Nghiên cứu cải thiện tính năng của vật liệu composite sợi đay/nhựa polyropylene bằng phương pháp biến tính nhựa nền

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010<br /> <br /> <br /> <br /> NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN TÍNH NĂNG CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE<br /> SỢI ĐAY/ NHỰA POLYPROPYLENE BẰNG PHƯƠNG PHÁP<br /> BIẾN TÍNH NHỰA NỀN<br /> INVESTIGATION ON IMPROVING THE PERFORMANCES OF<br /> JUTE/POLYPROPYLENE COMPOSITE BY MATRIX MODIFICATION<br /> <br /> <br /> Đoàn Thị Thu Loan<br /> Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng<br /> <br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Các polymer gia cường sợi tự nhiên có những tính chất cơ học và độ kháng nước khác<br /> nhau phụ thuộc vào bản chất bề mặt tiếp xúc giữa nhựa và sợi. Trong nghiên cứu này, ảnh<br /> hưởng của các tác nhân tương hợp copolymer ghép của polypropylene với anhydride maleic<br /> (MAHgPP) đến tính chất của composite nền nhựa polypropylene gia cường sợi đay được khảo<br /> sát. Kết quả cho thấy khi thêm 2% khối lượng Exxelor (Ex) vào nhựa nền polypropylene thì độ<br /> bền kết dính tại bề mặt tiếp xúc cải thiện đáng kể do vậy làm tăng độ bền kéo trượt, độ bền<br /> kéo, độ bền va đập và độ kháng nước, tuy nhiên không ảnh hưởng đến module kéo của mẫu<br /> composite. Sự thay đổi độ bền kết dính tại bề mặt tiếp xúc và hình thái bề mặt phá hủy được<br /> đánh giá bằng cách sử dụng co mposite sợi đơn qua các phương pháp phân tích hiện đại gồm<br /> thử độ bền kéo trượt composite sợi đơn và kính hiển vi lực nguyên tử (AFM).<br /> ABSTRACT<br /> Natural fibre reinforced polymer matrices can exhibit very di ff erent mechanical<br /> performances and water resistance depending on interphase properties between fibre and matrix<br /> polymers. In this study, investigations of the effects of compatibilisers based on maleic anhydride<br /> grafted polypropylene copolymers (MAHgPP) on the properties fibre reinforced<br /> of jute<br /> polypropylene composites have been considered. The addition of 2 wt% Exxelor (Ex)<br /> compatibilisers to polypropylene matrix (PP) can significantly improve the adhesion strength with<br /> jute fibre and in turn the mechanical properties, including interfacial adhesion strength of jute/PP<br /> micro-composite; tensil strength and impact strength of jute/PP macro-composite; and water<br /> resistance of jute/PP macro-composite samples. However, strength module of macro-composite<br /> samples is not changed by using 2 wt% Ex. The changes of interfacial adhesion strength and<br /> fracture surfaces were characterized using jute single fibre model composites (micro-composite).<br /> The modern investigated methods, including single fibre pull out test and atomic force microscopy<br /> (AFM) were used to investigate interfaces and topography, respectively.<br /> <br /> <br /> <br /> 1. Đặt vấn đề<br /> Sợi tự nhiên đã được dùng làm composite cách đây 3000 năm ở Ai Cập cổ đại.