Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su chống rung giảm chấn trên cơ sở cao su thiên nhiên

Ảnh hưởng của nano ZnO đến tính chất của cao su thiên nhiên không chứa chất độn Chất độn có thể làm giảm hoạt tính của nano ZnO và ZnO trong cao su do cản trở về mặt không gian, khả năng hấp phụ, tương tác hóa học v.v. Sự giảm hoạt tính này đối với nano ZnO và ZnO có thể sẽ khác nhau. Vì vậy nghiên cứu này không sử dụng chất độn trong hợp phần cao su nhằm giúp việc đánh giá ảnh hưởng của nano ZnO và ZnO đến tính chất cao su thiên nhiên rõ ràng hơn.

pdf152 trang | Chia sẻ: tueminh09 | Ngày: 24/01/2022 | Lượt xem: 107 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su chống rung giảm chấn trên cơ sở cao su thiên nhiên, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Độ bền kéo, MPa NR NR/CR5 NR/CR10 1 25oC - Không tải trọng động 25,0 23,3 24,6 2 100oC - Không tải trọng động 17,8 16,9 17,1 3 110oC - Không tải trọng động 15,0 14,0 14,0 4 120oC - Không tải trọng động 11,9 11,0 11,3 5 25oC - 4000 chu kỳ đặt tải 25,0 21,2 20,9 6 25oC - 16000 chu kỳ đặt tải 24,6 18,0 18,6 7 100oC - 4000 chu kỳ đặt tải 17,3 15,2 16,4 8 100oC - 16000 chu kỳ đặt tải 15,9 14,0 14,8 9 110oC - 4000 chu kỳ đặt tải 15,0 11,8 13,0 10 110oC - 16000 chu kỳ đặt tải 15,0 11,5 10,8 11 120oC - 4000 chu kỳ đặt tải 11,9 10,0 11,3 Từ (3.9) có: ŷ = b0 + ∑ bjxj 4 j=1 + ∑ bjuxjxu + ∑ bjjxj 2 4 j=1 4 j,u=1 (3.10) j≠u Trong đó: b0 – thành phần tự do bj – các hiệu ứng tuyến tính bju – các hiệu ứng tương tác đôi bjj – các hiệu ứng bình phương Trên cơ sở 33 kết quả đo (Bảng 3. 47) ta cần tìm hàm số (3.9) theo phương pháp bình phương tối thiểu: φ = min ∑(yi − ŷi) 2 N i=1 (3.11) Trong đó: yi - giá trị độ bền đo được bằng thực nghiệm ŷi – giá trị độ bền tính toán 117 Điều kiện để hàm φ đạt cực tiểu là đạo hàm riêng của φ theo các hệ số bj, bju, bjj phải bằng 0, tức là có hệ 15 phương trình: ∂φ ∂b0 = 0 ∂φ ∂b1 = 0 ∂φ ∂b2 = 0 ∂φ ∂b3 = 0 ∂φ ∂b4 = 0 ∂φ ∂b12 = 0 ∂φ ∂b13 = 0 ∂φ ∂b14 = 0 ∂φ ∂b23 = 0 ∂φ ∂b24 = 0 ∂φ ∂b34 = 0 ∂φ ∂b11 = 0 ∂φ ∂b22 = 0 ∂φ ∂b33 = 0 ∂φ ∂b44 = 0 (3.12) Lấy đạo hàm hệ phương trình (3.12) ta được hệ phương trình chuẩn có kích thước n=15 (bằng với số hệ số của phương trình hồi qui 3.10 cần tìm) và là ma trận đường chéo. Để giải hệ phương trình chuẩn đã lập chương trình tính bằng ngôn ngữ FORTRAN, hình thành hệ phương trình chuẩn cần tính, sau đó dùng chương trình mẫu SIMQ giải hệ phương trình tuyến tính và thu được các kết quả sau: b0 = 120,102 b1 = 0,15; b2 = -0,185; b3 = -1,0478; b4 =14,7544 b12 = 0,1285.10-2; b13 = -0,9223.10-4; b14 = 0,2014.10-2 b23 = -0,1496.10-2; b24 = -0,1864.10-1; b34 = -0,1653 b11 = -0,1953.10-2; b22 = 0,9608.10-2; b33= ,7689.10-3 ; b44 = -0,1053 Như vậy, trên cơ sở mô hình thực nghiệm thống kê, ảnh hưởng của các yếu tố lão hóa (nhiệt độ, số chu kỳ đặt tải) và hàm lượng các cao su trong blend (CNR, CCR) đến độ bền vật liệu có thể xác định theo phương trình (3.10) với các hệ số như sau: ŷ = 120,102 + 0,15x1 - 0,1859x2 - 1,0478x3 + 14,7544x4 + + 0,1285.10-2x1x2 - 0,9223.10-4x1x3 + 0,2014.10-2x1x4 – - 0,1496.10-2x2x3 - 0,1864.10-1x2x4 - 0,1653x3x4 – - 0,1953.10-2x12 + 0,9608.10-2x22 + 0,7689.10-3x32 – - 0,1053x42 (3.13) 118 Sự phù hợp của (3.13) với kết quả thực nghiệm được đánh giá bằng hệ số xác định R2 : R2 = 1 − ∑ (yi − ŷi) 233 i=1 ∑ (yi − y̅i)2 33 i=1 (3.14) Trong đó: y̅i = 1 33 ∑ yi 33 i=1 - giá trị độ bền thực nghiệm trung bình yi – độ bền thực nghiệm Từ các giá trị trong Bảng 3. 47 và phương trình (3.13) tính được: R2 = 0,9794 ≈ 0,98 Kết quả này chứng tỏ độ phù hợp cao của phương trình (3.13) với các kết quả thực nghiệm. Sai số tương đối của giá trị tính toán so với thực nghiệm được tính theo công thức: ∆= |yi − ŷi| yi . 100 (%) (3.15) Các kết quả được trình bày trong Bảng 3. 48. Bảng 3. 48. Sai số tương đối của các giá trị tính toán so với thực nghiệm Chế độ lão hóa NR NR/CR5 NR/CR5 y,MPa ŷ,MPa Δ,% y,MPa ŷ,MPa Δ,% y,MPa ŷ,MPa Δ,% 1 25,00 25,71 2,85 23,30 23,07 0,99 24,60 23,46 4,62 2 17,80 19,76 0,92 16,90 16,11 4,66 17,10 17,30 1,14 3 15,00 15,27 1,81 14,00 13,52 3,40 14,00 14,81 5,81 4 11,90 12,19 2,42 11,00 10,55 4,12 11,30 11,94 5,67 5 25,00 24,65 1,39 21,20 21,67 2,20 20,90 21,72 3,91 6 24,60 23,32 5,21 18,00 19,30 7,24 18,60 18,33 1,48 7 17,30 17,29 0,06 15,20 15,09 0,69 16,40 15,94 2,83 8 15,90 17,11 7,63 14,00 13,89 0,80 14,80 13,70 7,44 9 15,00 14,65 2,34 11,80 12,56 6,43 13,00 13,50 3,88 10 15,00 14,63 2,50 11,50 11,51 0,05 10,80 11,42 5,77 11 11,90 11,62 2,38 10,00 9,63 3,68 11,30 10,68 5,46 Kết quả ở Bảng 3. 48 cho thấy, sai số tương đối giữa kết quả thực nghiệm và tính toán đối với các điều kiện lão hóa khác nhau đều dưới 10%. Kết quả này hoàn toàn 119 tương ứng với giá trị R2 tính được ở trên và chứng tỏ sự phù hợp cao của phương trình (3.13) đối với thực nghiệm. Để khẳng định tính phù hợp của phương trình (3.13) đối với thực nghiệm, đã tiến hành kiểm tra bổ sung độ bền của các mẫu cao su trên trong các điều kiện lão hóa khác (Bảng 3. 49). Bảng 3. 49. Kết quả thực nghiệm bổ sung Ký hiệu Chế độ lão hóa Độ bền kéo, MPa NR NR/CR5 NR/CR10 12 70oC, không có tải trọng động 25,0 22,8 20,9 13 25oC, 8000 chu kỳ đặt tải 24,0 20,3 20,9 14 70oC, 8000 chu kỳ đặt tải 24,0 21,1 17,8 Kết quả so sánh giữa độ bền thực nghiệm (Bảng 3. 49) và độ bền tính toán theo phương trình (3.13) được trình bày trong Bảng 3. 50. Bảng 3. 50. Sai số tương đối của kết quả tính toán so với thực nghiệm bổ sung Chế độ lão hóa NR NR/CR5 NR/CR5 y,MPa ŷ,MPa Δ,% y,MPa ŷ,MPa Δ,% y,MPa ŷ,MPa Δ,% 12 25,0 23,3 6,8 22,8 21,2 7,0 20,9 22,0 5,4 13 24,0 23,5 2,1 20,3 20,2 0,6 20,9 19,9 4,7 14 24,0 21,9 8,8 21,1 19,1 9,5 17,8 19,3 8,4 Các kết quả trong Bảng 3. 50 cho thấy, với thử nghiệm kiểm tra tại 9 điểm bất kỳ ngoài 33 điểm thực nghiệm ban đầu, trong các chế độ lão hóa nhiệt và tải trọng động, sự phù hợp giữa các kết quả thực nghiệm và tính toán là rất cao – sai số tương đối trong tất cả các trường hợp đều dưới 10%. Như vậy, có thể dùng phương trình (3.13) để đánh giá độ bền vật liệu cao su và cao su blend (NR, NR/CR5, NR/CR10) trong các chế độ lão hóa nhiệt và/hoặc lão hóa do chịu tải trọng động với sai số khoảng 10%. Đây là độ chính xác hoàn toàn chấp nhận được khi đánh giá các tính chất cơ học của vật liệu cao su. Từ các kết quả nêu trên rút ra một số nhận xét sau: - Có hiện tượng hồi phục cấu trúc khi cao su bị lão hóa do nhiệt. Hiện tượng này được ghi nhận qua hai lần tăng mật độ khâu mạch, độ bền kéo, số chu kỳ chịu mỏi. - Khi cao su chịu lão hóa đồng thời của nhiệt độ và tải trọng động, các quá trình lão hóa này độc lập với nhau. 120 - Dựa trên mô hình thực nghiệm thống kê có thể dự đoán độ bền cao su NR trong chế độ lão hóa nhiệt và/hoặc tải trọng động với độ chính xác cao (khoảng 90%). 