Tính cấp thiết của luận án Nhựa epoxy là một trong những nhựa nền được sử dụng rộng rãi trong chế tạo vật liệu compozit do có các ưu điểm như: tính chất cơ học cao, bền nhiệt, bền hoá c
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VŨ MẠNH CƯỜNG
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU COMPOZIT EPOXY GIA CƯỜNG BẰNG SỢI THỦY TINH CÓ ĐỘ BỀN VA ĐẬP CAO VÀ TRONG SUỐT ĐIỆN TỪ ỨNG
DỤNG CHO HỆ THỐNG BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI
Chuyên ngành: Vật liệu cao phân tử và tổ hợp
Mã số: 62440125
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC
Hà Nội – 2015
Trang 2Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
1 TS Nguyễn Thanh Liêm
2 TS Nguyễn Việt Thái
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1 Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội
2 Thư viện Quốc gia Việt Nam
Trang 3A GIỚI THIỆU LUẬN ÁN
1 Tính cấp thiết của luận án
Nhựa epoxy là một trong những nhựa nền được sử dụng rộng rãi trong chế tạo vật liệu compozit
do có các ưu điểm như: tính chất cơ học cao, bền nhiệt, bền hoá chất, dễ dàng gia công, khả năng tương hợp tốt với hầu hết các loại sợi gia cường cùng với giá thành tương đối thấp Tuy nhiên vật liệu này tương đối giòn sau khi đóng rắn, độ bền va đập thấp, tính mềm dẻo không cao nên hạn chế sử dụng trong những trường hợp đòi hỏi vật liệu phải có độ bền va đập cao
Vật liệu compozit nền nhựa epoxy gia cường bằng sợi thuỷ tinh dễ dàng bị phá huỷ bởi các vết nứt ngang, vết nứt dọc, và sự bóc tách giữa các lớp của vật liệu do tính giòn của nền nhựa epoxy Nhiều nghiên cứu đã nỗ lực cải thiện độ bền dai phá huỷ giữa các lớp, độ bền va đập của vật liệu compozit bằng cách tăng độ bền dai cho nhựa nền epoxy Nhựa epoxy thông thường được dai hóa bằng một trong ba cách sau: thêm các hạt vô cơ cứng, thêm các loại cao su lỏng hay nhựa nhiệt dẻo Trong thiết kế chế tạo hệ thống bay không người lái sử dụng vật liệu compozit do ănten thu phát được đặt trong hệ thống nên ngoài việc chú ý tới độ bền, vật liệu compozit phải có tính trong suốt điện từ nhằm đảm bảo thu phát tín hiệu liên tục từ hệ thống điều khiển dưới mặt đất Sử dụng cao su tự nhiên lỏng epoxy hóa, dầu lanh epoxy hoá, thiokol và đặc biệt adduct được tổng hợp trên cơ sở thiokol và nhựa epoxy nhằm biến tính nhựa epoxy đồng thời ứng dụng chế tạo vật liệu compozit và nghiên cứu ảnh hưởng của chúng lên các tính chất cơ học và các tính chất điện từ của vật liệu compozit là một hướng nghiên cứu mới có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao
2 Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Biến tính nâng cao độ bền va đập, độ bền dai phá hủy của nhựa epoxy bằng cao su tự nhiên lỏng epoxy hoá, dầu lanh epoxy hoá, thiokol và adduct tổng hợp trên cơ sở thiokol và nhựa epoxy DER331
Nghiên cứu, chế tạo vật liệu compozit epoxy, epoxy biến tính gia cường bằng sợi thuỷ tinh có
độ bền va đập, độ bền dai phá huỷ giữa các lớp cao và có tính trong suốt điện từ
Đối tượng nghiên cứu:
Nhựa epoxy DER331 biến tính bằng cao su tự nhiên lỏng epoxy hoá (ENR), dầu lanh epoxy hoá (ELO), thiokol và adduct tổng hợp trên cơ sở thiokol và nhựa epoxy DER331