<br /> Vật liệu composite nhân tạo đầu tiên này được làm bằng cách trộn rơm và đất sét để làm<br /> nhà. Tuy nhiên sự quan tâm nghiên cứu và s ử dụng sợi tự nhiên gia cường cho vật liệu<br /> composite chỉ mới vài thập kỷ qua. Những loại sợi tự nhiên quan trọng được dùng trong<br /> gia cường composite gồm có sợi lanh, đay, gai, tre, dứa, gỗ… Với những ưu điểm như<br /> <br /> 28<br />  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010<br /> <br /> khối lượng riêng bé, tính năng cơ lý riêng cao, ít gây tác dụng mài mòn thiết bị gia<br /> công, rẻ, thân thiện với môi trường và nguồn nguyên liệu dồi dào, các sản phẩm<br /> composite sợi tự nhiên đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: xây dựng, giao<br /> thông vận tải, nội thất gia dụng, vật dụng hằng ngày, đồ chơi trẻ em…<br /> Trong số những sợi tự nhiên, đay là loại sợi vỏ vốn dồi dào ở Việt Nam cũng<br /> như Ấn Độ, Banladest. Đặc biệt khí hậu nhiệt đới ở Viêt Nam rất thuận lợi cho sự phát<br /> triển của cây đay, nên nguồn sợi đay ở nước ta rất dồi dào, tuy nhiên, vẫn chư a được<br /> khai thác sử dụng triệt để. Việc nghiên cứu sử dụng sợi đay cũng như các loại sợi tự<br /> nhiên khác trong gia cường vật liệu composite ở nước ta chỉ ở giai đoạn bắt đầu. Những<br /> ứng dụng của vật liệu composite sợi tự nhiên trong đời sống cũng như trong công<br /> nghiệp còn rất hạn chế. Do vậy việc nghiên cứu chế tạo và ứng dụng vật liệu composite<br /> sợi đay là rất cần thiết.<br /> Tuy nhiên, với một số nhược điểm như độ hút nước của sợi tương đối cao và độ<br /> tương hợp với nhựa nền kém phân cực tương đối thấp dẫn đến bề mặ t tiếp xúc giữa<br /> nhựa nền và sợi kém bền và do vậy tính năng cơ lý của composite chưa cao đã làm cho<br /> sự ứng dụng sản phẩm composite sợi đay nói riêng và composite sợi tự nhiên nói chung<br /> bị hạn chế. Việc nghiên cứu cải thiện tính chất của vật liệu composite sợi tự nhiên đã và<br /> đang được tiến hành phổ biến ở các nước trên thế giới [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]. Ở nước ta<br /> lĩnh vực nghiên cứu này còn rất hạn chế. Một số nghiên cứu xử lý bề mặt sợi tự nhiên<br /> nhằm nâng cao tính năng cơ lý của composite sợi tre đã được thực hiện bởi một số<br /> nhóm nghiên cứu tuy nhiên chỉ dừng ở mức độ vĩ mô [9, 10, 11].<br /> Để cải thiện tính năng của vật liệu composite sợi đay nền nhựa polypropylene,<br /> nghiên cứu này thực hiện phương pháp biến tính nhựa nền bằng cách sử dụng tác nhân<br /> tương hợp MAHgPP. Với những phương pháp phân tích hiện đại kết hợp những phương<br /> pháp cơ bản, nghiên cứu này nhằm không chỉ khảo sát vật liệu ở mức độ vĩ mô mà còn<br /> thực hiện những nghiên cứu cấu trúc micro và nano.<br /> <br /> 2. Tổng quan<br /> Vật liệu composite hay còn gọi là vật liệu kết hợp được hình thành từ hai hay<br /> nhiều vật liệu khác nhau, có tính năng hơn hẳn các vật liệu thành phần khi sử dụng riêng<br /> lẻ. Mỗi vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đoạn (vật liệu gia cường) được<br /> phân bố trong một pha liên tục (vật liệu nền). Vật liệu gia cường có thể là sợi tổng hợp<br /> hoặc sợi tự nhiên (lanh, đay, gai, thùa, xơ dừa...) gia cường cho các vật liệu nền khác<br /> nhau. Trong đó, nền nhựa được sử dụng rất phổ biến. Trong nghiên cứu này, sợi đay<br /> được dùng làm vật liệu gia cường cho nhựa nền polypropylene.