06/04/2022 10:50
Cỡ chữ Chuẩn Tương phản

Vật liệu cao su Nanocompozit tính năng cao trên cơ sở cao su Blend NBR/UHMWPE

Cao su là một trong những loại vậtliệu hữu ích nhất và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.Trong đó, cao su nitril (NBR) là vật liệu cao su được sử dụng phổ biến nhấttrong các ngành công nghiệp ô tô, hàng không,… với nhiều đặc tính kỹ thuật ưuviệt như dễ gia công, phạm vi nhiệt độ làm việc rộng (từ -35oC đến 100oC) và đặcbiệt là khả năng bền dầu mỡ. Tuy nhiên, việc sử dụng vật liệu này trong chế tạocác chi tiết cao su làm việc trong điều kiện khắc nghiệt như vừa có khả năng bềndầu mỡ, bền nhiệt và chịu mài mòn còn hạn chế do khả năng chịu mài mòn khôngcao và dễ bị lão hóa nhiệt của cao su NBR. Chính vì vậy, nhiệm vụ phát triểncông nghệ: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su nanocompozit tính năng cao trêncơ sở cao su blend NBR/UHMWPE định hướng sản xuất các chi tiết cao su chịu màimòn cao và bền dầu mỡ” có ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn cao.

Với mụctiêu là chế tạo ra được vật liệu cao su nanocompozit có tính năng cơ lý, kỹthuật cao, bền mài mòn và bền dầu mỡ và ứng dụng vật liệu cao su nanocompozittrong chế tạo bạc cao su trong máy bơm và các chi tiết cao su chịu mài mòn vàbền dầu mỡ trong thiết bị, động cơ công nghiệp. Để đạt được mục tiêu này, nhiệmvụ đã dùng kết hợp hai giải pháp để nâng cao tính chất cơ lý, nhiệt cho vậtliệu: giải pháp thứ nhất là blend hóa cao su NBR với nhựa UHMWPE có đặc tínhbền mài mòn, tự bôi trơn và bền nhiệt nhằm tối ưu hóa tính chất cũng như giáthành của vật liệu; giải pháp thứ hai là ứng dụng hiệu ứng đồng gia cường phụgia nanosilica phối hợp với chất độn than đen để nâng cao tính chất cơ lý chovật liệu cao su blend NBR/UHMWPE. 

Nhiệmvụ đã thu được các kết quả như sau:

·        Đã chếtạo được vật liệu cao su nanocompozit tính năng cao từ blend của cao su nitril/nhựa polyetylen khối lượng phân tử siêu cao (NBR/UHMWPE) với tác nhân tương hợplà cao su clopren (CR) và chất độn gia cường là than đen kết hợp với phụ giananosilica biến tính.

·        Vậtliệu cao su nanocompozit thu được có tính chất cơ lý, kỹ thuật cao có thể đápứng để chế tạo các sản phẩm cao su kỹ thuật, đặc biệt là các sản phẩm cao subền nhiệt, bền dầu mỡ và chịu mài mòn cao. Với các tính chất cơ lý, kỹ thuậtnhư sau: Độ bền kéo đứt: 25,62 MPa; độ giãn dài khi đứt: 415 %; độ cứng: 86Shore A; độ mài mòn: 0,178 cm3/1,61km; độ trương trong dầu diesel: 5,22%. 

·        Xâydựng được quy trình chế tạo vật liệu cao su nanocompozit có tính năng cao vớiquy mô phòng thí nghiệm có công suất ≤ 350g/mẻ;

·        Đượccấp 01 Bằng độc quyền sáng chế “Vật liệu cao su nanompozit và quy trình chế tạovật liệu này”, ngày 28/7/2021 của Cục Sở hữu trí tuệ;

·        Chế tạođược 05 sản phẩm mẫu bạc trượt cao su từ vật liệu cao su nanocompzit tính năngcao.

·        Trongquá trình thực hiện nhiệm vụ đã công bố được 01 bài báo trên Tạp chí Hóa học vàtham gia đào tạo 01 thạc sĩ.

Đề tàiđã được Hội đồng nghiệm thu đánh giá kết quả đạt loại xuất sắc vào ngày23/02/2022.

Một sốhình ảnh tiêu biểu của nhiệm vụ

  
 Cấu trúc hình thái bề mặt gãy mẫu cao su blend
NBR/UHMWPE với than đen và nanosilica

 Độ trương của các mẫu vật liệu trên cơ sở
cao su blend NBR/UHMWPE



Giản đồphân tích nhiệt mẫu cao su blend NBR/UHMWPE với than đen và nanosilica