Vật liệu compozit trên cơ sở nhựa epoxy và nhựa epoxy biến tính gia cường bằng sợi thuỷ tinh
Trang 4Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng ENR, ELO, thiokol và adduct tổng hợp trên cơ sở thiokol và nhựa epoxy DER331 đến các tính chất cơ học và tính chất nhiệt của nhựa epoxy DER331
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng ENR, ELO, thiokol, adduct tổng hợp trên cơ sở thiokol
và nhựa epoxy DER331 đến tính chất cơ học và tính chất điện từ của vật liệu compozit epoxy gia cường bằng sợi thuỷ tinh
3 Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đóng ghóp mới của luận án
Vật liệu polyme compozit nền nhựa epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh là loại vật liệu tiên tiến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như chế tạo thiết bị công nghiệp hóa chất, chế biến thực phẩm, vật liệu cách điện, bọc lót chống ăn mòn…Tuy nhiên, nhựa epoxy thường có nhược điểm tương đối giòn sau khi đóng rắn bằng các chất đóng rắn amin mạch thẳng, do vậy gây khó khăn trong việc chế tạo các sản phẩm compozit có độ bền va đập cao Để cải thiện, nâng cao độ bền va đập, độ bền dai phá hủy thường sử dụng các phương pháp biến tính nhựa epoxy bằng cao su lỏng hoặc các chất dai hóa khác Luận án sử dụng ENR, ELO, thiokol và adduct giữa thiokol và nhựa epoxy DER331 để biến tính nhựa epoxy nhằm nâng cao độ bền va đập đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của chúng tới tính chất điện
từ của vật liệu compozit gia cường bằng sợi thủy tinh ứng dụng trong hệ thống bay không người lái có
ý nghĩa khoa học và thực tiễn Các đóng góp mới của luận án bao gồm:
Đã tổng hợp được adduct từ thiokol và nhựa epoxy DER331 với tỉ lệ mol nhóm chức mecaptan/epoxy (TH/EP) khác nhau với lượng dư nhóm epoxy sử dụng làm chất tăng dai cho tổ hợp nhựa epoxy
Đã chế tạo được vật liệu compozit trên cơ sở nhựa nền epoxy DER331 gia cường bằng sợi thủy tinh biến tính với các chất tăng dai khác nhau: ENR, ELO, thiokol và adduct trên cơ sở thiokol và nhựa epoxy DER331 có độ bền va đập cao và cải thiện độ bền dai phá hủy Loại vật liệu này có tính chất trong suốt điện từ và được ứng dụng cho hệ thống bay không người lái
Trang 5B NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH CỦA LUẬN ÁN
án và tính chất điện từ của vật liệu compozit Tổng quan đặt cơ sở khoa học và định hướng cho việc thực hiện nội dung nghiên cứu để đạt được mục tiêu của luận án
2 THỰC NGHIỆM 2.1 Nguyên vật liệu và hóa chất
Nhựa epoxy DER331 của hãng Dow Chemicals (Mỹ), có hàm lượng nhóm epoxy 22,9%; độ nhớt 13,5 Pa.s; Khối lượng riêng ở 250
C 1,16 g/ml; khối lượng phân tử trung bình khối 711 g/mol; PDI=1,62; Chất đóng rắn diethylentriamin (DETA) của hãng Dow Chemicals (Mỹ); M=103 g; Khối lượng riêng ở 200
C 0,953 g/ml; Thiokol của hãng AkazoNobel, dạng lỏng màu nâu; hàm lượng nhóm mercaptan 3,1%; Độ nhớt ở 250
C 15,5 Pa.s; Mw=9550 g/mol; PDI=3,6; Chất xúc tác trietylamin của hãng Sigma-aldrich; M=101 g; pKa=10,75; Khối lượng riêng ở 250