<br /> Sợi đay: có độ cứng và độ bền kéo cao. Vùng kết tinh (65-73%) có mức độ trật<br /> tự cao làm cho dung môi hoặc các tác chất khó thâm nhập. Thành phần hóa học chính<br /> của sợi đay gồm: cellulose, hemicellulose và lignin.<br /> Nhựa polypropylene (PP): có tính năng cơ lý cao, tỉ trọng thấp và không phân<br /> cực. Mức độ kết tinh của PP khoảng 60-70%, không hòa tan trong bất kỳ dung môi nào<br /> ở nhiệt độ phòng, chỉ trương và hòa tan trong vài dung môi đặc biệt ở nhiệt độ trên<br /> 100oC [12].<br /> <br /> 29<br />  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010<br /> <br /> 3. Thực nghiệm<br /> 3.1. Nguyên liệu và hóa chất<br /> Sợi đay mua trên thị trường ở Việt Nam, có các thông số cơ bản sau: Độ bền kéo<br /> 4.31 cN/dtex, độ xoắn 300 vòng xoắn/m, độ mảnh 480 tex.<br /> Loại nhựa polypropylene có tên thương mại là HD 120M (PP) được cung cấp<br /> bởi Borealis A/S, CHLB Đức. Ba loại MAHgPP tác nhân tương hợp , gồm Exxelor PO<br /> 1020 (Ex), Polybond 3200 (Po) và TPPP 8012 (Tp) được cung cấp bởi công ty Exxon<br /> Mobil Corp., Mỹ. Một vài thông số của PP và MAHgPP được trình bày trong Bảng 1.<br /> <br /> Bảng 1. Một số thông số của các chất tương hợp MAHgPP.<br /> <br /> MAHgPP<br /> Tính chất PP<br /> Ex Po Tp<br /> Khối lượng riêng ở 23oC (g/cm3) 0.908 0.9 0.91 -<br /> Tốc độ dòng chảy (g/10 phút) (190oC/1,2 kg) 8 125 110 80<br /> Hàm lượng anhydride maleic 0 0.5-1 1 1<br /> Nhiệt độ nóng chảy ( oC) 180 160 160-170 -<br /> <br /> 3.2. Các phương pháp gia công<br /> Mẫu macro-composite được gia công qua hai giai đoạn: tạo compound bằng<br /> phương pháp ép đùn và tạo mẫu bằng phương pháp đúc tiêm.<br /> Ép đùn ạt o hạt compound : Nền nhựa PP được biến tính ở giai đoạn tạo<br /> compound sử dụng thiết bị ép đùn hai trục (Co-rotating twin-screw extruder ZSK 30).<br /> Chế độ nhiệt tại các vùng như ở Hình 1.<br /> Ép phun tạo mẫu composite: Các hạt compound sau khi được sấy 4 giờ ở 100oC<br /> được dùng để tạo mẫu bằng thiết bị ép phun. Mẫu macro-composite hình “dog-bone”<br /> được tạo nên theo tiêu chuẩn DIN 53455. Chiều dài sợi trung bình khoảng 244 µm.<br /> <br /> PP Sợi đay<br /> + MAHgPP 165°C<br /> Chân không Đầu tạo hình<br /> 185°C 193°C<br /> 180°C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Chế độ nhiệt sử dụng ở máy ép đùn.<br /> <br /> <br /> 30<br />  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010<br /> <br /> 3.3. Khảo sát tính chất của mẫu composite<br /> Thử kéo trượt composite sợi đơn: Mẫu micro-composite được tạo bằng cách<br /> cho sợi đơn cắm thẳng đứng vào chén nhỏ đựng polypropylene nóng chảy ở 160 oC với<br /> độ sâu 50-500 µm sử dụng thiết bị Embeding tại Viện Nghiên cứu Vật liệu polymer<br /> Dresden (IPF), Đức. Sau khi làm nguội , mẫu được đặt trong bình hút ẩm trong 2 ngày<br /> rồi tiến hành đo kéo độ bền kéo trượt. Mỗi phép đo được thực hiện 15-20 mẫu để lấy giá<br /> trị trung bình.