Chế tạo và nghiên cứu tính chất vật liệu polyme nanoclay compozit trên cơ sở blend của cao su thiên nhiên và cao su butadien styren

Đề tài do tác giả Võ Thành Phong, Phạm Quốc Hân (Viện khoa học Vật liệu), Nguyễn Quang (Ban Tuyên giáo trung ương) và Dương Đình Sự (Trung tâm nghiên cứu vật liệu polyme, Đại học Bách khoa Hà Nội) thực hiện nghiên cứu về vật liệu tổ hợp nanocompozit từ cao su thiên nhiên (NR) và cao su butadien styren (SBR) với chất độn nanoclay.

Khoa học và công nghệ nano là một vấn đề thu hút sự quan tâm đặc biệt trong lĩnh vực vật liệu mới. Trong đó vật liệu polyme nanoclay compozit với sự lai ghép giữa polyme hữu cơ và chất phân tán khoáng sét, kích thước nanomet đang là đối tượng nghiên cứu của nhiều đề tài.
Đề tài tiến hành thí nghiệm với nanofil®5 bằng nước cất, sau đó đưa SBR nhũ, khuấy mạnh trong 2 giờ ở nhiệt độ phòng. Sau khi dừng khuấy, chọn một chất keo tụ để kết tủa hỗn hợp. Khi ổn định hỗn hợp trong 3 giờ, đưa vào sấy ở nhiệt độ 60C tong khoảng 8 giờ cho bay hết nước và các chất lỏng khác.
Tiếp tục thực hiện chế tạo mẫu cao su bằng cách trộn cao su SBR đã phân tán nanoclay ở trên với lượng cao su tự nhiên (tính trước trên máy cán TOYOSEIKY của Nhật Bản). Thực hiện lưu hóa trên máy ép với các chế độ sau: nhiệt độ 1450C ±50C, áp lực 8KG/cm3, thời gian lưu hóa là 15 phút. Sản phẩm thu được là các tấm dày 2mm và được cắt theo tiêu chuẩn đo tính chất cơ lý.
Để đo phổ nhiễu xạ tia X (XRD) nhóm tác giả sử dụng thiết bị Siemens D500 của Đức và khảo sát cấu trúc pha vật liệu cao su nanocompozit bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ( thực hiện trên thiết bị JEOL JEM 1010 của Nhật).
Kết quả cho thấy, vật liệu NS/SBR/Silicat nanocompozit có cấu trúc 2 dạng: đã bóc lớp và một phần dạng ken giữa. Tính chất của vật liệu đạt cao nhất ở hàm lượng nanoclay là 5%, tính chất này tương đương với hàm lượng độn 15-20% silica thông thường.