C 0,726 g/ml; Ống chuẩn Na2S2O3 và (I2+KI) của hãng Sigma-aldrich; Cao su tự nhiên lỏng epoxy hoá (ENR) do Viện hoá học vật liệu-Viện khoa học và Công nghệ Quân sự-BQP tổng hợp có % mol nhóm epoxy bằng 46%; Mw=60748; PDI=3,8; Dầu lanh epoxy hoá (ELO) của hãng Akros (Anh) là chất lỏng nhớt, màu vàng nhạt, có hàm lượng nhóm epoxy 22,89%, chỉ số Iot 2,4gI2/g, chỉ số axit 0,5mgKOH/g, tỷ trọng ở 200
C là 1,20 g/cm3 và có nhiệt độ sôi trên 2000C; Vải thuỷ tinh E loại thô
có khối lượng riêng 300 g/m2
(WRE300) do hãng Jiujiang Beihai Fiberglass Co., Ltd, China sản xuất; HCl, Axeton, chất chống dính Wax8 (Trung Quốc); Nitrat thủy ngân Hg(NO3)2 (Trung Quốc); Dioxan (Trung Quốc); Diphenyl cacbazon (Merck)
2.2 Phân tích hóa học và hóa lý
2.2 1 Phân tích hàm lượng nhóm epoxy
Hàm lượng nhóm epoxy được xác định theo phương pháp nitrat thủy ngân với dung dịch HCl/dioxan
2.2.2 Phân tích hàm lượng nhóm mercaptan SH
Hàm lượng nhóm mercaptan SH của Thiokol và adduct được xác định bằng bằng pháp chuẩn độ dung dịch Iod
Trang 62.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng chất đóng rắn DETA
2.3 Tổng hợp hóa học và quy trình chế tạo vật liệu
2.3.1 Tổng hợp adduct từ thiokol và nhựa epoxy DER331
Phản ứng tổng hợp được thực hiện trong bình cầu ba cổ có lắp máy khuấy cơ học, sinh hàn hồi lưu, nhiệt kế thuỷ ngân để theo dõi nhiệt độ Phản ứng tổng hợp trong khối được thực hiện ở nhiệt độ 90-950C trong 4 giờ sử dụng trietylamin (0,25 % mol) làm xúc tác Tỉ lệ mol giữa nhóm mercaptan và nhóm epoxy thay đổi trong khoảng từ 0,6-0,8
2.3.2 Quy trình chế tạo pha nền
Từng chất biến tính như dầu lanh epoxy hoá (ELO), cao su tự nhiên lỏng epoxy hoá (ENR), Thiokol, adduct được trộn hợp riêng rẽ với nhựa epoxy DER331 theo các tỉ lệ nghiên cứu ở nhiệt độ 50-600C trong bình cầu ba cổ có gắn nhiệt kế và cánh khuấy cơ học khoảng 1 giờ để nhận được hỗn hợp đồng nhất
Hỗn hợp sau đó được làm nguội, để ổn định 1 ngày và trộn hợp với chất đóng rắn DETA ở nhiệt
độ phòng Bọt khí được tách khỏi hỗn hợp bằng bơm hút chân không Hỗn hợp sau khi đã đuổi hết bọt khí được đổ vào khuôn và đóng rắn ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ và đóng rắn ở 800C trong vòng 3 giờ trước khi tháo khuôn Mẫu vật liệu sau khi đã đóng rắn được để ổn định một tuần ở nhiệt độ phòng trước khi được đem đi xác định các tính chất cơ lý
2.3.3 Quy trình chế tạo vật liệu compozit epoxy-sợi thuỷ tinh
Vải thuỷ tinh được cắt thành các tấm hình chữ nhật kích thước 150x200 mm sau đó đặt từng lớp lên tấm kính đã phủ lớp chống dính Wax8 và đổ nhựa lên Phân bố nhựa cho thấm vào vải bằng rulô
và chổi lông Qúa trình lăn ép được tiến hành cho đến khi mẫu vật liệu đạt được chiều dày 4 mm Tỉ lệ nhựa/vải theo khối lượng =45/55 Vật liệu compozit đóng rắn ở nhiệt độ thường trong 1 ngày
2.4 Các phương pháp phân tích cấu trúc và tính chất vật liệu
2.4.1 Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kính hiển vi trường phát xạ
(FESEM)
Bề mặt phá hủy của mẫu vật liệu cần đo được phủ bằng Pt (hoặc vàng) sau đó tiến hành chụp bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) JEOL JSM 6360 LV và FESEM S4800 Hitachi
Trang 72.4.2 Phương pháp phân tích nhiệt khối lượng (TGA)