<br /> Thử độ bền cơ học: Mẫu macro-composite hình dog-bone với kích thước 160 ×<br /> 10 × 4 mm được dùng để thử độ bền kéo theo tiêu chuẩn ISO 527-2 và hình chữ nhật<br /> kích thước h × (20*h) × 15 mm được dùng để thử độ bền uốn theo tiêu chuẩn ISO178<br /> trên thiết bị Universal testing machine Zwick 1456 tại Đức. Mẫu macro-composite kích<br /> thước 100 × 10 × 4 mm được dùng để thử độ bền va đập trên thiết bị PSW 4 testing<br /> machine tại Đức theo tiêu chuẩn ISO179/1eU.<br /> Khảo sát ảnh hưởng của nước đến mẫu composite: Mẫu có kích thước như<br /> tiêu chuẩn đo độ bền kéo được dùng để ngâm trong nước ở các nhiệt độ 25oC và 70oC<br /> trong 7 ngày. Sau thời gian ngâm mẫu được lấy ra dùng khăn giấy sạch lau khô và xác<br /> định khối lượng (bằng cân phân tích sai số 10-4g) để ghi lại sự thay đổi khối lượng và đo<br /> độ bền kéo.<br /> Khảo sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kính hiển vi lực nguyên<br /> tử (AFM): Bề mặt sợi sau khi phá hủy kéo trượt từ micro-composite và phá hủy kéo từ<br /> macro-composite được dùng để khảo sát hình thái bề mặt ở mức độ nano (AFM) trên<br /> thiết bị D 3100 và ở mức độ vi mô (SEM) trên thiết bị LEO 435 VP, viện nghiên cứu<br /> vật liệu polymer Dresden, CHLB Đức.<br /> 4. Kết quả và thảo luận<br /> 4.1. Độ bền kéo trượt của micro-composite:<br /> Để tăng độ tương thích của nền nhựa PP không phân cực với sợi đay phân cực,<br /> ba loại chất tương hợp MAHgPP được dùng để khảo sát gồm Exxelor PO 1020 (Ex),<br /> Polybond 3200 (Po) và TPPP 8012 (Tp). Ảnh hưởng của loại và lượng chất tương hợp<br /> (MAHgPP content) đến độ bền kéo trượt (A pparent interfacial shear strength) của các<br /> mẫu micro-composite được trình bày trong đồ thị Hình 2.<br /> Từ đồ thị ta thấy, khi sử dụng chất tương hợp MAHgPP để biến tính nhựa nền<br /> PP độ bền kéo trượt của mẫu micro-composite được cải thiện. Khi tăng hàm lượng chất<br /> tương hợp MAHgPP độ bền kéo trượt của mẫu micro-composite tăng. Đối với hai chất<br /> tương hợp Ex và Po thì sự cải thiện không tăng đáng kể khi sử dụng hàm lượng trên 2%<br /> khối lượng. Trong các chất tương hợp, Ex cải thiện lớn nhất đến độ bền kéo trượt của<br /> mẫu sợi đay/nhựa PP micro-composite và tối ưu với hàm lượng 2%. Độ bền kéo trượt<br /> tăng khoảng 92% khi sử dụng 2% Ex so với mẫu không chứa Ex. Chứng tỏ độ kết dính<br /> tại b ề mặt tiếp xúc của nhựa nền v à sợi tăng lên. Ex với hàm lượng 2% được xem là<br /> điều kiện biến tính nền tối ưu trong hệ composite sợi đay nền nhựa polypropylene.<br /> <br /> 31<br />  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010<br /> 22<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Apparent interfacial shear strength (MPa)<br /> 20<br /> <br /> <br /> 18<br /> <br /> <br /> 16<br /> <br /> <br /> 14 Ex<br /> Po<br /> TP<br /> 12<br /> <br /> <br /> 10<br /> 0 1 2 3 4 5 6 7<br /> MAHgPP content (weight %)<br /> <br /> Hình 2. Ảnh hưởng của MAHgPP đến độ bền kéo trượt của các mẫu micro-composite.