3.4. Đặc trưng chống rung của cao su thiên nhiên 3.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ lưu hóa Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lưu hóa đến khả năng chống rung của cao su, lưu hóa cao su theo đơn NR (R-*6ZnO) trong Bảng 2. 6 ở các nhiệt độ khác nhau. Tiến hành xác định các đặc trưng chống rung của vật liệu thông qua độ đàn hồi nảy thả rơi (Hình 2. 9, Hình 2. 10). Từ các kết quả này, tính toán các thông số đặc trưng như tang góc tổn hao tan, hệ số cản , hệ số nhớt C (N.s.m-1), hệ số đàn hồi k (N/m), tần số dao động riêng fn (Hz) ; độ truyền qua T, % ; hệ số khuếch đại γt. Các kết quả thu được thể hiện ở Hình 3. 48 và Hình 3. 49. Hình 3. 48. Sự phụ thuộc của các hệ số đặc trưng vào nhiệt độ lưu hóa Thấy rằng khi tăng nhiệt độ từ 140°C đến 150°C, các giá trị tang góc tổn hao tan, hệ số cản , hệ số nhớt c (N.s.m-1), hệ số đàn hồi k (N/m) và tần số dao động riêng fn (Hz) đều tăng. Khi nhiệt độ tăng, trong cùng một khoảng thời gian 15 phút, hệ số nhớt c tăng, hệ số đàn hồi k cũng tăng. Theo công thức xác định hệ số cản  (công thức 1.16), ở đây thấy rằng hệ số cản  tăng, điều đó cho thấy khi tăng nhiệt độ, thành phần nhớt c tăng nhanh hơn thành phần đàn hồi k. 0.081 0.084 0.089 0.123 0.130 0.1430.140 0.144 0.157 140 145 155 G iá t rị Nhiệt độ (oC) Hệ số cản ϛ Hệ số nhớt c (Ns/m) Hệ số đàn hồi k/150 (N/m) 121 Độ truyền qua T ; hệ số khuếch đại γt bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ lưu hóa được thể hiện trên Hình 3. 49. Thấy rằng khi tăng nhiệt độ thì hệ số khuếch đại và độ truyền qua T đều tăng. Điều này phù hợp với Hình 1. 6 và Hình 1. 7 [4]. Hình 3. 49. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số khuếch đại và độ truyền qua Như vậy, khi tăng nhiệt độ lưu hóa thì thì hệ số cản , độ truyền qua T, hệ số khuếch đại của cao su đều tăng. Ngoài ra thành phần nhớt c tăng nhanh hơn thành phần đàn hồi k. 3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian lưu hóa Lưu hóa mẫu cao su theo đơn NR (R-*6znO) ở Bảng 2. 6 trong điều kiện nhiệt độ 145oC với các thời gian 15, 20, 25 phút. Các kết quả thử nghiệm đặc trưng chống rung thể hiện ở Hình 3. 50, Hình 3. 51. Hình 3. 50 thấy rằng, các giá trị đặc trưng cho dao động như , c và k đều tăng khi tăng thời gian lưu hóa từ 15 đến 25 phút. Tuy nhiên, hệ số nhớt c tăng nhanh còn hằng số k tăng chậm hơn. Còn hệ số cản  vẫn tăng đều khi tăng thời gian. Điều đó có thể cho thấy khi thời gian lưu hóa tăng sẽ ảnh hưởng đến thành phần nhớt c của cao su lớn hơn so với thành phần đàn hồi k. Nhận thấy khi tăng thời gian lưu hóa thì độ truyền qua T và hệ số cản đều tăng (Hình 3. 51). Tuy nhiên, độ truyền qua trong khoảng thời gian 20 - 25 phút tăng chậm hơn khi thời gian 15- 20 phút. Như vậy, khi tăng thời gian lưu hóa, hệ số nhớt c, hằng số k, độ truyền qua, hệ số cản đều có xu thế tăng nhưng độ truyền qua và hệ số đàn k tăng chậm hơn. Độ truyền qua T (còn ký hiệu là 𝛽𝑡) có các giá trị nhỏ hơn 1, hơn nữa 0.081 0.084 0.089 0.024 0.026 0.032 0.157 0.162 0.179 140 145 155 G iá t rị Nhiệt độ (oC) Hệ số cản ϛ Hệ số khuếch đại Yt Độ truyền qua T/100 (%) 122 các kết quả thực nghiệm thu được có tỷ số tần số r>√2 nên khi hệ số cản tăng thì độ truyền qua cũng tăng – điều này phù hợp với lý thuyết Hình 1. 7. Hình 3. 50. Sự phụ thuộc của các hệ số đặc trưng vào thời gian lưu hóa Hình 3. 51. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số cản và độ truyền qua 3.4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tiến lưu hóa Các thông số đặc trưng chống rung của vật liệu cao su còn bị ảnh hưởng thông qua mật độ mạng, chiều dài liên kết ngang và loại liên kết ngang. Xúc tiến và lưu huỳnh có ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ mạng, do đó tác động mạnh đến các thông số đặc trưng này. Trong nghiên cứu này, đã sử dụng hệ xúc tiến lưu hóa TMTD-TBBS trong đó thay đổi hàm lượng xúc tiến TMTD từ 0 – 0,1 – 0,2 pkl các thành phần khác giữ nguyên như trong đơn NR (Bảng 2. 6) để khảo sát ảnh hưởng của hệ lưu hóa tới các 0.082 0.088 0.096 0.120 0.140 0.150 0.136 0.141 0.142 15 20 25 G iá t rị Thời gian (phút) Hệ số cản ϛ Hệ số nhớt c (Ns/m) Hệ số đàn hồi k/150 (N/m) 0.082 0.088 0.096 0.150 0.158 0.159 15 20 25 G iá t rị Thời gian (phút) Hệ số cản ϛ Độ truyền qua T/100 (%) 123 thông số đặc trưng chống rung của cao su. Xét ảnh hưởng của hệ lưu hóa ở nhiệt độ 145°C với lần lượt các mẫu có thời gian lưu hóa là 15 phút, 20 phút và 25 phút. 3.6.3.1. Thời gian lưu hóa 15 phút Các kết quả thực nghiệm được trình bày ở Hình 3. 52 và Hình 3. 53. Hình 3. 52. Ảnh hưởng của hàm lượng TMTD đến các đặc trưng chống rung của cao su Hình 3. 53. Ảnh hưởng của hàm lượng TMTD đến hệ số truyền qua T và hệ số cản  Từ Hình 3. 52 nhận thấy, khi tăng hàm lượng TMTD hằng số k tăng dần nhưng hệ số nhớt c chỉ tăng đến khi hàm lượng TMTD tăng đến 0,1 pkl và sau đó không giảm khi hàm lượng TMTD tăng đến 0,2 pkl. Lúc này ảnh hưởng của hằng số k lớn hơn 0.082 0.085 0.082 0.122 0.130 0.130 0.136 0.142 0.155 0 0.1 0.2 G iá t rị Hàm lượng xúc tiến TMTD (pkl) Hệ số cản ϛ Hê số nhớt c (Ns/m) Hệ số đàn hồi k/150 (N/m) 0.082 0.085 0.082 0.150 0.159 0.176 0 0.1 0.2 G iá t rị Hàm lượng xúc tiến TMTD (pkl) Hệ số cản ϛ Độ truyền qua T/100 (%) 124 ảnh hưởng của hệ số nhớt c lên hệ số cản , nghĩa là khi k tăng nhanh hơn c thì  giảm (phù hợp với công thức 1.16). Hình 3. 53 thể hiện ảnh hưởng của hàm lượng TMTD với thời gian lưu hóa 15 phút đến độ truyền qua T. Thấy rằng khi tăng hàm lượng TMTD độ truyền qua tăng nhẹ. Như vậy, với thời gian lưu hóa 15 phút, khi tăng hàm lượng TMTD độ truyền qua T tăng nhẹ, hằng số k tăng nhanh, hăng số c ban đầu tăng nhanh sau đó tăng chậm và hệ số cản  thay đổi không đáng kể. 3.6.3.2. Thời gian lưu hóa 25 phút Các đặc trưng chống rung của mẫu cao su lưu hóa trong thời gian 25 phút được biểu diễn ở và Hình 3. 