, ngời ta còn đa vào hỗn hợp phản ứng 0,2
ữ
5% chất

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

cách lọc.
Dung môi cho trùng hợp VC là dicloetan, benzen, clobenzen ...Hệ xúc tác
dùng cho trùng hợp VC trong dung dịch là các hợp chất cơ kim nh các ankyl của
B, Pb, Zn, Mg, Al và Li. Chúng thờng đợc phối hợp với các halogen của Fe, Cu,
Ni, Co, Ti, V ...
I.2.1.3. Tính chất của PVC [9, 14]
PVC là một loại bột màu trắng, vô định hình, có vùng kết tinh nhỏ (không
lớn hơn 5 %).
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
10
GVHD: TS. Thái Hoàng
Tuỳ theo phơng pháp trùng hợp, PVC có mức độ trùng hợp 100
ữ
2500. Tỷ
trọng của PVC: 1,25
ữ
1,46 g/cm
3
. Nhiệt độ hoá thuỷ tinh của PVC là 75
ữ
106
0
C.
Nhiệt độ trùng hợp VC càng thấp, nhiệt độ chảy của PVC càng cao (khoảng 160
ữ
185
0
C). Trong một số trờng hợp, nhiệt độ chảy của PVC bằng hoặc lớn hơn
nhiệt độ phân huỷ nó.
PVC là một polyme cứng do có liên kết hydro giữa nguyên tử clo và nguyên

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.

Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
11
GVHD: TS. Thái Hoàng
ứng dụng trong xây dựng, cấp thoát nớc: ống cấp thoát nớc, khung cửa ra
vào, cửa sổ, mái nhà, trần, tờng ...
ứng dụng trong giao thông vận tải đờng sắt: ống dẫn nớc thải, thảm dải sàn
toa xe, khung cửa sổ, tấm đệm dới đờng ray
ứng dụng trong công nghiệp sợi: PVC đợc sử dụng để sản xuất sợi hoá học.
ứng dụng trong y tế: PVC đợc sử dụng để sản xuất túi đựng máu, vỏ viên
thuốc, vỉ thuốc, túi đựng thực phẩm, van tim, bộ phận lọc máu ...
I.2.2. Copolyme etylen- vinylaxetat (EVA)
Copolyme etylen-vinylaxetat (EVA) là một polyme mà trong phân tử của nó
có các mắt xích vinyl axetat đợc phân bố ngẫu nhiên dọc theo mạch dài của các
mắt xích etylen:

EVA là sản phẩm đồng trùng hợp của etylen với vinyl axetat, đợc sản xuất
bằng phơng pháp trùng hợp khối hay trùng hợp dung dịch [16].
EVA có một số u điểm nổi bật nh: mềm dẻo ở nhiệt độ thấp, bền xé, trong
suốt, dễ gắn và dán ở nhiệt độ thấp, phối trộn với một lợng lớn các chất độn.
Theo các chuyên gia, EVA với hàm lợng vinyl axetat thấp có nhiều tính
chất gần giống với một số loại cao su vì khả năng kéo giãn tốt, rất dễ uốn và khá
đàn hồi.
I.2.2.1. Phân loại
Phụ thuộc vào hàm lợng vinyl axetat, ngời ta phân EVA ra làm ba nhóm
[17]:
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
12
C=O
O
CH

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

1500 psi. EVA loại này là các nhựa
nhiệt dẻo. Một số sản phẩm loại này có tên thơng mại là Airplex (Air
Product and Chemiscals, Inc), Vinapas (Wacker); Mowilith và Vinyl
(Motecatini Edison) ...
Nếu tăng hàm lợng vinyl axetat trong EVA thì độ bền kéo, độ cứng, độ bền
nhiệt giảm nhng tỷ trọng, độ bền uốn, độ trong suốt, độ bám dính lại tăng.
Sự có mặt của nhóm cacbonyl (- C=O) trong vinyl axetat làm tăng độ bám
dính của nó lên bề mặt các vật liệu khác nhau.
I.2.2.2. Tính chất của EVA [18]
Nhiệt độ từ - 60
0
C cho tới 65
0
C là khoảng nhiệt độ làm việc tốt nhất của
EVA. Nhiệt độ bảo quản

218
0
C (425
0
F), trên nhiệt độ này có thể xảy ra sự đứt
mạch phân tử.
Khả năng chịu hoá chất: bền với ozon, nớc lạnh, nớc nóng, dung dịch
amoniac 30%, kém bền với dầu máy, dầu diezen, không bền với dung dịch clorua,
silicon, xăng, axeton, axit sulfuric 40%, axit nitric 10%, bị phân huỷ bởi bức xạ tử
ngoại ...
Tan trong một số dung môi nh xylen, toluen, tetrahydrofuran, decalin.
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
13
GVHD: TS. Thái Hoàng