<br /> <br /> 4.2. Khảo sát AFM của bề mặt sợi sau khi đo độ bền kéo trượt<br /> Hình 3 cho thấy của bề mặt sợi đay sau khi đo độ bền kéo trượt sử dụng kính<br /> hiển vi lực nguyên tử AFM. Bề mặt sợi của mẫu micro-composite có 2% Ex cho thấy có<br /> mặt PP nhiều hơn so với mẫu không chứa Ex. Có thể giải thích là do nền nhựa PP<br /> không phân cực th ấm ướt k ém lên b ề mặt sợi đay p h ân cực tro n g q u á trìn h gia cô ng<br /> mẫu, nên PP chỉ tiếp xúc ở những bề mặt phẳng, không thấm vào những vị trí lõm sâu ở<br /> bề mặt sợi. Sau khi kéo mẫu micro-composite, bề mặt sợi lộ ra những những vị trí lõm<br /> sâu do không có nhựa bám dính và chỉ một vài chỗ còn nhựa bám dính. Tuy nhiên, khi<br /> sử dụng 2% Ex thì sự tương thích giữa nền nhựa và bề mặt sợi tốt hơn, nhựa thấm tốt<br /> hơn vào những vị trí lõm sâu trên bề mặt, liên kết hydro và liên kết cộng hóa trị có thể<br /> hình thành ở bề mặt tiếp xúc, trong quá trình kéo trượt mẫu Micro -composite, sự phá<br /> hủy kết dính nội xảy ra chủ yếu ở trong nền PP, do vậy bề mặt sợi sau khi kéo dường<br /> như có phủ nhiều PP hơn.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (a) (b)<br /> Hình 3. Ảnh AFM của bề mặt sợi sau khi đo độ bền kéo trượt mẫu microcomposite,<br /> (a) 0% Ex và (b) 2% Ex.<br /> <br /> 4.3. Độ bền cơ học<br /> Hình 4 cho thấy ản h hưởn g của ch ất tương h ợp Ex v à h àm lượn g sợi (fibre<br /> content) đến độ bền cơ học tĩnh, gồm kéo (tensile strength) và va đập (impact strength)<br /> <br /> 32<br />  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010<br /> <br /> của mẫu macro-composite. Sự sử dụng Ex với hàm lượng 2% đã làm tăng đáng kể độ<br /> bền kéo và độ bền va đập so với mẫu không có Ex. Riêng module kéo có tăng nhưng<br /> không đáng kể khi sử dụng Ex. Đối với mẫu không biến tính, khi tăng hàm lượng sợi thì<br /> độ bền kéo giảm. Khuynh hướng thay đổi độ bền kéo hoàn toàn khác hẳn khi tăng hàm<br /> lượng sợi đối với mẫu có chứa Ex, độ bền tăng khi hàm lượng sợi tăng. Tuy nhiên khi<br /> hàm lượng sợi cao quá thì độ bền lại giảm (mẫu có hàm lượng sợi 41% thể tích).<br /> 50 6 40<br /> <br /> <br /> 5<br /> 40<br /> 30<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Impact strength (KJ/m2)<br /> Tensile strength (MPa)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 4<br /> 30<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Module keo (MPa)<br /> 3 20<br /> <br /> 20<br /> 2<br /> Do ben keo, 0% Ex 10 0 % Ex<br /> 10 Do ben keo, 2% Ex 2% Ex<br /> Module keo, 0% Ex 1<br /> Module keo, 2% Ex<br /> 0 0 0<br /> 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40<br /> Fibre content (volume %) Fibre content (volume %)<br /> <br /> <br /> (a) (b)<br /> Hình 4. Ảnh hưởng của chất tương hợp Ex và hàm lượng sợi đến độ bền và module kéo (a);<br /> độ bền va đập (b) của mẫu macro-composite sợi đay/nhựa PP.