54, Hình 3. 55. Hình 3. 54. Ảnh hưởng của TMTD đến các đặc trưng giao động của cao su lưu hóa ở 145°C-25 phút Khi tăng hàm lượng TMTD thì hằng số k có xu thế tăng lên và đạt đỉnh khi hàm lượng TMTD là 0,1 pkl rồi giảm nhẹ khi tiếp tục tăng hàm lượng TMTD (Hình 3. 54). Trong khi đó, hệ số nhớt c lại có xu thế giảm khi tăng hàm lượng TMTD. Có thể là do ở điều kiện nhiệt độ 145oC, 25 phút (khi hàm lượng TMTD từ 0,1 – 0,2) đã làm phản ứng lưu hóa cao su đi vào vùng quá lưu nên hằng số k và c đều giảm. Ở vùng này mạch cao su bị cắt mạch, mật độ khâu mạch giảm nên cả độ nhớt c và độ đàn hồi k đều giảm. Vì hệ số cản  giảm nên ảnh hưởng của hệ số đàn hồi k lên hệ số cản  0.096 0.092 0.085 0.146 0.147 0.135 0.142 0.155 0.153 0 0.1 0.2 G iá t rị Hàm lượng xúc tiến TMTD (pkl) Hệ số cản ϛ Hệ số nhớt c (Ns/m) Hệ số đàn hồi k/150 (N/m) 125 lớn hơn ảnh hưởng của hệ số nhớt c (theo công thức 1.16). Từ Hình 3. 55 thấy rằng khi tăng hàm lượng TMTD độ truyền qua có xu hướng tăng nhẹ. Từ các kết quả ở trên rút ra một số nhận xét sau: - Khi tăng nhiệt độ lưu hóa, thành phần nhớt c tăng nhanh hơn thành phần đàn hồi k. Hệ số truyền qua và hệ số khuếch đại đều tăng khi tăng nhiệt độ từ 140 – 150oC. - Khi tăng thời gian lưu hóa, ảnh hưởng đến thành phần đàn hồi k nhỏ hơn so với thành phần nhớt c của cao su. -Khi tăng hàm lượng TMTD thì hằng số k tăng dần nhưng hệ số nhớt c chỉ tăng đến khi hàm lượng TMTD bằng 0,1 pkl và sau đó không tăng. Ảnh hưởng của hệ số đàn hồi k lên hệ số cản  lớn hơn ảnh hưởng của hệ số nhớt c. Hình 3. 55. Ảnh hưởng của TMTD đến hệ số truyền qua của cao su ở 145°C,25 phút 3.4.4. Đặc trưng chống rung của cao su chống rung trên cơ sở cao su thiên nhiên Các đặc trưng chống rung của các mẫu cao su NR (R-*6ZnO) ở Bảng 2. 6, R- *2NanoZnO (Bảng 2. 7) được xác định thông qua dao động tắt dần (Hình 2. 12). Các kết quả thể hiện ở Bảng 3. 51. (R-*6ZnO là đơn pha chế chọn ra từ vùng hàm lượng tối ưu đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật sau qui hoạch thực nghiệm, còn R-*2NanoZnO là đơn pha chế thu được sau nghiên cứu ảnh hưởng của nano ZnO lên cao su và cũng đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật). 0.096 0.092 0.085 0.159 0.176 0.173 0 0.1 0.2 G iá t rị Hàm lượng xúc tiến TMTD (pkl) Hệ số cản ϛ Độ truyền qua T/100 (%) 126 Bảng 3. 51. Các thông số đặc trưng chống rung của mẫu cao su R-*6ZnO và R- *2NanoZnO Mẫu tan Hệ số nhớt c Hệ số đàn hồi k Hệ số cản  Tần số riêng fn Độ truyền qua T Độ cách ly Nsm-1 N/m Hz % % R-*2NanoZnO 0,29 3,27 250,87 0,146 3,57 9,50 90,50 R-*6ZnO 0,11 2,84 365,11 0,055 4,26 17,40 82,60 Nhận thấy, mẫu cao su chứa nano ZnO có hệ số tắt rung (tan) cao hơn (0,29 so với 0,11), hệ số cản  cao hơn (0,146 so với 0,055) và độ cách ly cũng cao hơn (90,5 so với 82,6%) so với mẫu chỉ chứa ZnO thường. 3.5. Thử nghiệm kết cấu chống rung 3.5.1. Nâng cao độ bám dính của cao su thiên nhiên với thép. Nghiên cứu này đề cập đến thay đổi hàm lượng một số chất phối hợp hoặc thêm vào các phụ gia như sắt từ oxit hoặc bari pherit nhằm chế tạo lớp cao su tăng dính (Hình 3. 56) để tăng độ bền cho hệ thống chống rung. Hình 3. 56. Mô phỏng lớp cao su tăng bám dính cao su với thép 3.5.1.1. Ảnh hưởng của xúc tiến TMTD, than kỹ thuật, đến độ bền mối dán Ảnh hưởng của xúc tiến TMTD Trong đơn pha chế (Bảng 2. 9) lượng xúc tiến TMTD được thay đổi từ 0 đến 0,2 pkl. Hỗn hợp cao su được dán với thép và ép lưu hóa ở 145oC trong 20 phút và được đo tính chất bám dính. Các kết quả được trình bày trong Bảng 3. 52 và Hình 3. 57. Bảng 3. 52. Ảnh hưởng của hàm lượng TMTD đến độ bền mối dán cao su thiên nhiên-thép Hàm lượng TMTD, pkl 0 0,1 0,2 Độ bền kéo bóc, N/mm 17,8 ±1,1 20,1± 1,0 19,7± 1,0 Có thể thấy, việc đưa thêm TMTD vào đơn cao su đã có tác dụng nâng cao độ bền kéo bóc cao su thiên nhiên – thép. Lượng TMTD sử dụng trong khoảng 0,1 – 0,2 pkl cho kết quả tương tự nhau. Tuy nhiên hàm lượng TMTD 0,2pkl nằm trong vùng hàm 127 lượng tối ưu trong đơn pha chế cao su chống rung. Vì vậy đã chọn hàm lượng TMTD là 0,2pkl cho nghiên cứu tiếp theo. 0 40 80 120 160 0 100 200 300 400 500 0 TMTD 0,1 TMTD 0,2 TMTD L ự c k é o b ó c ( N ) Dãn dài (mm) Hình 3. 57. Đồ thị kéo bóc liên kết cao su thiên nhiên – thép theo hàm lượng TMTD Ảnh hưởng của than kỹ thuật Khi dán cao su thiên nhiên với thép, quá trình lưu hóa xảy ra đồng thời với quá trình hình thành liên kết dán. Than kỹ thuật có ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành mạng lưu hóa, do đó cũng có ảnh hưởng đến độ bền mối dán. Trong nghiên cứu này sử dụng đơn pha chế (Bảng 2. 9) với hàm lượng TMTD là 0,2pkl, còn lượng than N330 thay đổi trong khoảng 30 – 40pkl. Kết quả xác định độ bền mối dán được trình bày trong Bảng 3. 53 và Hình 3. 58. Bảng 3. 53. Ảnh hưởng của hàm lượng than N330 đến độ bền mối dán cao su thiên nhiên - thép Hàm lượng than N330, pkl 30 33 36 40 Độ bền kéo bóc, N/mm 19,7±1,0 19,9±1,0 20,3±1,0 20,8±1,0 Các kết quả trên cho thấy hàm lượng than kỹ thuật càng cao thì độ bền mối dán càng tăng – độ bền kéo bóc cao nhất khi hàm lượng than N330 là 40pkl. Mặc dù vậy, do giới hạn bởi yêu cầu với các tính chất cơ học khác của cao su nền, trong nghiên cứu này chỉ dừng lại ở hàm lượng than N330 là 40pkl so với cao su. Ảnh hưởng của các chất phối hợp (xúc tiến, than kỹ thuật) đến độ bám dính cao su thiên nhiên – thép có thể giải thích thông qua các tính chất cơ lý của cao su nền sau khi lưu hóa (Bảng 3. 54). 128 Số liệu trong Bảng 3. 54 cho thấy sự tương ứng của độ bền kéo bóc và các thông số liên quan đến mạng không gian lưu hóa của cao su nền. Các hỗn hợp II có các thông số như độ dãn dài dư thấp, độ nén dư thấp và độ nảy cao chứng tỏ sự ổn định của mạng không gian; độ bền kéo cao, độ trương thấp cho thấy mật độ mạng không gian cao hơn so với hỗn hợp I. Tương ứng là độ bền kéo bóc của liên kết cao su thiên nhiên – thép của hai hỗn hợp II cao hơn so với hỗn hợp I. Điều này cho thấy sự hình thành mạng không gian lưu hóa của cao su nền có ảnh hưởng trực tiếp đến độ bám dính cao su thiên nhiên – thép do năng lượng phá hủy mối dán tăng lên. 0 50 100 150 200 0 100 200 300 400 500 600 L ự c k é o b ó c ( N ) Dãn dài (mm) 30 pkl 36 pkl 33 pkl 40 pkl Hình 3. 