BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN TUẤN ANH Nghiên cứu tính chất chế tạo tổ hợp Epoxy đóng rắn nguội có sử dụng xenlulo vi cấu trúc Chuyên ngành : Công nghệ vật liệu polyme compozit LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Vũ Minh Đức Hà Nội, 2010 MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN I: TỔNG QUAN I.1 Vật liệu compozit I.1.1 Khái niệm: I.1.2 Phân loại compozit I.2 Nhựa Epoxy I.2.1 Lịch sử phát triển nhựa epoxy I.2.2 Phương pháp tổng hợp nhựa epoxy I.2.2.1.Nguyên liệu đầu I.2.2.2.Phản ứng tạo nhựa epoxy-dian I.2 Các loại nhựa epoxy điển hình I.2 Các đặc trưng nhựa epoxy I.2 Lĩnh vực ứng dụng nhựa epoxy I.2.6 Các chất đóng rắn cho nhựa epoxy I.2.6.1 Đóng rắn nguội 10 I.2.6.2 Đóng rắn nóng 11 I.2.6.3 Xúc tác đóng rắn 11 I.3 Sợi gia cường 12 I.3.1.Sợi thực vật: 12 I.3.2.Sợi thuỷ tinh: 12 I.3.3.Sợi aramit 13 I.3.4.Sợi gốm 13 I.3.5.Sợi cacbon 13 I.3.6.Sợi xenlulo vi cấu trúc 17 I.3.6.1.Vi sợi xenlulo từ thực vật 17 I.3.6.2.Vi sợi xenlulo tạo nhờ vi khuẩn (BC) 22 I.3.6.3 Ứng dụng BC 34 PHẦN II: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU37 II.1.Hóa chất 37 II.2.Nguyên vật liệu 37 II.3 Quá trình xử lý kiềm BC 37 II.4 Các phương pháp khảo sát tính chất màng BC 37 II.4.1 Quy trình chế tạo màng 37 II.4.2 Phương pháp xác định độ bền kéo đứt màng BC 38 II.4.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 40 II.5 Phương pháp chế tạo vật liệu nanocompozit từ BC epoxy 41 II.5.1.Quy trình thay nước BC etanol 41 II.5.2.Quá trình phân tán BC vào nhựa epoxy epikote 240 42 II.5.3.Phương pháp chế tạo vật liệu epoxycompozit gia cường BC 43 II.6 Các phương pháp xác định tính chất vật liệu PC 44 II.6.1.Phương pháp xác định phần gel [3] 44 II.6.2.Phương pháp xác định độ bền uốn: 46 II.6.3 Phương pháp xác định độ bền kéo đứt 47 II.6.4.Phương pháp xác định độ bền mỏi 48 II.6.5 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) 49 PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51 III.1 Khảo sát nguyên liệu ban đầu 51 III.1.1 Vi sợi xenlulo vi khuẩn (BC) 51 III.1.1.1 Đặc tính BC chưa xử lý 51 III.1.1.2 Khảo sát trình xử lý BC phương pháp kiềm 54 III.1.1.3 Khảo sát ảnh hưởng môi trường phân tán BC đến tính chất màng sở 59 III.2.Nghiên cứu trình chế tạo vật liệu nanocompozit sở nhựa epoxy gia cường BC 61 III.2.1.Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền uốn vật liệu compozit 61 III.2.2.Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền kéo vật liệu compozit 63 III.2.3 Khảo sát hàm lượng BC đến độ bền mỏi vật liệu compozit 64 III.2.4 Khảo sát hình thái cấu trúc bề mặt phá hủy vật liệu vật liệu BC/epoxy 65 III.2.5.Tính chất nhiệt nanocompozit BC/epoxy (TMA) 67 KẾT LUẬN .68 TÀI LIỆU THAM KHẢO .69 MỞ ĐẦU Nhựa epoxy loại nhựa nhiệt rắn có ưu điểm bật độ bền học cao, khả chống ăn mòn tốt, bền nhiệt, bền hóa, bám dính tốt lên nhiều loại vật liệu đặc biệt có độ co ngót thấp đóng rắn nên sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực kinh tế Tuy nhiên, sau đóng rắn mật độ liên kết ngang dày đặc làm cho nhựa có tính chất dòn Chính điều hạn chế ứng dụng số lĩnh vực Một biên pháp cải thiện tính chất nhựa epoxy sử dụng chất gia cường kích thích nano [1-4] Vi sợi xenlulo hình thành loài vi khuẩn tiết dịch nuôi cấy (BC) biết đến loại vật liệu nano có tính chất học cao cấu trúc đan xen chằng chịt Điểm đặc biệt BC có khả gia cường tốt cho vật liệu polyme compozit sở nhựa epoxy [39] Với điều kiện khí hậu phù hợp với trình lên men, cộng với nguồn nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền nên việc sản xuất BC thuận lợi nước ta, tiếc BC ứng dụng công nghiệp thực phẩm Để nâng cao giá trị BC, đề tài “Nghiên cứu tính chất chế tạo tổ hợp epoxy đóng rắn nguội có sử dụng xenlulo vi cấu trúc” sử dụng chúng làm chất gia cường nano cho vật liệu epoxy compozit Hà nội, tháng 10 năm 2010 Học viên PHẦN I: TỔNG QUAN I.1 Vật liệu compozit Vật liệu compozit xuất từ lâu sống, khoảng 5000 năm TCN Thời cổ đại biết vận dụng vật liệu compozit vào sống ví dụ như: sử dụng bột đá trộn với đất sét để đảm bảo dãn nở trình nung đồ gốm Người Ai Cập biết vận dụng vật liệu compozit từ khoảng 3000 năm TCN, sản phẩm điển hình vỏ thuyền làm lau, sậy tẩm bitum sau thuyền đan tre trát mùn nhựa thông hay vách tường đan tre chát bùn với rơm, rạ sản phẩm compozit áp dụng rộng rãi đời sống xã hội Sự phát triển vật liệu compozit khẳng định mang tính đột biến vào năm 1930 mà Stayer Thomat nghiên cứu ứng dụng thành công sợi thuỷ tinh Fillis Foster dùng gia cường cho polieste không no giải pháp áp dụng rộng rãi ngành công nghiệp chế tạo máy bay, tàu chiến phục vụ cho đại chiến giới lần thứ hai [1] Năm 1950 bước đột phá quan trọng nghành vật liệu compozit xuất nhựa epoxy sợi gia cường polyeste, nylon… Từ năm 1970 đến vật liệu compozit chất dẻo đa vào sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp dân dụng, y tế, thể thao, quân sự…[5] I.1.1 Khái niệm: Vật liệu compozit vật liệu tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhằm mục đích tạo vật liệu có tính ưu việt vật liệu thành phần riêng rẽ Đặc tính chung: Trong trường hợp tổng quát nhất, vật liệu compozit gồm hay nhiều pha gián đoạn phân bố pha liên tục Khi vật liệu gồm nhiều pha gián đoạn gọi compozit hỗn tạp pha gián đoạn thường có tính trội pha liên tục: • Pha liên tục gọi • Pha gián đoạn gọi cốt hay vật liệu tăng cường I.1.2 Phân loại compozit Vật liệu compozit phân loại theo hình dạng theo chất vật liệu thành phần Phân loại theo hình dạng: + Vật liệu compozit cốt sợi: Khi vật liệu tăng cường (cốt) sợi compozit độn dạng sợi Sợi sử dụng dạng liên