Nghiên cứu độ bền thời tiết và khả năng ứng dụng của vật liệu nanocompozit pvc/dop/clay

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu độ bền thời tiết và khả năng ứng dụng của vật liệu compozit chế tạo từ PVC và clay biến tính của Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu độ bền thời tiết và khả năng ứng dụng của vật liệu nanocompozit pvc/dop/clay T¹p chÝ Hãa häc, T. 45 (§B), Tr. 66 - 72, 2007 Nghiªn cøu ®é bÒn thêi tiÕt vµ kh¶ n¨ng øng dông cña vËt liÖu nanocompozit PVC/DOP/clay §Õn Tßa so¹n 15-11-2007 Th¸i Ho ng , NguyÔn Th¹c Kim1, §ç Quang ThÈm1, 1 NguyÔn thÞ Kim Dung1, L÷ ¸nh Ngäc2 1 ViÖn Kü thuËt nhiÖt ®íi, ViÖn Khoa häc v+ C«ng nghÖ ViÖt Nam 2 Khoa Hãa häc, Tr1êng §¹i häc S1 ph¹m H+ Néi SuMMARY Poly(vinyl chloride) (PVC)/dioctyl phthalate (DOP)/organoclay nanocomposites with varied amounts of organoclay and DOP were prepared by melt intercalation. The weather endurance of the composites was examined on weathering test chamber UV CON NC 327-2. The tensile strength and elongation at break of the materials were determined with tensile tester WPM and their thermo-oxidative resistance was evaluated after testing the samples at 100oC for 72 hours. The flame retardancy of the materials was measured by UL-94 vertical method and their solvent resistance was determined by immersing the samples in toluene - acetone mixture at room temperature for 168 hours. The electrical parameters of the composites were measured by the dielectric loss measuring set TR-10C, according to ASTM D150 and D149. The obtained results show that the weather endurance of the materials with a small amount of organoclay is higher than that of the materials without organoclay and reaches maximal values at 1.5 ÷ 2 wt% organoclay content. Generally, the flame retardancy and solvent resistance of the composites containing organoclay are dramatically improved. Specially, the composites containing 1 ÷ 1.5 wt% organoclay and 30 ÷ 35 wt% DOP have the best flame retardancy as well as solvent resistance. By comparison the electrical and mechanico-physical properties as well as thermo- oxidative resistance of PVC/DOP/clay nanocomposites with those of some commercial PVC materials using in electrical industry it revealed that the nanocomposites containing 1 ÷ 1.5 wt% organoclay and 30 ÷ 35 wt% DOP well meet requirements of insolation materials. I - Më ®Çu do ®ã c¸c tÝnh chÊt c¬ lý, tÝnh chÊt diÖn, ®é bÒn nhiÖt v kh¶ n¨ng chèng ch¸y cña vËt liÖu Poly(vinyl clorua) (PVC) l mét trong compozit ®!îc c¶i thiÖn m¹nh mÏ [1, 2]. TÝnh nh÷ng polyme truyÒn thèng ®!îc øng dông réng chÊt cña nanocompozit phô thuéc nhiÒu v o r&i trong c«ng nghiÖp v ®êi sèng. Do cã mét sè h m l!îng clay h÷u c¬, h m l!îng chÊt hãa dÎo nh!îc ®iÓm nh! ®é bÒn nhiÖt thÊp, dÔ ch¸y khi v th nh phÇn c¸c chÊt phô gia [3, 4]. Song hÇu cã chÊt hãa dÎo, dÔ bÞ oxi hãa... nªn PVC v vËt nh! ch!a thÊy c«ng tr×nh n o nghiªn cøu vÒ ®é liÖu compozit tõ PVC bÞ h¹n chÕ øng dông trong bÒn thêi tiÕt v kh¶ n¨ng øng dông cña c¸c vËt mét sè lÜnh vùc. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, liÖu n y. §©y l néi dung nghiªn cøu rÊt cÇn nhiÒu nhãm nghiªn cøu ®& tiÕn h nh gia c!êng thiÕt cho viÖc khai th¸c sö dông lo¹i vËt liÖu míi PVC bëi c¸c h¹t clay kÝch th!íc nano b»ng n y trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu nhiÖt ®íi Èm n!íc ph!¬ng ph¸p trén hîp ë tr¹ng th¸i nãng ch¶y, ta. B i b¸o n y tr×nh b y kÕt qu¶ nghiªn cøu ®é 66 bÒn thêi tiÕt v kh¶ n¨ng øng dông cña vËt liÖu liÖu ®!îc x¸c ®Þnh b»ng tØ sè ®é bÒn kÐo ®øt v compozit chÕ t¹o tõ PVC v clay biÕn tÝnh cña ®é d&n d i khi ®øt sau v tr!íc khi gi nhiÖt 72 ViÖt Nam. giê ë 100oC trong tñ sÊy cã kh«ng khÝ ®èi l!u. §é bÒn kÐo ®øt v ®é d&n d i khi ®øt cña vËt II - thùc nghiÖm liÖu tr!íc v sau khi gi nhiÖt ®!îc x¸c ®Þnh trªn m¸y kÐo ®øt WPM (§øc) theo tiªu chuÈn 1. Nguyªn vËt liÖu, hãa chÊt ASTM D368. Kh¶ n¨ng chèng ch¸y cña vËt liÖu compozit ®!îc ®¸nh gi¸ b»ng ph!¬ng ph¸p thö Polyvinyl clorua huyÒn phï (PVCs) m¸c SG nghiÖm kh¶ n¨ng tù dËp löa, víi m« h×nh treo – 660, d¹ng bét m u tr¾ng cã h»ng sè Ficken KF th¼ng ®øng trªn thiÕt bÞ thö nghiÖm, theo chØ tiªu = 66, do ViÖt Nam s¶n xuÊt. ChÊt æn ®Þnh UL 94 (dùa trªn c¸c tiªu chuÈn ISO 9772 v Irgastab 17M: chÊt láng nhít, kh«ng m u, l tªn 9773) [5]). X¸c ®Þnh ®é bÒn dung m«i: ng©m cña hîp chÊt c¬ thiÕc (n-octyltin mecaptid) cña c¸c mÉu compozit PVC/DOP/clay cã kÝch th!íc h&ng Ciba – Geygy (Thôy SÜ). DÇu ®Ëu n+nh 1x4 cm trong hçn hîp dung m«i axeton v epoxi hãa: chÊt láng m u v ng nh¹t, cã h m ...