58. Đồ thị kéo bóc liên kết cao su thiên nhiên – thép với hàm lượng than N330 khác nhau Bảng 3. 54. Các tính chất cơ lý của các hỗn hợp cao su thiên nhiên nền Tính chất Hỗn hợp I Hỗn hợp II Độ cứng, shore A 53,0 55,0 Độ bền kéo, MPa 26,6 30,7 Độ dãn dài khi đứt, % 692,0 646,0 Độ dãn dư, % 20,5 20,3 Độ nảy, % 47,0 48,0 Độ nén dư ở 25oC, % 8,3 8,8 Độ trương, % 254,0 239,0 Độ bền kéo bóc, N/mm 20,1 20,8 129 Chú thích: -Hỗn hợp I: Đơn pha chế (Bảng 2. 9) với 0,2 pkl TMTD và 30 pkl N330. -Hỗn hợp II: Đơn pha chế (Bảng 2. 9) với 0,2 pkl TMTD và 40 pkl N330. Như vậy, với hàm lượng là 0,2pkl TMTD và 40pkl than N330 trong đơn pha chế cao su có thể tăng độ bền kéo bóc lên đến khoảng 21 N/mm. 3.5.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng phụ gia Fe3O4 và BaFe12O19 đến độ bền mối dán. Tiến hành hai loạt thí nghiệm độc lập với nhau, thêm vào hợp phần cao su NR (R- *6ZnO) ở Bảng 2. 6 phụ gia sắt từ oxit (Fe3O4) hoặc bari pherit (BaFe12O19) với các hàm lượng 1,3,5,7,9,11 pkl, các thành phần khác giữ nguyên. Các kết quả thử nghiệm độ bền kéo bóc thể hiện ở Hình 3. 59. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 22 23 24 25 26 Ð ộ b ề n k é o b ó c (N /m m ) Hàm luợng phụ gia thêm vào (pkl) Sắt từ oxit Bari pherit Hình 3. 59. Ảnh hưởng của độ bền kéo bóc vào hàm lượng phụ gia thêm vào Độ bền kéo bóc của các mẫu cao su tăng dần khi tăng hàm lượng Fe3O4 và đạt đỉnh tại 7 pkl là 25,89 N/mm. Giá trị này tăng khoảng 18% so với mẫu cao su ban đầu. Đối với các mẫu cao su có sử dụng bari pherit độ bền kéo bóc cũng tăng dần và đạt đỉnh khi ở hàm lượng 5 pkl là 25,8 N/mm, tăng khoảng 18% so với mẫu ban đầu. Các tính chất cơ lý của cao su có chứa 7pkl sắt từ oxit (mẫu NR-7Fe3O4) hoặc 5pkl bari pherit (mẫu NR-5Bari) được thể hiện trong Bảng 3. 55. Nhận thấy các tính chất như độ cứng, độ bền kéo, độ trương của cao su vẫn đáp ứng được các yêu cầu của chỉ tiêu kỹ thuật đã đề ra (Bảng 3. 1). Tuy nhiên tính chất đàn hồi của hai hợp phần cao su này như độ dãn dài dư, độ nảy, độ nén dư có giảm xuống và nằm ngoài chỉ tiêu kỹ thuật nhưng không quá nhiều. 130 Bảng 3. 55. Các tính chất cơ lý của cao su có chứa oxit sắt từ và bari pherit Tên mẫu NR-7Fe3O4 NR-5Bari Tính chất Giá trị Giá trị Độ cứng, shore A 54,0 54,0 Độ bền kéo, MPa 28,1 27,8 Độ dãn dài khi đứt, % 600,0 605,0 Độ dãn dài dư, % 20,1 20,3 Độ nảy, % 47,0 47,0 Độ nén dư, % 12,8 11,8 Độ trương, % 235,0 240,0 Độ bền kéo bóc, N/mm 25,89 25,58 Như vậy, khi thêm vào hợp phần 7pkl Fe3O4 hoặc 5pkl bari pherit thì độ bền kéo bóc tăng lên (khoảng 26 N/mm), lớn hơn so với phương án lựa chọn hàm lượng 0,2pkl xúc tiến TMTD và 40pkl than (khoảng 21N/mm). Nên phương án thêm oxit sắt từ hoặc bari pherit được xem là tối ưu hơn. 3.5.2. Đánh giá thử nghiệm kết cấu chống rung Các cơ cấu chống rung dạng bánh kẹp được thiết kế chế tạo lần lượt với hai mẫu cao su NR (R-*6ZnO) ở Bảng 2. 6 và R-*2NanoZnO ở Bảng 2. 7. Các cơ cấu được thử nghiệm đo rung (Hình 2. 13) ở các tần số kích thích khác nhau với số chu kỳ khác nhau. Các kết quả thể hiện ở Hình 3. 60, Hình 3. 61. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 G ia t ố c t ru n g b ìn h x 9 .8 ( m /s 2 ) Tần số kích thích (Hz) R-*6ZnO R-*2NanoZnO Sau 10.000 chu kỳ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Tần số kích thích (Hz) G ia t ố c t ru n g b ìn h x 9 .8 ( m /s 2 ) R-*6ZnO R-*2NanoZnO Sau 400.000 chu kỳ Hình 3. 60. Gia tốc dao động trung bình truyền qua các cơ cấu ở các tần số kích thích và số chu kỳ khác nhau 131 Hình 3. 61. Gia tốc trung bình của dao động truyền qua các cơ cấu ở các tần số và chu kỳ khác nhau Gia tốc trung bình của cơ cấu chứa nano ZnO (màu đỏ) luôn có giá trị nhỏ hơn so với cơ cấu chỉ chứa ZnO thường (màu xanh) điều này là do hệ số cản  của cao su chứa nano ZnO lớn hơn (0,146 so với 0,055 -Bảng 3. 51). Khi hệ số cản  tăng lên thì gia tốc dao động truyền qua sẽ giảm xuống (theo lý thuyết ở Hình 1. 7). Cả 2 mẫu cao su trên trên đều có hệ số cản tương đối nhỏ (0,146 và 0,055) và khoảng tần số kích thích 25-30 Hz là khoảng tần số mà dao động truyền qua cơ cấu bị cộng hưởng. Hầu hết các giá trị nội suy R2 ở Hình 3. 61 lớn hơn 0,97 nên mối quan hệ giữa gia tốc dao động trung bình và số chu kỳ dao động gần như là quan hệ tuyến tính. Khi số chu kỳ dao động tăng thì giá trị gia tốc cũng tăng lên, điều này là do cao su bị lão hóa do tải trọng động. Ngoài ra, ở mỗi tần số kích thích nhất định độ dốc của các đường tuyến tính (hệ số góc) của cơ cấu cao su chứa nano ZnO luôn thấp hơn với mẫu thường (chẳng hạn ở tần số 25Hz hệ số góc của mẫu chứa nano là 5.10-7 so với giá trị 7.10-7 y = 8E-07x + 0.2363 R² = 0.9727 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 200000 400000 600000 G ia t ố c x 9 .8 ( m /s 2 ) Chu kỳ (25Hz)- R-*6ZnO y = 5E-07x + 0.0937 R² = 0.9693 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0 200000 400000 600000 G ia t ố c x 9 .8 ( m /s 2 ) Chu kỳ (25Hz) R-*2NanoZnO y = 7E-07x + 0.1567 R² = 0.9628 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 200000 400000 600000 G ia t ố c x 9 .8 ( m /s 2 ) Chu kỳ (30Hz) R-*6ZnO y = 3E-07x + 0.0577 R² = 0.9753 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0 200000 400000 600000 G ia t ố c x 9 .8 ( m /s 2 ) Chu kỳ (30Hz) R-*2NanoZnO 132 của mẫu thường). Mẫu chứa nano ZnO chịu mỏi động tốt hơn so với mẫu thường có thể là do nó có mật độ khâu mạch cao hơn và các liên kết ngang ngắn hơn. Về mặt định tính, thấy rằng với mẫu chứa ZnO thường khi tăng từ 20.000 đến 400.000 chu kỳ thì số pic cao ngày càng nhiều lên (Hình 3. 62). Còn với mẫu chứa nano ZnO thì sự thay đổi này không đáng kể. Rõ ràng các kết quả ở Hình 3. 61 và Hình 3. 62 đều cho thấy mẫu chứa nano ZnO có khả năng chịu mỏi động cao hơn so với mẫu thường. 0 20 40 60 80 100 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 G ia t ố c x 9 .8 ( m /s ^2 ) Thời gian x 0.0149 (s) R-*6ZnO R-*2NanoZnO) 25HzSau 20.000 chu kỳ 0 20 40 60 80 100 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Thời gian x 0.0149 (s) G ia t ố c x9 .8 ( m /s 2 ) R-*6ZnO R-*2NanoZnO 25HzSau 400.000 chu kỳ 0 20 40 60 80 100 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60 G ia t ố c x 9 .8 ( m /s ^2 ) Thời gian x 0.011 (s) R-*6ZnO R-*2NanoZnO 30HzSau 20.000 chu kỳ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Thời gian x 0.011 (s) G ia t ố c x 9 .8 ( m /s 2 ) R-*6ZnO R-*2NanoZnOSau 400.000 chu kỳ 30Hz Hình 3. 