Tác động của chất độn lên Tg

Trục in flexo 3 màu

Thông tin về tác động của chất độn lên sự chuyển thủy tinh của polymer là hơi trái ngược. Đối với các polymer chuỗi cứng, Tg thường tăng, điều này liên quan tới việc giảm khả năng chuyển động của polymer ở đường ranh giới với chất độn. Đối với vật liệu đàn hồi, nhiệt độ chuyển thủy tinh không thay đổi khi thêm các chất độn như than đen với hàm lượng lên tới 30% thể tích. Sự thay đổi Tg không xảy ra khi thêm lên tới 100 phần khối lượng than đen vào một vài vật liệu đàn hồi, ví dụ, các thiocols.

Sự thay đổi tính chất của lớp vật liệu đàn hồi liên kết với chất độn do sự hình thành của lớp “giả thủy tinh” và dẫn đến một khoảng rộng của vùng chuyển tiếp. Khi sử dụng than đen hoạt tính, cũng như các loại chất độn khác, đặc biệt là sợi, ở nồng độ cao, những tính chất ở nhiệt độ thấp cũng có thể thay đổi đáng kể. Đối với cao su được độn những sợi ngắn, sự phụ thuộc của hệ số giãn dài α vào nhiệt độ có thể khác thường. Các giá trị α ở nhiệt độ cao hơn Tg (α1) thấp hơn các giá trị α ở nhiệt độ thấp hơn Tg (α2). Điều này do sự giảm đáng kể của α1 khi thêm các sợi ngắn và sự phân tách của sợi khỏi mạng lưới cao su khi đi qua Tg trong trường hợp liên kết giữa chúng không đủ bền.

Trong những năm gần đây, silica kết tủa bắt đầu được sử dụng tăng nhanh như là một chất độn hoạt tính cho cao su, đặc biệt trong sản xuất lốp xe. Tuy nhiên, hiện không có sẵn những dữ liệu về tác động của chất độn này lên nhiệt độ chuyển thủy tinh. Tác động của các chất độn nano lên Tg cũng chưa được nghiên cứu một cách có hệ thống. Việc thêm một lượng nhỏ fullerens thực sự không thay đổi Tg. Tính kháng nhiệt độ thấp của cao su được thấy là cải thiện khi thêm ceolites.

Nhìn chung, có thể cho rằng nhiệt độ chuyển thủy tinh của vật liệu đàn hồi thực tế không phụ thuộc nhiều vào loại và lượng chất độn.

Tham khảo từ tài liệu Low-Temperature Behaviour of Elastomers, M.F. Bukhina, S.K. Kurlyand, CRC Press, 2007, trang 39 - 41

(vtp-vlab-caosuviet)