tục hay gián đoạn: sợi ngắn, vụn…Chất độn dạng sợi gia cường tăng tính cho polime + Vật liệu compozit cốt hạt Khi vật liệu cốt hạt có dạng hạt compozit cốt hạt Hạt khác sợi chỗ kích thước ưu tiên Hạt sử dụng để cải thiện số tính vật liệu vật liệu nền, chẳng hạn tăng độ cứng, tăng khả chịu nhiệt, chịu mòn, giảm độ co ngót…đôi làm giảm giá thành sản phẩm mà không làm thay đổi tính vật liệu [6] I.2 Nhựa Epoxy Là chất kết dính, tạo môi trường phân tán đóng vai trò truyền ứng suất sang độn có ngoại lực tác dụng lên vật liệu I.2.1 Lịch sử phát triển nhựa epoxy Hợp chất epoxy đợc phát vào kỷ 19 năm 1856 Bethelot điều chế epiclohydrin từ điclohidrin glixerin môi trường kiềm Năm 1859 Wart điều chế etylen oxit từ clohydrin glycol môi trường kiềm Năm 1918 Macintos Volford công bố loại nhựa tổng hợp từ phenol, crezol với epiclohydrin môi trường kiềm đóng rắn 120- 130oC với hexametylen tetraamin Đến năm 1930 Blumer tổng hợp nhựa từ phenol andehit thơm epiclohydrin môi trường kiềm nhựa thu tạo màng vecni với nhựa phenolic đun nóng Tuy chế phản ứng đóng rắn chưa rõ ràng, song khoảng thời gian 1920-1930 có số ứng dụng đơn giản nhựa epoxy [4] Tháng 12-1934 quyền sáng chế tổng hợp poliamin từ amin polyglixydylete, H.Sonlack đưa công nghệ chế tạo glyxydyete từ bisphenol A epiclohidrin kiềm Đến P.Kastan công bố sáng chế tổng hợp nhựa từ bisphenol A epiclohydrin (1938) ông phát khả đóng rắn nhụa epoxy với anhydric phtalic Năm 1943, P kastan công bố điều kiện tiến hành phản ứng bisphenol A epiclohydrin để nhận monome epoxy polyme epoxy Cũng vào năm 1943, S.Green lee (Mỹ) công bố sáng chế tổng hợp nhựa epoxydian tơng tự quy trình công nghệ P Kastan song nhựa nhận khối lượng phân tử lớn hơn, ứng dụng nhiều công nghiệp[6] I.2.2 Phương pháp tổng hợp nhựa epoxy Dựa sở phản ứng sau - Trùng ngưng có xúc tác (bazơ) hợp chất epoxy (điển hình epiclohydrin) với chất cho proton (bisphenol A) - Epoxy hoá hợp chất không no tác nhân cung cấp oxy - Trùng hợp đồng trùng hợp chất epoxy không no Phổ biến quan trọng phương pháp tổng hợp nhựa epoxy từ phản ứng trùng ngưng hợp chất epoxy chất cho proton, nhựa epoxy dian sản phẩm quan trọng sử dụng rộng rãi Nhựa epoxy dian sản phẩm phản ứng bisphenol A epiclohydrin (ECH) I.2.2.1.Nguyên liệu đầu - Bisphenol A tạo từ phản ứng axeton phenol môi trường axit 100-500C (1) Bisphenol A hay diphenolpropan (DPP) tồn dạng bột, màu trắng không tan nước, tan axeton, rượu, nóng chảy 1550-1570C - Epiclohydrin tạo thành từ nguyên liệu đầu propylen CH2 = CH + Cl2 CH2 = CH CH3 + HCl (2) CH2 - Cl CH3 = CH + H2 O / Cl2 Cl - CH2 - CH - CH2 - Cl + HCl CH2 - Cl (3) OH Cl - CH2 - CH - CH2 - Cl + NaOH CH2 - CH - CH2 - Cl + NaCl + H2O (4) OH O Ngoài epiclohydrin tạo từ glyxerin qua hai giai đoạn clo hóa đóng vòng epoxy xt CH2 - CH - CH2 + 2HCl (khí) OH OH OH Cl CH2 - CH - CH2 + NaOH Cl CH2 - CH - CH2 + 2H2O (5) OH Cl Cl - CH2 - CH - CH2 + NaCl + H2O (6) OH Cl O ECH chất lỏng không màu mùi hắc, độc, tỷ trọng 1,18(g/ml), nhiệt độ sôi 117 ÷ 1180C [6-7] I.2.2.2.Phản ứng tạo nhựa epoxy-dian Phản ứng trùng ngưng bisphenol A với ECH tạo nhựa epoxy sử dụng xúc tác kiềm xảy theo hai giai đoạn GĐ1: Nhóm epoxy ECH tác dụng với nhóm hyđroxyl bisphenol A phản ứng xảy nhanh t0 60-700C, toả nhiệt ∆H = −17 kcal / mol theo phương trình: CH3 CH2 - CH - CH2Cl + HO O C OH + CH2 - CH - CH2 - Cl CH3 O CH3 Cl - CH2 - CH - CH2 - O OH C CH3 O - CH2 - CH - CH2 - Cl (7) OH GĐ2: Tách HCl tạo diepoxy, phản ứng xảy chậm Và theo nhiệt ( ∆H = −29 kcal / mol ) CH3 Cl - CH2 - CH - CH2 - O C OH C O - CH2 - CH - CH2 - Cl + 2NaOH CH3 OH CH3 CH2 - CH - CH2 - O C O C O - CH2 - CH - CH2 + 2NaCl + 2H2O (8) CH3 O Diglyxydylete(DGE) Tiếp theo phát triển mạnh DPP cộng hợp vào nhóm epoxy olygome DGE DGE + DPP (9) CH2 - CH - CH2 - O - R - O - CH2 - CH - CH2 - O - R - OH O OH (A) CH3 R: C CH3 Nhóm phenol tự hợp chất A phản ứng với ECH tương tự kiểu phản ứng (7), đóng vòng epoxy theo (8), tạo oligome epoxy có độ trùng hợp n=1, phát triển mạnh theo phản ứng (7), (8), (9) tạo oligome có n = 2, 3, 4… Trong trình tạo thành nhựa cần luư ý trình ƒ Thuỷ phân ECH kiềm ƒ Thuỷ phân nhóm epoxy cuối mạch thành nhóm hydroxyl ƒ Trùng hợp vị trí nhóm epoxy dẫn đến cấu trúc không gian làm cho nhựa bị keo kết lại phản ứng trùng hợp xảy không nhóm epoxy với mà nhóm epoxy với nhóm hydroxyl Khối lượng phân tử nhựa epoxy dao động khoảng 300-18000 phụ thuộc vào tỉ lệ mol EHC DPP, nhiệt độ, thời gian phản ứng nồng độ NaOH sử dụng Có thể tổng hợp nhựa epoxy có KLPT cao từ nhựa có KLPT thấp thông qua phản ứng ngưng tụ với bisphenol A [3-7] I.2 Các loại nhựa epoxy điển hình Nhựa epoxy oligome, polime mà có hai nhóm epoxy (hay glyxydyl) phân tử chia thành loại Nhựa epoxy mạch thẳng RCH CHRCH O CHR O Nhựa epoxy mạch vòng R CH HC O O CH HC R - Nhựa epoxy thẳng chia làm hai loại tuỳ theo vị trí nhóm epoxy * Nhựa epoxy tổng hợp từ ECH với hợp chất cho proton với nhóm epoxy đầu mạch, phân tử có cấu tạo theo nhóm thường gặp O ROCH2CH O CH2 RR'NCH2CH Glyxydylete CH2RCOOCH2 Glyxydylamin * Nhựa epoxy có nhóm epoxy không đầu mạch nhận cách epoxy hoá hợp chất không no - Nhựa epoxy vòng nhận phương pháp epoxy hoá nối đôi vòng phổ biến O COOCH2-CH=CH2 CH - CH2 O O C COOCH2-CH=CH2 Vinylhexen-3- dioxit CH3 O C CH3 3,4 - epoxy hexan 3,4 - dioxit diallylcacboxylat este dixyclohexenyl propan - Nhựa epoxy vòng thường đóng rắn nóng để chế tạo vật liệu I.2 Các đặc trưng nhựa epoxy Nhựa epoxy thương mại thường đặc trưng thông số chủ yếu sau: - Hàm lượng nhóm epoxy (HLE) trọng lượng nhóm epoxy có 100g nhựa - Đương lượng epoxy (ĐLE) lượng nhựa tính theo gam chứa