62. Gia tốc dao động theo thời gian ở các tần số và các chu kỳ khác nhau Bảng 3. 56. Độ cách ly rung động của các cơ cấu chống rung theo tần số kích thích Tần số kích thích 25Hz 30Hz Cơ cấu chống rung Độ cách ly, % R-*6ZnO 86 82 R-*2NanoZnO 92 85 Như vậy, các cơ cấu chống rung đã chế tạo có độ cách ly cao khoảng 82-92% (Bảng 3. 56), hệ số cản nhỏ, khoảng tần số cộng hưởng là (25-30Hz). Cơ cấu chứa nano ZnO có hệ số tắt rung cao và chịu mỏi động tốt hơn so với cơ cấu chứa ZnO thường. 133 4. KẾT LUẬN 1. Bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm đã tối ưu hóa đơn pha chế cao su chống rung trên cơ sở cao su thiên nhiên phù hợp cho 8 chỉ tiêu kỹ thuật của cao su đệm giảm chấn. Hàm lượng tối ưu các cấu tử theo qui hoạch là: Xúc tiến TBBS 1,3pkl; xúc tiến TMTD 0,19-0,21pkl; lưu huỳnh 1,52-1,6pkl, than N330 33pkl. Khi đưa nano ZnO với hàm lượng nhỏ (2pkl) vào hợp phần cao su thiên nhiên các tính chất không chỉ phù hợp với các chỉ tiêu kỹ thuật đã đề ra mà còn gia tăng đáng kể. 2. Quá trình lão hóa cao su do nhiệt ở 70oC theo thời gian khác nhau (0-336h) có xu hướng biến đổi theo 4 giai đoạn. Sự biến đổi mật độ mạng không gian của cao su do nhiệt độ không đơn điệu mà trải qua hai giai đoạn tăng giảm mật độ mạng: giai đoạn tăng mật độ mạng lần một do hậu lưu hóa tới 96h, giai đoạn tăng mật độ mạng lần hai do lưu hóa tiếp ở khoảng 168h. Sự thay đổi mật độ mạng qua bốn giai đoạn được thể hiện rõ qua các tính chất vật liệu như độ bền kéo, độ bền mỏi, khả năng trương trong dung môi cũng như hiện tượng hồi phục của cao su. 3. Trên cơ sở đánh giá sự thay đổi năng lượng hoạt hóa đã chứng tỏ rằng quá trình lão hóa nhiệt và lão hóa cơ dưới tác dụng của tải trọng động trong NR và blend NR/CR (hàm lượng CR dưới 10%) xảy ra độc lập với nhau. Dựa vào mô hình thực nghiệm thống kê đã xây dựng được phương trình dự đoán thay đổi độ bền của cao su khi lão hóa nhiệt và/hoặc lão hóa cơ với độ chính xác trên 90%. 4. Đã xác định ảnh hưởng của đơn pha chế, chế độ lưu hóa đến các thông số đặc trưng chống rung của cao su như : hệ số nhớt c, hệ số đàn hồi k, hệ số truyền qua T... Có thể điều chỉnh các tính chất này bằng cách thay đổi đơn pha chế và chế độ công nghệ. Cao su chống rung chế tạo được có hệ số tắt rung tan ở 25oC khoảng 0,16-0,25; tần số dao động riêng 3,4 – 5Hz; hệ số truyền qua 8-15%, độ cách ly 85-92%. Cơ cấu chống rung dạng bánh kẹp được thử nghiệm với độ cách ly cao khoảng 82- 92%. 134 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Nguyễn Trọng Quang, Trần Viết Tiệp, Đặng Việt Hưng, Trần Trung Lê, Hoàng Nam, Bùi Chương (2018), “Tính toán các đặc trưng lưu hóa của cao su thiên và blend NR/CR với các phụ gia khác nhau”, Tạp chí Hóa học, số 56(3), pp. 290-295. [2] Nguyen Trong Quang, Dang Viet Hung, Bui Chuong, Hoang Nam, Nguyen Thi Yen (2019), “Study on the effect of modified and unmodified silica on the properties of natural rubber vulcanizates”, Vietnam Journal of Chemistry, Vol. 57(3), pp. 357-362. [3] Đặng Việt Hưng, Nguyễn Trọng Quang, Bùi Chương, Nguyễn Thiên Vương (11-2019), Sáng chế “Phương pháp nâng cao độ bám dính của cao su thiên nhiên với thép và vật liệu sản xuất bởi phương pháp này”, Đã được chấp nhận đơn hợp lệ theo công văn số 100500/QĐ-SHTT, Cục sở hữu trí tuệ, ngày 12-11-2019 (Fe3O4). [4] Đặng Việt Hưng, Nguyễn Trọng Quang, Bùi Chương, Nguyễn Thiên Vương (11-2019), Sáng chế “Phương pháp nâng cao độ bám dính của cao su thiên nhiên với thép và vật liệu sản xuất bởi phương pháp này”, Đã được chấp nhận đơn hợp lệ theo công văn số 100501/QĐ-SHTT, Cục sở hữu trí tuệ, ngày 12-11-2019 (BaFe12O19). [5] Đặng Việt Hưng, Nguyễn Trọng Quang, Bùi Chương, Trần Trung Lê, Nguyễn Thiên Vương (2019), “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất phối hợp đến độ bám dính cao su tự nhiên - thép”, Tạp chí Hóa học, số 57(6E1,2), pp. 295-298. [6] Nguyễn Trọng Quang, Đặng Việt Hưng, Bùi Chương, Trần Trung Lê, Nguyễn Thiên Vương(2019), “Nghiên cứu ảnh hưởng sử dụng phối hợp xúc tiến (D, DM, M) đến một số tính chất cao su thiên nhiên”, Tạp chí Hóa học, số 57(6E1,2), pp. 299-305. [7] Nguyễn Trọng Quang, Đặng Việt Hưng, Bùi Chương, Trần Trung Lê, “Mullins effect and crack growth in natural rubber vulcanizates during heat aging and cyclic loading”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ các Trường ĐH Kỹ thuật, đã được chấp nhận đăng (11-8-2020). [8] Quang Nguyen Trong, Hung Dang Viet, Linh Nguyen Pham Duy, Chuong Bui, and Duong Duc La (11-2020), “Detailed study on the mechanical properties and activation energy of natural rubber / chloroprene rubber blends during aging processes”, Journal of Chemistry, Vol. 2020. Article ID 7064934, 7 pages, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/7064934. 135 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A. Chen, F. Cheng, D. Wu, X. Tang (2019), "Ground vibration propagation and attenuation of vibrating compaction", Journal of Vibroengineering, Vol.21, pp. 1342–1352. [2] Loren D.Lutes, Shahram Sarkani (2004), "Random Vibrations: Analysis of Structural and Mechanical Systems", Butterworth-Heinemann. [3] N.V. Khang (2009), "Dao động kỹ thuật", NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội. [4] A.A. Shabana (2019), "Theory of Vibration an Introduction", 3rd ed., Springer International Publishing, Gewerbestrasse 11, 6330 Cham, Switzerland. [5] V.G. Geethamma, R. Asaletha, N. Kalarikkal, S. Thomas (2014), "Vibration and sound damping in polymers", Resonance, Vol.19, pp. 821–833. [6] M. Hildebrand (2005), Vibration damping, in: Adhes. Bond., Elsevier, pp. 240– 253. [7] A.M. Baz (2019), "Active and Passive Vibration Damping", 1st ed., John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK. [8] Clarence W. de Silva, ed. (2007), Vibration damping, control, and design, in: Mech. Eng. Ser., Taylor & Francis Croup. [9] D.D.L. Chung (2001), "Review: Materials for vibration damping", J. Mater. Sci, Vol.36, pp. 5733 – 5737. [10] M.C. Piedboeuf, R. Gauvin, M. Thomas (1998), "Damping behaviour of shape memory alloys: strain amplitude, frequency and temperature effects", Journal of Sound and Vibration, Vol.214, pp. 