Tác động của chất độn lên mô-đun đàn hồi

Mô-đun đàn hồi hay mô-đun Young cũng là một đại lượng thường được sử dụng để đặc trưng các hệ độn. Phương trình độ nhớt của Einstein được biến đổi bởi Guth và Gold như sau:

E = E_o(1 + 2.5f + 14.1f²)

Vietrubber - Phễu hút giấy trong ngành in

Phương trình dự đoán rằng mô-đun đàn hồi E tăng khi nồng độ chất độn f tăng. Sự dự đoán của phương trình khá chính xác ở nồng độ chất độ thấp (đặc biệt là các hạt độn nhỏ cứng). Ở nồng độ chất độn cao, tốc độ thay đổi mô-đun đàn hồi sai lệch so với giá trị được dự đoán từ phương trình. Trong hầu hết các trường hợp thử nghiệm, mô-đun Young tăng như dự đoán (calcium carbonate, đá tan). Tuy nhiên có một số ngoại lệ, mô-đun Young giảm khi chất độn vật liệu đàn hồi EPR hay lignin được thêm vào. Polycarbonate được độn sợi carbon, mô-đun đàn hồi và độ cứng của vật liệu tăng tuyến tính với nồng độ sợi carbon và vật liệu ngày càng giòn do bản chất của sợi.

Giảm mô-đun Young là do sự phá vỡ liên kết giữa chất độn và vật liệu, do các nguyên nhân khác gây phân hủy vật liệu tổng hợp như tia UV, nhiệt hoặc ngâm nước. Lão hóa nhiệt làm giảm mô-đun Young ở nồng độ chất độn thấp, nhưng tăng mô-đun Young ở nồng độ chất độn cao. Ví dụ như vật liệu đàn hồi silicone lão hóa nhiệt chứa chất độn ZnO. Tác động tương tự cho các chất độn khác, như sắt oxyt và graphite. Các mẫu nhựa epoxy được độn với các hạt thủy tinh hình cầu, kích thước micro có mô-đun đàn hồi giảm sau khi ngâm trong nước. Sự giảm mô-đun đàn hồi rõ ràng hơn khi nồng độ chất độn tăng lên. Nhưng khi không ngâm nước, mô-đun đàn hồi của vật liệu tổng hợp tăng khi nồng độ chất độn tăng.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Fillers, George Wypych, ChemTec, 1999, trang 407 - 410

(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su phụ tùng - Đệm teplon kháng mài mòn