<br /> <br /> Sự sử dụng sợi đay gia cường cho nền nhựa PP đã làm tăng đáng kể module kéo<br /> nhưng làm giảm độ bền va đập của nhựa PP. Hàm lượng sợi càng tăng thì độ bền va đập<br /> càng giảm Hình 4b và module kéo càng tăng (Hình 4a) do tác dụng tăng độ cứn g của<br /> sợi. Tuy nhiên, ở hàm lượng sợi cao thì module kéo có khuynh hướng giảm do lượng<br /> nhựa không đủ để thấm ướt, liên kết sợi và hệ trở nên kém liên tục.<br /> 4.4. Khảo sát kính hiển vi điện tử quét (SEM)<br /> Kết quả chụp SEM cho thấy hình thái bề mặt phá hủy của mẫu ở Hình 5.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (a) (b)<br /> Hình 5. Ảnh SEM của mẫu composite sau khi bị phá hủy kéo, (a) 0% Ex và (b) 2% Ex.<br /> <br /> Bề mặt phá hủy của mẫu composite không chứa Ex có mức độ kết dính kém tại<br /> bề mặt tiếp xúc giữa sợi và nhựa nên xuất hiện nhiều lỗ rỗng và vết nứt ở vùng xung<br /> quanh sợi (Hình 5a). Tuy nhiên, khi nền nhựa được biến tính bằng Ex thì kết dính tại<br /> <br /> 33<br />  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010<br /> <br /> vùng bề mặt tiếp xúc được cải thiện đáng kể do vậy số lượng và kích thước các vết nứt<br /> và lỗ rỗng ở vùng ranh giới nhựa/sợi giảm nhiều (Hình 5b).<br /> 4.5. Khảo sát ảnh hưởng của nước<br /> Hình 6a cho thấy khi hàm lượng sợi trong mẫu tăng thì độ hấp thụ nước tăng. Ở<br /> nhiệt độ cao (70oC) mẫu composite hấp thụ nước mạnh hơn ở nhiệt độ thấp (25 oC). Sự<br /> sử dụng 2% Ex đã hạn chế đáng kể sự hấp thụ nước, đặc biệt ở các mẫu có hàm lượng<br /> sợi cao.<br /> Điều thú vị khi kết quả cho thấy độ bền kéo của mẫu PP và composite (Hình 6b)<br /> không giảm hoặc thậm chí tăng nhẹ sau khi ngâm trong nước 7 ngày ở nhiệt độ phòng<br /> 25oC. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao 70 oC hầu hết các mẫu ngâm sau 7 ngày đều có độ bền<br /> thấp hơn mẫu ban đầu chưa ngâm. Với cùng điều kiện ngâm và hàm lượng sợi như<br /> nhau, mẫu composite chứa 2% Ex có độ bền vẫn cao hơn mẫu không chứa Ex.<br /> 6 50<br /> Comp. soi day/PP+2% Ex, 25oC<br /> Comp. soi day/PP, 25oC<br /> 5 Comp. soi day/PP+2% Ex, 70oC<br /> 40<br /> Comp. soi day/PP, 70oC<br /> Weight gain (%)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tensile strength (MPa)<br /> <br /> <br /> 4<br /> 30<br /> 3<br /> Comp. soi day/PP<br /> 20 o<br /> Comp. soi day/PP, 25 C<br /> 2 o<br /> Comp. soi day/PP, 70 C<br /> Comp. soi day/PP+2% Ex<br /> 1 10 o<br /> Comp. soi day/PP+2% Ex, 25 C<br /> o<br /> Comp. soi day/PP+2% Ex, 70 C<br /> 0 0<br /> 0 10 20 30 0 10 20 30<br /> Fibre content (volume %) Fibre content (volume %)<br /> <br /> (a) (b)<br /> <br /> Hình 6: Sự thay đổi khối lượng (a)và độ bền kéo (b) của mẫu sau khi ngâm trong nước.<br /> <br /> <br /> 5. Kết luận<br /> Sự xử lý nhựa nền đã cải thiện đáng kể đa số các tính năng của vật liệu<br /> composite. Trong số các chất tương hợp MAHgPP, Ex dùng với hàm lượng 2% được<br /> xem là tối ưu để biến tính nhựa nền PP. Sự sử dụng Ex làm tăng độ bền kéo trượt<br /> của mẫu micro-composite (khoảng 92%), tăng đáng kể độ bền kéo và độ bền va đập,<br /> tuy nhiên không làm thayổiđđáng kể module kéo của mẫu composite nền nhựa<br /> polypropylene. Kh ảo sát lão hóa trong môi trường nước của mẫu composite nền<br /> nhựa PP với thời gian 7 ngày cho thấy độ bền kéo không giảm hoặc tăng nhẹ khi<br /> ngâm ở nhiệt độ thấp (25 oC), tuy nhiên khi ngâmở nhiệt độ cao hơn (70 oC) độ bền<br /> kéo giảm.