885–901. [11] O. Benafan, R.D. Noebe, S.A. Padula, A. Garg, B. Clausen, S. Vogel, R. Vaidyanathan (2013), "Temperature dependent deformation of the B2 austenite phase of a NiTi shape memory alloy", Inter. J. Plasticity, Vol.51, pp. 103–121. [12] S. Bhowmick, S.K. Mishra (2016), "FNCATB Superelastic damper for seismic vibration mitigation", J. Intel. Mater. Sys. & Struct, Vol.27, pp. 2062–2077. [13] J. Van Humbeeck (2003), "Damping capacity of thermoelastic martensite in shape memory alloys", Journal of Alloys and Compounds, Vol.355, pp. 58–64. [14] M.H. Khazaei Feizabad, G.R. Khayati, H. Minouei (2019), "A kinetic study approach for in-situ preparation of amorphous Ni based nanocomposite reinforced by nanocrystalline Ni-Ti shape memory alloy", Journal of Non- Crystalline Solids, Vol.524, pp. 119–652. [15] X. Yi, B. Sun, W. Gao, X. Meng, Z. Gao, W. Cai, L. Zhao (2020), "Microstructure evolution and superelasticity behavior of Ti-Ni-Hf shape memory alloy composite with multi-scale and heterogeneous reinforcements", Journal of Materials Science & Technology, Vol.42, pp. 113–121. [16] K. Sugimoto, K. Niiya, T. Okamoto, K. Kishitake (1977), "A Study of Damping Capacity in Magnesium Alloys", Transactions of the Japan Institute of Metals, Vol.18, pp. 277–288. [17] N. Zheng, Q. Wang, C. Cui, F. Yin, Z. Jiao, H. Li (2020), "Fabrication and damping behaviors of novel polyurethane/TiNiCu composites", Physica B: Condensed Matter, Vol.582, pp. 411–911. [18] J. Feuchtwanger, E. Seif, P. Sratongon, H. Hosoda, V.A. Chernenko (2018), "Vibration damping of Ni-Mn-Ga/silicone composites", Scripta Materialia, Vol.146, pp. 9–12. 136 [19] T.A. Asare, B.D. Poquette, J.P. Schultz, S.L. Kampe (2012), "Investigating the vibration damping behavior of barium titanate (BaTiO3) ceramics for use as a high damping reinforcement in metal matrix composites", Journal of Materials Science, Vol.47, pp. 2573–2582. [20] Z.P. Kan, C. Li, X.P. Wang, H. Lu, Q.F. Fang (2010), "Damping properties of Li5La3Ta2O12 ceramic particulates reinforced cement composites", Materials Science and Engineering: A, Vol.528, pp. 780–783. [21] J. Mo, L. Zeng, Y. Liu, L. Ma, C. Liu, S. Xiang, G. Cheng (2020), "Mechanical properties and damping capacity of polypropylene fiber reinforced concrete modified by rubber powder", Construction and Building Materials, Vol.242, pp. 118111. [22] K.B. Najim, M.R. Hall (2012), "Mechanical and dynamic properties of self- compacting crumb rubber modified concrete", Construction and Building Materials, Vol.27, pp. 521–530. [23] W. Fu, D.D.L. Chung (2001), "Vibration Reduction Ability of Polymers, Particularly Polymethylmethacrylate and Polytetrafluoroethylene", Polymers and Polymer Composites, Vol.9, pp. 423–426. [24] C.L. Qin, D.Y. Zhao, X.D. Bai, X.G. Zhang, B. Zhang, Z. Jin, H.J. Niu (2006), "Vibration damping properties of gradient polyurethane/vinyl ester resin interpenetrating polymer network", Materials Chemistry and Physics, Vol.97, pp. 517–524. [25] N.K. Weise, M.J. Bertocchi, J.H. Wynne, I. Long, A.E. Mera (2019), "High performance vibrational damping poly(urethane) coatings: Blending ‘soft’ macrodiols for improved mechanical stability under weathering", Progress in Organic Coatings, Vol.136, pp. 105240. [26] B.C. Chakraborty, D. Ratna (2020), "Polymers for Vibration Damping Applications", Elsevier. [27] P.N. Hoàn (2015), "Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu và sản phẩm cao su kỹ thuật trên cơ sở cao su, cao su blend đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội và quốc phòng", Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công nghệ đề tài cấp nhà nước KC.02.11/11-15, Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự, Hà Nội. [28] F. Sen Liao, A.C. Su, T.C.J. Hsu (1994), "Damping behaviour of dynamically cured butyl rubber/polypropylene blends", Polymer, Vol.35, pp. 2579–2586. [29] Đỗ Quang Kháng (2012), "Cao su - Cao su blend và ứng dụng", NXB Khoa học Tự nhiện & Công nghệ, Hà Nội. [30] Shinzo Kohjiya and Yuko Ikeda, ed. (2014), Chemistry, Manufacture and Applications of Natural Rubber, in: Woodhead Publ. Mater., Woodhead Publishing, Elsevier, pp. 371–381. [31] C.R. Lin, Y. Der Lee (1998), "Effects of viscoelasticity on rubber vibration isolator design", Journal of Applied Physics, Vol.83, pp. 8027–8035. [32] F. Zhang, G. He, K. Xu, H. Wu, S. Guo, C. Zhang (2014), "Damping mechanism and different modes of molecular motion through the glass transition of chlorinated butyl rubber and petroleum resin blends", Journal of Applied Polymer Science, Vol.131, pp. 1–8. [33] X. Lu, X. Li, M. Tian (2014), "Preparation of high damping elastomer with broad temperature and frequency ranges based on ternary rubber blends", 137 Polymers for Advanced Technologies, Vol.25, pp. 21–28. [34] C. Sirisinha, N. Prayoonchatphan (2001), "Study of carbon black distribution in BR/NBR blends based on damping properties: Influences of carbon black particle size, filler, and rubber polarity", Journal of Applied Polymer Science, Vol.81, pp. 3198–3203. [35] S. Praveen, P.K. Chattopadhyay, S. Jayendran, B.C. Chakraborty, S. Chattopadhyay (2010), "Effect of nanoclay on the mechanical and damping properties of aramid short fibre-filled styrene butadiene rubber composites", Polymer International, Vol.59, pp. 187–197. [36] S. Prasertsri, N. Rattanasom (2011), "Mechanical and damping properties of silica/natural rubber composites prepared from latex system", Polymer Testing, Vol.30, pp. 515–526. [37] C. Zhang, K. Pal, J.-U. Byeon, S.