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

I.3.1. Các phơng pháp chế tạo vật liệu
Quá trình chế tạo polyme blend có thể tiến hành bằng các phơng pháp sau:
Trộn hợp trong dung môi polyme hoặc các latec polyme.
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
14
GVHD: TS. Thái Hoàng
Trộn hợp cơ học và cơ hoá các polyme thành phần (thờng là các polyme
nhựa nhiệt dẻo, chất đàn hồi) trên các thiết bị gia công chất dẻo và cao su
nh máy cán, máy trộn nội, máy đùn một trục và hai trục vít xoắn, máy đùn
ép chất dẻo ...
Làm đông hỗn hợp polyme.
Trùng hợp monome này trong một polyme khác.
Trong đó, phơng pháp trộn hợp các latec polyme và trộn hợp các polyme
thành phần ở trạng thái nóng chảy trên các thiết bị gia công chất dẻo đợc sử dụng
phổ biến hơn cả để chế tạo polyme blend.
Để nâng cao độ mềm dẻo và khả năng gia công của PVC/EVA, ngời ta chế
tạo polyme blend của PVC/chất hoá dẻo dioctyl phtalat (DOP) với EVA.Trộn hợp
PVC hoá dẻo với các chất đàn hồi nh cao su acrylonitryl- butadien, cao su styren-
butadien, copolyme acrylic, copolyme EVA cũng đã đợc nghiên cứu trong công
trình [20].
I.3.2. Chế tạo polyme blend từ dung dịch polyme
Để chế tạo polyme blend từ dung dịch polyme, một đòi hỏi rất quan trọng là
các polyme phải cùng tan tốt trong các dung môi có khả năng trộn lẫn tốt với
nhau. Ngời ta có thể chế tạo polyme blend từ PVC và copolyme EVA trong dung
môi tetrahydrofuran. Đầu tiên cần hoà tan từng polyme thành phần trong dung môi
chung để thu đợc các dung dịch polyme đồng nhất. Sau đó trộn hợp các dung dịch
polyme theo tỷ lệ đã tính toán sẵn. Trong nhiều trờng hợp, ngời ta thờng hoà tan
và trộn lẫn các polyme có gia nhiệt, khi đó chúng sẽ trộn lẫn với nhau tốt hơn.
Sau khi tạo màng từ dung dịch polyme blend cần phải đuổi hết dung môi
bằng phơng pháp sấy. Để màng polyme blend đồng nhất, không bị rạn nứt bề mặt,

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

hợp với nhau mà không cần đa vào hệ bất kỳ một hợp chất nào khác. Các gốc lớn
của hai polymePVC v có thể tái hợp tạo thành các copolyme khối hoặc copolyme
ghép. Sự tạo thành các copolyme là các chất tơng hợp do quá trình cơ hoá các
polyme tơng tự nh thêm vào hỗn hợp các polyme hợp chất peoxyt.
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
16
--
- CH
2

HC

+
HC

2
- CH-
---
Cl Cl

---
- CH
2
- CH - CH
2
- CH-
---
Cl
Cl
-CH

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

Khi cán trộn các polyme phải lựa chọn các điều kiện sao cho polyme blend
thu đợc có độ nhớt thích hợp đáp ứng yêu cầu đa chất độn và các chất phụ gia
khác vào đồng thời các polyme ít bị phân huỷ oxy hoá nhất.
I.4.2. Vai trò của chất khơi mào peoxyt [2, 9, 21]
Phần lớn các chất khơi mào peoxyt dialkyl bị phân huỷ ở nhiệt độ cao và
liên kết O - O bị đứt tạo ra các gốc tự do tơng ứng. Phân huỷ nhiệt peoxyt
dicumyl nh sau:

Gốc tự do peoxyt sẽ hoạt hoá PVC và EVA bằng cách đón bắt các nguyên
tử hydro gắn với nguyên tử cacbon bậc ba trong mạch đại phân tử của chúng.

Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
17
R +
---
_ CH
2
- CH-
---
ROH +
---
_ CH
2
- -
---
Cl Cl
R +
---
- CH
2

- 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

6
H
5
- C- O- O- C- C
6
H
5
2C
6
H
5
- C-
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
GVHD: TS. Thái Hoàng
Bớc tiếp theo, các gốc lớn của PVC, EVA kết hợp với nhau tạo thành

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

2
- CH
2
- CH
2
- - CH
2
- CH
2
-
---
OCOCH
3
---
- CH
2
- CH
2
- CH
2
- C- CH
2
- CH
2
-
---
---
- CH
2
- C-

---
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

:
C

+
=O
CH- Cl : ..... C=O
CH
2
CH
3
nn
n
CH
2
- CH CH
2
- C - C- CH
2
- CH
2
- CH
2
-
---
OCOCH
3
Cl Hn
CH

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

GVHD: TS. Thái Hoàng
Giữa đại phân tử PVC và đại phân tử EVA còn xuất hiện liên kết hydro giữa
các nguyên tử clo của PVC với các nguyên tử hydro gắn với nguyên tử cacbon của
EVA:
Các tơng tác đặc biệt (tơng tác dipol- dipol, liên kết hydro) giữa các đại
phân tử PVC và EVA, giữa các copolyme PVC- g- EVA, PVC- b- EVA với PVC
và EVA tạo cho PVC và EVA đan móc, rối cuộn, bám dính và tơng hợp tốt với
nhau.
I.5. ứng dụng của polyme blend PVC/EVA
Copolyme EVA có tính chất mềm dẻo ở nhiệt độ thấp, bền xé, trong suốt,
có khả năng hàn và dán ở nhiệt độ thấp. EVA đóng vai trò nh chất hoá dẻo có kích
thớc phân tử lớn. Nó làm thay đổi độ bền va đập của PVC cứng.Tính chất của
polyme blend PVC/EVA phụ thuộc vào hàm lợng EVA chứa trong đó [22].
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
20
---
_ CH
2
- CH- CH
2
- CH-
---
---
_ CH
2
- CH
2
- C- CH
2
- CH- CH