Quá trình thực hiện trên máy Pyris 6 (Mỹ) với dải nhiệt độ đo từ nhiệt độ phòng đến 8000C
2.4.3 Phương pháp phân tích cơ nhiệt động (DMTA)
Mẫu đo có dạng hình chữ nhật với kích thước 50x12,7x2 mm được nâng nhiệt từ nhiệt độ phòng lên 2000C với tốc độ nâng nhiệt 30C/phút; tần số đo 1Hz trên thiết bị DMA8000-PerkinElmer-Mỹ
2.4.4 Phương pháp phổ hồng ngoại (FTIR)
Mẫu nghiên cứu dạng lỏng được phết lên KBr (đã được ép viên) sau đó tiến hành ghi phổ trên máy Nicolet 6700 FTIR (Mỹ)
2.4.5 Phương pháp sắc ký thẩm thấu gel-GPC
Khối lượng phân tử của: nhựa epoxy DER331, Thiokol, cao su tự nhiên lỏng epoxy hóa ENR, adduct tổng hợp từ Thiokol và nhựa epoxy DER331 được xác định khối lượng phân tử trên máy sắc ký thầm thấu gel GPC (Shimadzu) sử dụng dung môi hòa tan là THF
2.4.6 Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 1
HNMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1HNMR được ghi trên máy Bruker AVANCE (Đức) ở tần số 300 MHz sử dụng dung môi CDCl3
2.4.7 Phương pháp xác định khối lượng đoạn mạch giữa các nút mạng
2.5 Các phương pháp xác định các tính chất cơ học của vật liệu
2.5.1 Độ bền kéo
2.5.2 Độ bền uốn
2.5.3 Độ bền va đập Izod
2.5.4 Hệ số ứng suất tập trung tới hạn KIC
2.5.5 Năng lượng phá hủy tách lớp GIC, GIP
2.6 Phương pháp xác định tính chất điện từ của vật liệu compozit
2.6.1 Phương pháp xác định cường độ truyền qua sóng điện từ
Tính chất điện từ của mẫu cần đo được xác định trên máy PNA 8362B-Agilent -Mỹ dưới góc tới 00
Kết quả thu được là tín hiệu tổn hao phản xạ và tổn hao truyền qua nhận được dưới dạng tham số S11, S21
Trong đó:
S21 là hệ số truyền qua (dB)
Cường độ truyền qua sóng điện từ (%)
Trang 82.6.2 Phương pháp xác định hằng số điện môi (ε), tổn hao điện môi (tanδ) của vật liệu compozit sử dụng tụ điện
Theo phương pháp này tổn hao điện môi (tanδ) và điện dung C của tụ điện khi có môi chất là vật liệu compozit epoxy gia cường bằng sợi thuỷ tinh được đo trên thiết bị Digital C-TgΔ METER mod
0194 C (của hãng CEAST), theo tiêu chuẩn ASTM D150, ở tần số 1 MHz Mẫu có dạng hình tròn đường kính 8 cm độ dầy ≤1 mm
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Ảnh hưởng của các chất biến tính nhựa epoxy: cao su tự nhiên lỏng epoxy hoá (ENR), dầu lanh epoxy hóa (ELO) và Thiokol đến tính chất cơ lý của vật liệu compozit epoxy gia cường bằng sợi thuỷ tinh
3.1.1 Ảnh hưởng của hàm lượng ENR, ELO và Thiokol đến mức độ đóng rắn, thời gian gel hoá và độ nhớt của nhựa epoxy DER331
Trong nghiên cứu này hàm lượng ENR, ELO sử dụng thay đổi từ 5-20 PKL, Thiokol thay đổi từ 3-9 PKL so với 100 PKL nhựa epoxy Các kết quả được trình bày ở bảng 3.1, bảng 3.2 và bảng 3.3
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của hàm lượng ENR đến mức độ đóng rắn, thời gian gel hoá và độ nhớt của nhựa epoxy
Trang 9Sự có mặt của ENR, ELO, thiokol đều làm giảm mức độ đóng rắn, tăng thời gian gel hóa của nhựa epoxy DER331 Nhựa epoxy có độ nhớt tăng khi tăng hàm lượng của ENR, Thiokol trong khi đó
độ nhớt của nhựa epoxy là không đổi trong trường hợp sử dụng ELO
3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng ENR, ELO và thiokol đến tính chất cơ học nhựa nền epoxy