-M. Han, J.K. Kim (2011), "A study on mechanical and thermal properties of silicone rubber/EPDM damping materials", Journal of Applied Polymer Science, Vol.119, pp. 2737–2741. [38] Sadhan K. De and Jim R. White, ed. (2001), "Rubber Technology Handbook", Rapra Technology Limited, Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, SY4 4NR, United Kingdom. [39] K. Araki, S. Kaneko, K. Matsumoto, A. Nagatani, T. Tanaka, Y. Arao (2013), "Comparison of Cellulose, Talc, and Mica as Filler in Natural Rubber Composites on Vibration-Damping and Gas Barrier Properties", Advanced Materials Research, Vol.844, pp. 318–321. [40] A. Ansarifar, N. Ibrahim, M. Bennett (2005), "Reinforcement of Natural Rubber with Silanized Precipitated Silica Nanofiller", Rubber Chemistry and Technology, Vol.78, pp. 793–805. [41] M. Nasir, B.T. Poh, P.S. Ng (1988), "Effect of γ- mercaptopropyltrimethoxysilane coupling agent on t90, tensile strength and tear strength of silica-filled NR, NBR and SBR vulcanizates", European Polymer Journal, Vol.24, pp. 961–965. [42] P. A. Ciullo, N.Hewitt (1999), "The Rubber Formulary", Neyes Publications, Norwich, New York. [43] H. Yan, K. Sun, Y. Zhang, Y. Zhang (2004), "Effects of mixing conditions on the reaction of 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane during mixing with silica filler and natural rubber", Journal of Applied Polymer Science, Vol.94, pp. 2295–2301. [44] A. Ansarifar, S.F. Shiah, M. Bennett (2006), "Optimising the chemical bonding between silanised silica nanofiller and natural rubber and assessing its effects on the properties of the rubber", International Journal of Adhesion and Adhesives, Vol.26, pp. 454–463. [45] S.-S. Choi, I.-S. Kim, C.-S. Woo (2007), "Influence of TESPT content on crosslink types and rheological behaviors of natural rubber compounds reinforced with silica", Journal of Applied Polymer Science, Vol.106, pp. 2753–2758. [46] J.W. te. Brinke, S.C. Debnath, L.A.E.M. Reuvekamp, J.W.M. Noordermeer (2003), "Mechanistic aspects of the role of coupling agents in silica–rubber composites", Composites Science and Technology, Vol.63, pp. 1165–1174. 138 [47] J. White (2009), Rubber Technologist’s Handbook, in: K.N. Jim White, Sadhan K. De, J. R. White (Ed.), Handb. Ser., Smither Rapra Technology Ltd., Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, SY4 4NR, United Kingdom. [48] Đ. Q. Kháng (2013), "Vật liệu polyme- Quyển 1 Vật liệu polyme cơ sở", 1st ed., NXB Khoa học Tự nhiện & Công nghệ, Hà Nội. [49] D.H. Wu, H.H. Tsai (2011), "Using Taguchi method in fabricating of MWCNT/Natural rubber vibration isolator", Advanced Materials Research, Vol.156–157, pp. 1730–1733. [50] X. Lu, X. Li (2014), "Broad temperature and frequency range damping materials based on epoxidized natural rubber", Journal of Elastomers & Plastics, Vol.46, pp. 84–95. [51] H.-T. Chiu, T.-C. Cheng, M.-C. Yang, W.-G. Hwang (1998), "Antivibration and vibration isolation of ENR/CR blends", Advances in Polymer Technology, Vol.17, pp. 329–338. [52] S.R. Khimi, K.L. Pickering (2015), "Comparison of dynamic properties of magnetorheological elastomers with existing antivibration rubbers", Composites Part B: Engineering, Vol.83, pp. 175–183. [53] T. Hoàng (2011), "Ổn định chống phân hủy và nâng cao độ bền thời tiết của polyme", NXB Khoa học Tự nhiên & Công nghệ, Hà Nội. [54] S.O.F. Polymers, S.I.S. Polimerov (1965), "Aging and stabilization of polymers", Consultants Bureau, New York. [55] J. Marchal (1991), "Gamma-radiation-induced oxidation—a very convenient tool to unravel the mechanisms of polyolefin aging and stabilization", International Journal of Radiation Applications and Instrumentation. Part C. Radiation Physics and Chemistry, Vol.37, pp. 53–57. [56] J. Verdu (2013), "Oxidative Ageing of Polymers", John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, USA. [57] Liudvikas Segewicz and Marijus Petrowsky, ed. (2010), Polymer Aging, Stabilizers and Amphiphilic Block Copolymers, in: Polym. Sci. Technol. Ser., Nova Science Publishers, Inc, New York: pp. 335–340. [58] G.E. Zaikov, S.K. Rakovsky (2009), "Ozonation of Organic and Polymer Compounds", iSmithers – A Smithers Group Company, Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, SY4 4NR, United Kingdom. [59] R.D.Buttle, R.D.Brown (2000), "Natural Aging of Rubber- Change in Physical properties over 40 years", Rapra Technology Ltd., Shawbury, Shresbury, Shropshire. [60] M.E. Abu-Zeid, Y.A. Youssef, F.A. Abdugrasqul (1986), "Accelerated aging of natural rubber", Journal of Applied Polymer Science, Vol.32, pp. 3345– 3348. [61] D.J. Harmon, H.L. Jacobs (1996), "Degradation of natural rubber during mill mastication", Journal of Applied Polymer Science, Vol.10, pp. 253–257. [62] Z. Hrnjak-Murgić, J. Jelenčić (2000), "Change of network structure of natural rubber vulcanizate with thermal aging", Macromolecular Materials and Engineering, Vol.283, pp. 21–25. [63] F.A.N. Azar, M. Sen (2017), "Effects of accelerator type on stress relaxation behavior and network structure of aged natural rubber/chloroprene rubber 139 vulcanizates", Journal of Elastomers and Plastics, Vol.49, pp. 381–396. [64] R.N. Datta (2003), "A Review on Heat and Reversion Resistance Compounding", Progress in Rubber, Plastics and Recycling Technology, Vol.19, pp. 143–170. [65] S.-S. Choi (2000), "Influence of rubber composition on change of crosslink density of rubber vulcanizates with EV cure system by thermal aging", Journal of Applied Polymer Science, Vol.75, pp. 1378–1384. [66] H.-T. Chiu, P.-A. Tsai (2006), "Aging and Mechanical Properties of NR/BR Blends", Journal of Materials Engineering and Performance, Vol.15, pp. 88– 94. [67] B. Moon, J. Lee, S. Park, C.S. Seok (2018), "Study on the aging behavior of natural rubber/butadiene rubber (NR/BR) blends using a parallel spring model", Polymers, Vol.10. [68] R. Fan, Y. Zhang, C. Huang, Y. Zhang, Y. Fan, K. Sun (2001), "Effect of crosslink structures on dynamic mechanical properties of natural rubber vulcanizates under different aging conditions", Journal of Applied Polymer Science, Vol.81, pp. 710–718. [69] V. Pimolsiriphol, P. Saeoui, C. Sirisinha (2007), "Relationship Among Thermal Ageing Degradation, Dynamic Properties, Cure Systems, and Antioxidants in Natural Rubber Vulcanisates", Polymer-Plastics Technology and Engineering, Vol.46, pp. 113–121. [70] E.F. Ngolemasango, M. Bennett, J. Clarke (2006), "Kinetics of the effect of ageing on tensile properties of a natural rubber compound", Journal of Applied Polymer Science, Vol.102, pp. 3732–3740. [71] Mohammed H. Al-Maamori, S.H. Al-nesrawy (2014), "Aging Effect on Hardness of SBR/NR/BR, SBR/NR Composites by using Industrial Scraps as a Filler", Australian Journal of Basic and Applied Sciences, Vol.8, pp. 579–584. [72] A.M. Bishai, F.F. Hanna (1976), "Effect of Natural Ageing on the Dielectric Properties of Natural Rubber-Channel Black