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

thờng đợc sử dụng để sản xuất các loại vật liệu sau:
Các loại sản phẩm ống nh: ống chứa nớc thải, ống hút nớc, ống bọc dây cáp
điện...
Các loại sản phẩm dạng tấm nh: cửa sổ, cửa ra vào, bàn...
Các sản phẩm đúc đùn nh: tay cầm cửa, nắp, màn che...
Các sản phẩm tráng màng phim.
Với polyme blend PVC/EVA có chứa 50% EVA (nh PVC hoá dẻo), có thể
chế tạo các loại sản phẩm màng nh: màng chống thấm khí, màng che phủ, màng
trong nhà kính.
I.6. Vai trò của CaCO
3
kết tủa (bột nhẹ) đợc xử lý bề mặt trong polyme blend
PVC/EVA [23, 24]
Mục đích của việc đa thêm chất độn vào polyme hoặc polyme blend là để
thay đổi một số tính chất của chúng nh modul đàn hồi, độ cứng, độ ổn định kích
thớc.... Bột nhẹ CaCO
3
là một loại chất phụ gia đợc sử dụng để thay đổi các tính
chất cơ, lý, nhiệt, làm chất chống cháy, góp phần làm giảm giá thành sản phẩm.
Phụ gia CaCO
3
kết tủa, đợc xử lý bề mặt (CPCC):
Quá trình sản xuất CPCC bằng phản ứng giữa khí CO
2
với huyền phù dạng
keo của Ca(OH)
2
là quy trình rất linh hoạt cho phép sản xuất nhiều dạng khác
nhau của CaCO
3

. 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)

PVC đợc điều chế bằng phơng pháp trùng hợp huyền phù (PVC
s
), mác của
nó là TH1000, do Nhật bản sản xuất. PVC ở dạng bột màu trắng, có hằng số
Ficken k = 62 ữ 63.
2. Copolyme etylen vinylaxetat (EVA)
EVA có hàm lợng vinylaxetat là 18%, do Hàn Quốc sản xuất, ở dạng hạt,
có nhiệt độ nóng chảy t
nc
= 90 ữ 95C, tỷ trọng d =0,93 g/cm
3
.
3. Dầu đậu nành epoxy hoá
Dầu đậu nành epoxy hoá của Malayxia sản xuất, là chất lỏng, có màu vàng
nhạt, hàm lợng nhóm epoxy 15,2%.
4. Chất ổn định
Bari stearat (khối lợng phân tử M =703), cadimi stearat (khối lợng phân tử
M = 670), do Viện kỹ thuật nhiệt đới, viện khoa học và công nghệ việt nam
sản xuất, đều ở dạng bột màu trắng.
5. Dioctylphtalat (DOP)
Là chất lỏng nhớt, không màu, do hàn Quốc sản xuất, có M = 390, tỷ trọng
d = 0,986 g/cm
3
, nhiệt độ nóng chảy t
nc
= - 46C.
6. Dicumyl peoxyt (DCP) [Bis (- dimetyl benzyl)]
DCP có nhiệt độ phân huỷ 140C ữ 160C, chu kỳ bán phân huỷ ở 150C
là 12 phút, do hãng Junsei Chemical (nhật Bản) sản xuất.
7. Canxi cacbonat đợc hoạt hoá bằng cách phủ 2% axit stearic, do công ty

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

Nam 1592 - 87), trên máy ZWICK Z2.5 của Đức, ở nhiệt độ phòng, mẫu ở dạng
tấm chày, với tốc độ kéo 100 mm/ phút.
Độ bền kéo đứt đợc xác định theo công thức sau:
Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
24
GVHD: TS. Thái Hoàng

k
=
S
F
Trong đó

k
là ứng suất kéo (N/cm
2
).
F là lực tác dụng (N)
S là tiết diện ngang của mẫu (mm
2
).
Độ dãn dài khi đứt
Độ dãn dài khi đứt đợc thực hiện trên máy ZWICK Z2.5 của Đức, tốc độ
kéo 100 mm/phút, ở nhiệt độ phòng, theo tiêu chuẩn DIN 53503 (tiêu chuẩn Việt
Nam 1592 - 87).
độ dãn dài khi đứt đợc xác định theo công thức sau:
=
%100.
0
0

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.

Trần Thị Khánh Lớp: polyme - K45
25