Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng các chất tương hợp trong chế tạo một số cao su blend và nanocompozit

Từ năm 2015 đến năm 2018, GS.TS. Đỗ Quang Kháng cùng các cộng sự tại Viên Hóa học đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng các chất tương hợp trong chế tạo một số cao su blend và nanocompozit”.

Đề tài nhằm chế tạo được chất tương hợp mới từ dầu, nhựa thiên nhiên có thể ứng dụng chế tạo một số cao su blend, cao su nanocompozit; tạo ra vật liệu cao su blend, cao su nanocompozit mới (trên cơ sở ứng dụng các chất tương hợp sẵn có và chế tạo được) với các kết quả phân tích, đánh giá về cấu trúc, tính chất và triển vọng ứng dụng của những vật liệu này.

Một số kết quả của đề tài nghiên cứu:

- Chế tạo được một số chất tương hợp cụ thể như sau: tạo ra 2 chất tương hợp bằng cách gắn đoạn mạch polyvinylchloride (PVC) và đoạn mạch polyetylen glycol (PEG) lên ống nanocacbon (CNT) để chế tạo cao su nanocompozit trên cơ sở cao su, cao su blend gia cường CNT.

Bằng phương pháp phân tích quang phổ Rahman, phổ hồng ngoại kết hợp với phân tích nhiệt đã xác định được lượng PVC gắn lên bề mặt CNT khoảng 23% và lượng PEG khoảng 25%.

Nhờ có chất tương hợp PVC gắn trực tiếp trên tác nhân gia cường CNT, CNT được phân tán lượng lớn và đồng đều trong nền cao su nitril butadien (NBR) tạo ra masterbatch. Từ đó phân tán được CNT đồng đều trong nền cao su blend của cao su thiên nhên (CSTN) và NBR với hàm lượng tối ưu khoảng 3,5%.

- Sử dụng hợp chất silan làm chất tương hợp trong hệ cao su silica nanocompozit bằng cách ghép silan bis (3-triethoxysilypropyl) tetrasulfile (Si69) lên bề mặt nanosilica rồi phối trộn cao su, cao su blend. Mặt khác, cũng nghiên cứu sử dụng trực tiếp silan trộn với nanosilica rồi phối trộn với cao su, cao su blend. Nghiên cứu này đã tiến hành chế tạo hệ vật liệu cao su nanocompozit trên cơ sở blend của CSTN/cao su butadien (BR) và CSTN/CR đã thu được kết quả tốt với việc phân tán nanosilca đồng đều trong nền cao su.

- Sử dụng các chất hoạt động bề mặt ion khác nhau để chế tạo một số vật liệu cao su blend, cao su nanocompozit. Các kết quả nghiên cứu cho thấy các chất hoạt động bề mặt sử dụng đã làm tăng khả năng tương hợp giữa các polyme thành phần, thông qua đó cải thiện tính năng cơ lý, kỹ thuật cho vật liệu. Các chất hoạt động bề mặt cũng làm cho việc phân tán các phụ gia nano như nanosilica, ống cacbon nano trong nền cao su và cao su blend và nhờ vậy, các tính năng của vật liệu được cải thiện theo mong muốn. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên một số tạp chí quốc tế uy tín như Macromolecular Materials and Engineering.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 15391) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.P.D (NASATI)