a Độ bền kéo
Hình 3.4, 3.5, 3.6 trình bày ảnh hưởng của các chất: ENR, ELO và thiokol đến tính chất kéo của nhựa epoxy DER331
Hình 3.4: Ảnh hưởng của hàm lượng: ENR (1-EP.ENR); ELO (2-EP.ELO) và thiokol (3-EP.T) đến độ bền
kéo của nhựa epoxy DER331
Hình 3.5: Ảnh hưởng của hàm lượng: ENR (1-EP.ENR); ELO (2-EP.ELO) và thiokol (3-EP.T) đến mođun
kéo của nhựa epoxy DER331
Hình 3.6: Ảnh hưởng của hàm lượng: ENR (1-EP.ENR); ELO (2-EP.ELO) và thiokol (3-EP.T) đến biến
dạng kéo của nhựa epoxy DER331
Hàm lượng ENR, ELO, thiokol (PKL)
Trang 10Các kết quả trên hình 3.4, 3.5, 3.6 cho thấy việc tăng hàm lượng ENR, ELO và thiokol trong nền nhựa epoxy đều làm giảm độ bền kéo, môđun kéo và tăng độ biến dạng Ảnh hưởng của ENR, ELO và thiokol tới mức độ suy giảm tính chất kéo là khác nhau Thiokol có khả năng làm giảm mạnh hơn độ bền kéo và mođun kéo của nhựa epoxy tuy nhiên lại cho mức độ tăng độ biến dạng cao hơn khi so sánh với ảnh hưởng của ENR và ELO
b Độ bền uốn
Đồ thị độ bền uốn-biến dạng của nhựa epoxy với hàm lượng ENR, ELO, thiokol khác nhau được thể hiện ở hình 3.7, 3.8, 3.9 dưới đây
Hình 3.7: Đồ thị độ bền uốn-biến dạng của nhựa epoxy (1-EP); nhựa epoxy bổ sung: 5 PKL ENR
(2-EP.ENR5); 7 PKL ENR (3-EP.ENR7); 10 PKL ENR (4-EP.ENR10); 13 PKL ENR (5-EP.ENR13);
15 PKL ENR (6-EP.ENR15); 20 PKL ENR (7-EP.ENR20)
Hình 3.8: Độ thị độ bền uốn-biến dạng của nhựa epoxy (1-EP); nhựa epoxy bổ sung: 5 PKL ELO
(2- EP.ELO5); 9 PKL ELO (3-EP.ELO9)
Hình 3.9: Độ thị độ bền uốn-biến dạng của nhựa epoxy (1- EP); nhựa epoxy bổ sung: 3 PKL thiokol
Trang 11Đồ thị độ bền uốn-biến dạng thể hiện trên các hình 3.7, 3.8, 3.9 cho thấy nhựa epoxy nguyên thể
có đường đặc trưng là đường thẳng với độ dốc lớn cho thấy đây là vật liệu giòn với môđun uốn lớn, vật liệu bị phá huỷ với mức độ biến dạng thấp Với mẫu nhựa epoxy có bổ sung 5- 20 PKL ENR, ELO và 3-9 PKL thiokol đồ thị đặc trưng độ bền uốn-biến dạng là đường cong, trước khi bị phá huỷ vật liệu trải qua quá trình biến dạng lớn
Độ biến dạng lớn nhất đạt được ở hàm lượng 10 PKL ENR, 9 PKL ELO và 9 PKL Thiokol trong nền nhựa epoxy Độ biến dạng có xu hướng giảm dần khi hàm lượng ENR, ELO lớn hơn 10 PKL
c Độ bền va đập IZOD
Hình 3.14: Ảnh hưởng của hàm lượng: ENR (1-EP.ENR); ELO (2-EP.ELO) và thiokol (3-EP.T) tới độ bền
va đập IZOD mẫu không khía của nhựa epoxy DER331
Kết quả xác định độ bền va đập IZOD của mẫu nhựa epoxy không khía được thể hiện trên hình 3.14 cho thấy độ bền va đập tăng đến giá trị thích hợp 21,7; 20,5; 23,2 kJ/m2 tương ứng việc bổ sung 7 PKL ENR, 9 PKL ELO và 5 PKL thiokol trong nền nhựa epoxy Điều này tương ứng với việc tăng 80,8%; 70,8%; 93,3% so với mẫu nhựa epoxy nguyên thể cho thấy ảnh hưởng tích cực của việc sử dụng ENR, Thiokol và ELO
d Hệ số ứng suất tập trung tới hạn KIC
Sự thay đổi độ bền dai phá huỷ đặc trưng bởi hệ số tập trung ứng suất KIC theo hàm lượng ENR, ELO và Thiokol khác nhau được trình bày ở hình 3.15
Hình 3.15: Ảnh hưởng của hàm lượng: ENR (1-EP.ENR); ELO (2-EP.ELO) và thiokol (3-EP.T) tới hệ
số tập trung ứng suất KIC của nhựa epoxy DER331