<br /> Lời cảm ơn: Cám ơn bà Tiến sĩ Khoa học Edith Maeder và ông Tiến sĩ Shang-<br /> Lin Gao đã có những đóng góp đáng kể về mặt học thuật. Cám ơn Viện Nghiên cứu Vật<br /> liệu polymer Dresden, CHLB Đức đã tài trợ cho nghiên cứu này.<br /> <br /> <br /> <br /> 34<br />  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010<br /> <br /> <br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> <br /> [1] Bledzki A K, Gassan J. Composites reinforced with cellulose based fibres.<br /> Progress in Polymer Science 1999, 24, 221-274.<br /> [2] Fung K L, Li R K Y., Tjong S C. Interface modification on the properties of sisal<br /> fiber-reinforced polypropylene composites. Journal Applied Polymer Science 2002;<br /> 85: 169-278.<br /> [3] Mohanty A K, Drzal L T, Misra M. Journal of Materials Science Letters 2002, 21,<br /> 1885-1888.<br /> [4] Joseph P V, Joseph K, Thomas S, Pillai C K S, Prasad V S, Groeninckx G,<br /> Sarkissova M. The thermal and crystallisation studies of short sisal fibre<br /> reinforced polypropylene.<br /> [5] Feng D, Caulfield D F, Sanadi A R. Effect of compatibilizer on the structure-<br /> property relationships of kenaf-fiber/polypropylene composites. Polymer<br /> Composites 2001, 22, 4, 506-517.<br /> [6] Sanadi A R, Caulfield D F. Transcrystalline interphases in natural fibre-PP<br /> composites: effect of coupling agent. Composite Interfaces, 2000, 7 (1), 31-43.<br /> [7] Qiu W, Zhang F, Endo T, Hirotsu T. Preparation and characteristics of composites<br /> of high-crystalline cellulose with polypropylene: effects of maleated polypropylene<br /> and cellulose content. Journal of applied Polymer Science, 2003, 87, 337-345.<br /> [8] Rana A K, Mandal A, Bandyopadhyay S. Short jute fibre reinforced polypropylene<br /> composites: effect of compatibiliser, impact modifier and fibre loading. Composites<br /> Science Technology, 2003, 63, 801-806.<br /> [9] Phan Thị Minh Ngoc, Cao Hoàng Long, Nghiê n cứu chế tạo vật liệu polyme<br /> compozit trên cơ sở phenol -focmandehit gia cường bằng phoi tre, Tạp chí hóa học<br /> T43-1/2005.<br /> [10] Trần Vĩnh Diệu, Nguyễn Phạm Duy Linh, Đào Minh Anh, Nghiên cứu ảnh hưởng<br /> của xử lý bề mặt sợi tre bằng anhydric axetic đến tính chất kéo của vật liệu polyme<br /> compozit trên cơ sở nhựa polypropylen, Tạp chí hóa học, T43-4/2005.<br /> [11] Trần Vĩnh Diệu, Phạm gia Huân, Phạm Xuân Khải, Nghiên cứu quá trình xứ lý bề<br /> mặt sợi tre bằng acrylonitril (AN) và tính chất của vật liệu polyme compozit trên cơ<br /> sở nhựa polypropylen gia cường bằng sợi tre. Tạp chí hóa học T43-5/2005.<br /> [12] Polymerwerkstoffe- lecture from Prof. Heindrich, IPF Dresden, Germany.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 35<br />