Mixtures.", Br Polym J, Vol.8, pp. 83–86. [73] A.R. Azura, S. Ghazali, M. Mariatti (2008), "Effects of the filler loading and aging time on the mechanical and electrical conductivity properties of carbon black filled natural rubber", Journal of Applied Polymer Science, Vol.110, pp. 747–752. [74] P. Zhang, X. Shi, J. Li, G. Yu, S. Zhao (2008), "Effects of hot-air aging and dynamic fatigue on the structure and dynamic viscoelastic properties of unfilled natural rubber vulcanizates", Journal of Applied Polymer Science, Vol.107, pp. 1911–1916. [75] L. Munoz, L. Vanel, O. Sanseau, P. Sotta, D. Long, L. Odoni, L. Guy (2012), "Fatigue crack growth dynamics in filled natural rubber", Plastics, Rubber and Composites, Vol.41, pp. 273–276. [76] S.M. Clarke, F. Elias, E.M. Terentjev (2000), "Ageing of natural rubber under stress", European Physical Journal E, Vol.2, pp. 335–341. [77] H.S. Gu, Y. Itoh (2010), "Aging Behaviors of Natural Rubber in Isolation Bearings", Advanced Materials Research, Vol.163–167, pp. 3343–3347. [78] J.H. Choi, H.J. Kang, H.Y. Jeong, T.S. Lee, S.J. Yoon (2005), "Heat aging 140 effects on the material property and the fatigue life of vulcanized natural rubber, and fatigue life prediction equations", Journal of Mechanical Science and Technology, Vol.19, pp. 1229–1242. [79] P. Zhang, X. Shi, J. Li, G. Yu, Z. Shugao (2010), "The structure change of dynamically fatigued unfilled natural rubber vulcanizates", Journal of Applied Polymer Science, Vol.115, pp. 3535–3541. [80] W. V. Mars, A. Fatemi (2004), "Factors that affect the fatigue life of rubber: A literature survey", Rubber Chemistry and Technology, Vol.77, pp. 391–412. [81] P. Ghosh, R. Mukhopadhyay, R. Stocek (2016), "Durability Prediction of NR/BR and NR/SBR Blend Tread Compounds using Tear Fatigue Analyser", Kgk-Kautschuk Gummi Kunststoffe, Vol.69, pp. 53–55. [82] R.P.Brown, M.I.Forrest, G.Soulagnet (2000), "Long-Term and Accelerated Ageing Tests on Rubbers", Rapra Technology Ltd., Shawbury, Shrewsbury, Shropshire SY4 4NR, United Kingdom. [83] Roger Brown; T Butler; S W Hawley (2001), "Aging of Rubber- Accelerated Heat ageing Test results", Rapra Technology Ltd., Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, U.K. [84] H.C.C. C.S. Woo, W.D. Kim, S.H. Park, S.H. Lee (2009), Constitutive Models for Rubber VI, in: G. Heinrich, M. Kaliske, A. Lion, S. Reese (Eds.), Fatigue Life Predict. Aged Nat. Rubber Mater., ,CRC Press,Taylor & Francis Group, London, pp. 15–18. [85] F.E. Ngolemasango, M. Bennett, J. Clarke (2008), "Degradation and life prediction of a natural rubber engine mount compound", Journal of Applied Polymer Science, Vol.110, pp. 348–355. [86] Y. Itoh, H.S. Gu (2009), "Prediction of Aging Characteristics in Natural Rubber Bearings Used in Bridges", Journal of Bridge Engineering, Vol.14, pp. 122–128. [87] C.S. Woo, W.D. Kim (2006), "Fatigue Life Prediction of Heat-Aging Vulcanized Natural Rubber", Key Engineering Materials, Vol.321–323, pp. 518–521. [88] B. Chương, Đ.V. Hưng, N.T. Giang (2007), "Sử dụng silica biến tính TESPT làm chất độn gia cường cho hỗn hợp cao su tự nhiên-butadien, phần I: chế tạo và đặc trưng của silica biến tính TESPT", Tạp Chí Hóa Học, Vol.T45(5A), pp. 67–71. [89] R. Suntako (2017), "The rubber damper reinforced by modified silica fume (mSF) as an alternative reinforcing filler in rubber industry", Journal of Polymer Research, Vol.24, pp. 131. [90] A. Arrillaga, A.M. Zaldua, R.M. Atxurra, A.S. Farid (2007), "Techniques used for determining cure kinetics of rubber compounds", European Polymer Journal, Vol.43, pp. 4783–4799. [91] V. H.Krasovskiy, A. M. Voskresensky, V.M.Harchevnikov (1984), "Examples and problems of elastomer processing technology", Leningrad Chemistry Leningrad. [92] Aprem A, Joseph K, Mathew G, Thomas S (2001), "Cure Characteristics and Mechanical Properties of Vulcanised Natural Rubber by Using a New Binary Accelerator System", Journal of Rubber Research, Vol.4(1), pp. 44–55. 141 [93] L.H. Sperling (2005), "Introduction to Physical Polymer Science", 4th ed., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA. [94] J.Brandup, E.H.Immergut, E.A.Grulke, eds. (2000), Polymer Handbook, in: Polym. Int., 4th ed., John Wiley and Sons, INC, New York: pp. 807–807. [95] J.E. Mark, ed. (2007), "Physical Properties of Polymers Handbook", Springer New York, New York, NY. [96] R.D. Adams, D.G.A. Cooper, S. Pearson (2017), Vibration Damping of Adhesively Bonded Joints, in: Handb. Adhes. Technol., Springer International Publishing, Cham, pp. 1–24. [97] Stephen Scheff (2016), "Fundamental Statistical Principles for the Neurobiologist A Survival Guide", 1st ed., Elsevier Academic Press. [98] K. Molugaram, G.S. Rao (2017), "Statistical Techniques for Transportation Engineering", 1st ed., Butterworth Heinemann. [99] Nguyễn Minh Tuyển (2005), "Quy hoạch thực nghiệm", NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [100] Phạm Hồng Hải, Ngô Kim Chi (2007), "Xử lý số liệu và qui hoạch thực nghiệm trong nghiên cứu hóa học", NXB Khoa học tự nghiên và Công nghệ, Hà Nội. [101] J. E.Mark, B.Erman, F. R.Eirich, eds. (2013), The Science and Technology of Rubber, in: 3rd ed., Elsevier Academic Press. [102] Y. Yamamoto, S.N. Binti Norulhuda, P.T. Nghia, S. Kawahara (2018), "Thermal degradation of deproteinized natural rubber", Polymer Degradation and Stability, Vol.156, pp. 144–150. [103] S.S. Sarkawi, W.K. Dierkes, J.W.M. Noordermeer (2013), "The influence of non-rubber constituents on performance of silica reinforced natural rubber compounds", European Polymer Journal, Vol.49, pp. 3199–3209. [104] P.J. Nieuwenhuizen (2001), "Zinc accelerator complexes.", Applied Catalysis A: General, Vol.207, pp. 55–68. [105] G. V.E-, K. V.N (1994), "Structure and mechanical properties of polymers: Textbook", 4th ed., Labyrinth. [106] Гуль В.Е, Кулезнев В.Н (1979), "Структура и механические свойства полимеров", Высшая школа, Москва, стр.260.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_che_tao_vat_lieu_cao_su_chong_rung_giam_c.pdf
  • pdf2.Tomtat_LATS_Nguyen Trong Quang(2020).pdf
  • pdf3.Thongtin_LATS_TA_Nguyen Trong Quang(2020).pdf
  • pdf4.Thongtin_LATS_TV_Nguyen Trong Quang(2020).pdf
Luận văn liên quan