Hàm lượng ENR, ELO, thiokol (PKL)
Trang 12Việc bổ sung ENR, ELO, Thiokol vào nền nhựa epoxy làm tăng giá trị KIC đến giá trị thích hợp
là 7 PKL ENR, 9 PKL ELO và 5 PKL Thiokol
Để hiểu rõ hơn cơ chế dai hoá hình thành trong nền nhựa epoxy có bổ sung ENR, ELO và Thiokol đã tiến hành chụp ảnh FESEM bề mặt phá huỷ mẫu đo KIC
Hình 3.16: Ảnh FESEM bề mặt phá huỷ của nhựa epoxy (EP); nhựa epoxy bổ sung: 7 PKL ENR
(EP.ENR7); 9 PKL ELO (EP.ELO9); 5 PKL thiokol (EP.T5) ở các độ phóng đại khác nhau
Nhựa nền epoxy chưa biến tính hình 3.16 (B) có bề mặt phá huỷ nhẵn, với các vết nứt gẫy vỡ như gương đặc trưng cho phá huỷ giòn của nhựa nhiệt rắn Ảnh SEM của mẫu nhựa epoxy biến tính với 7 PKL ENR (Hình 3.16 D), 9 PKL ELO (Hình 3.16 F), 5 PKL Thiokol (Hình 3.16 H) có cấu tạo hai pha với sự hiện diện của các hạt phân tán trên bề mặt nhựa epoxy, pha thứ cấp tách ra từ nền nhựa epoxy sau quá trình đóng rắn
3.1.3 Ảnh hưởng của hàm lượng ENR, ELO và Thiokol tới tính chất nhiệt của nhựa nền
a Phân tích cơ nhiệt động DMTA
Đặc trưng tính chất cơ nhiệt động (tanδ) theo nhiệt độ của nhựa epoxy và nhựa epoxy bổ sung 7 PKL ENR, 9 PKL ELO và 5 PKL Thiokol được trình bày trên hình 3.18
Hình 3.18: Sự phụ thuộc Tanδ vào nhiệt độ của nhựa epoxy (1-EP) và nhựa epoxy bổ sung: 7 PKL
ENR (2-EP.ENR7); 9 PKL ELO (3-EP.ELO9) và 5 PKL Thiokol (4-EP.T5)
Từ đồ thị hình 3.18 nhận thấy nhựa epoxy cho pic xung quanh giá trị 1400C, đây chính là nhiệt
độ hoá thuỷ tinh của nhựa epoxy nguyên thể Sự có mặt của 7 PKL ENR làm đỉnh pic chuyển dịch về
vị trí có nhiệt độ thấp hơn, nhiệt độ hoá thuỷ tinh của nhựa epoxy biến tính giảm xuống còn 1330
Trang 13Tương tự sự có mặt của 9 PKL ELO và 5 PKL Thiokol giảm nhiệt độ hóa thủy tinh xuống còn 137,1; 136,50C
b Phân tích nhiệt trọng lượng TGA
Hình 3.21: Giản đồ phân tích nhiệt của nhựa epoxy (EP); nhựa epoxy bổ sung: 7 PKL ENR
(EP-ENR7); 10 PKL ELO (EP-ELO10); 5 PKL Thiokol (EP-T5) đóng rắn bằng DETA
Từ hình 3.21 nhận thấy nhựa epoxy đóng rắn bằng DETA trải qua quá trình phân huỷ một trạng thái Các mẫu vật liệu nhựa nền thể hiện trạng thái phân huỷ ngắn ở nhiệt độ xung quanh 2000C đến
2300C đây là quá trình phân hủy của các phần nhựa epoxy chưa đóng rắn và các tạp chất chứa trong nhựa epoxy Qúa trình phân huỷ chính diễn ra trong khoảng 352-3590C do sự phân huỷ nhiệt của mạng lưới nhựa epoxy Các mẫu nhựa epoxy biến tính đều có nhiệt độ bắt đầu phân hủy thấp hơn so với nhựa epoxy không biến tính
3.1.4 Vật liệu compozit epoxy có bổ sung ENR, ELO, thiokol gia cường bằng sợi thuỷ tinh
a Ảnh hưởng của hàm lượng: ENR, ELO và Thiokol tới tính chất cơ học của vật liệu compozit epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh
Hình 3.26 trình bày ảnh hưởng của hàm lượng ENR, ELO và Thiokol đến độ bền va đập của vật liệu compozit epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh Các kết quả trên hình 3.26 cho thấy vật liệu compozit có bổ sung chất biến tính đều có độ bền va đập cao hơn so với vật liệu compozit không biến tính Ở hàm lượng 7 PKL ENR, 9 PKL ELO và 5 PKL Thiokol độ bền va đập đạt giá trị 115,2 kJ/m2
;