đương lượng nhóm epoxy O Hình 3.7: Ảnh chụp SEM vi sợi BC chưa xử lý Hình 3.8:Ảnh chụp SEM vi sợi BC xử lý 0.25N NaOH 30 phút Hình 3.9: Ảnh chụp SEM vi sợi BC xử lý NaOH 0.25N 60 phút 57 Quan sát ảnh chụp SEM vi sợi BC chưa xử lý nhận thấy xác vi khuẩn nằm xen lẫn mạng lưới vi sợi Sau xử lý kiềm 30 phút ( hình 3.8) xác vi khuẩn không thấy rõ mạng lưới vi sợi chưa thật lẫn mảnh xác vi khuẩn Khi kéo dài thời gian xử lý 60 phút, vi sợi trở nên ( hình 3.9) Trên sở số liệu độ bền kéo màng BC hình thái cấu trúc BC lựa chọn thời gian xử lý kiềm 60 phút thời điểm BC trở nên Quan sát mầu sắc dung dịch kiềm hình 3.10, 3.11, 3.12 sau xử lý BC thời gian xử lý khác nhận thấy dung dịch kiềm sau xử lý 30 phút có màu tối hơn, chứng tỏ BC xác vi khuẩn còn chứa dịch nuôi cấy Như gia đoạn xử lý kiềm không loại bỏ xác vi khuẩn mà tạp chất dịch nuôi cấy Hình 10: BC ngâm dung dịch NaOH 0.25N 58 Hình 3.11: Xử lý NaOH 0.25N sau30 phút Hình 3.12: Xử lý NaOH 0.25N sau 60 phút Tóm lại, để làm BC phương pháp kiềm lựa chọn nồng độ dung dịch kiềm 0,25N thời gian xử lý 60 phút III.1.1.3 Khảo sát ảnh hưởng môi trường phân tán BC đến tính chất màng sở Để khảo sát ảnh hưởng chất môi trường phân tán đến tính chất màng BC tiến hành chế tạo màng BC từ hỗn hợp nước-BC etanol-BC 59 Kết đo đạc độ bền kéo thể hình 3.13 90 80 Độ bền kéo (Mpa) 70 60 50 40 30 20 10 Etanol H2O Môi trường phân tán Hình 3.13 : Ảnh hưởng môi trường phân tán đến độ bền kéo màng BC Qua số liệu hình 3.13 cho thấy độ bền kéo màng BC với môi trường phân tán etanol cho độ bền kéo lớn 13% so với màng BC với môi trường phân tán nước Ngoài etanol dễ bay nên màng BC-etanol nhanh khô màng từ BC-H2O III.1.2.Nhựa epoxy Nhựa epoxy sử dụng công trình nghiên cứu epoxy epikote 240 hãng Shell chemical có khối lượng riêng 250C 1.12g/ml, có khối lượng phân tử khoảng 5100-5400 Chất đóng rắn cho nhựa epikote 240 epikure 207 hãng Shell chemical amin mạch vòng no dạng xycloaliphlatic amin Theo dẫn hãng Shell cung cấp, tỷ lệ nhựa/chất đóng rắn 100/49 Đã tiến hành khảo sát trình đóng rắn nhựa epikote 240 epicure 207 Kết khảo sát trình bày hình 3.14 60 Hình 3.14 Qúa trình đóng rắn nhựa epikote 240 epikure 207 Từ kết hình 3.14 cho thấy khoảng 2h đầu mức độ đóng rắn thấp hệ nhựa phù hợp với trình chế tạo vật liệu III.2.Nghiên cứu trình chế tạo vật liệu nanocompozit sở nhựa epoxy gia cường BC III.2.1.Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền uốn vật liệu compozit Để khảo sát ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền uốn vật liệu nanocompozit tiến hành chế tạo vật liệu từ hệ epoxy epikote 240 –chất đóng rắn epikure 207 với tỷ lệ 100 :49 nhiệt độ phòng với hàm lượng BC 0,1%, 0,3% 0,5% theo khối lượng Kết xác định độ bền uốn modun uốn thể hình 3.16, 3.17 61 §é bÒn Đ ộ uèn b ề n (Mpa) (M p a ) Biểu Đồ tính chất uốn 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 Series1 0% BC 0.1% BC 0.3% BC 0.5% BC Hàm lượng BC % Hµm l−îng%BC, Hình 3.16.Ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền uốn vật liệu Modul uốn vật liệu 2,5 Modul uèn (Gpa) M o d u l ( G p a0 1,5 0,5 0% BC 0.1% BC 0.3% BC Hàm lượng BC %BC, Hµm l−îng 0.5% BC % Hình 3.17 Ảnh hưởng hàm lượng BC đến modul uốn vật liệu Từ số liệu hình 3.16, 3.17 nhận thấy hàm lượng BC từ 0,1% đến 0,3% không làm thay đổi tính chất uốn vật liệu 62 III.2.2.Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền kéo vật liệu compozit Để khảo sát ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền kéo vật liệu tiến hành chế tạo vật liệu compozit với tỷ lệ thành phần cấu tử tương tự vật liệu để xác định độ bền uốn §é bÒn kÐo (Mpa) Kết đo đạc độ bền kéo modun kéo trình bày 3.18 3.19 Hµm l−îng BC, % Modul kÐo (Mpa) Hình 3.18 Ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền kéo vật liệu Hµm l−îng BC, % Hình 3.19.Ảnh hưởng hàm lượng BC đến modul vật liệu Các số liệu hình 3.18 3.19 cho thấy độ bền kéo modul kéo tăng tăng hàm lượng BC Với mẫu 0,3% BC độ bền kéo tăng 1,33 lần, modul kéo tăng 1,56 lần so với nhựa epoxy nguyên thể 63 III.2.3 Khảo sát hàm lượng BC đến độ bền mỏi vật liệu compozit Để khảo sát ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền mỏi vật liệu tiến hành chế tạo vật liệu compozit với tỷ lệ thành phần cấu tử tương tự vật liệu để xác định độ bền uốn Các số liệu khảo sát độ bền mỏi trình bày bảng III.1 cho thấy độ bền mỏi vật liệu compozit từ epoxy BC tăng lên đáng kể so với nhựa epoxy nguyên thể Chỉ với 0,1%( theo khối lượng) BC, độ bền mỏi tăng lên lần với 0,3% BC số lần Khi tăng hàm lượng BC đến 0,5%, vật liệu compozit bị phá vỡ chu kỳ Điều tỷ trọng BC thấp kích thước vi sợi BC nhỏ đến 40nm nên bề mặt riêng lớn nhựa không đủ để bao phủ vi sợi BC nên tạo khuyết tật vật liệu Hàm lượng BC Số chu kỳ 0% 2685 0.1% 11112 0.3% 18732 Bảng III.1.Ảnh hưởng hàm lượng BC đến độ bền mỏi vật liệu 64 III.2.4 Khảo sát hình thái cấu trúc bề mặt phá hủy vật liệu vật liệu BC/epoxy Hình 3.20 : Ảnh SEM bề mặt phá hủy mẫu epoxy nguyên chất Hình 3.21: Ảnh SEM bề mặt phá hủy 0,1%BC/epoxy 65 Hình 3.22 : Ảnh SEM bề mặt phá hủy 0,3% BC/epoxy Hình 3.20, 3.21, 3.22 thể ảnh SEM bề mặt phá hủy tương ứng epoxy nguyên chất, 0,1% BC/epoxy, 0,3% BC/epoxy Từ ảnh SEM với 0,1 % BC thấy có hai sợi nano BC phân tán khoảng diện tích 3x5 µm, với ảnh SEM 0,3% BC thấy có 4-5 sợi nano BC phân tán khoảng diên tích 3x5 µm Thấy sợi BC tách phân tán nhựa epoxy dạng sợi nano đơn, đặc biệt hình 3.35 với 0,3% BC, sợi đơn BC kích thước nano nằm tách biệt điều giải thích tăng rõ rệt độ bền kéo độ bền mỏi 0,3% BC/epoxy compozit 66 III.2.5.Tính chất nhiệt nanocompozit BC/epoxy (TMA) Hình 3.23 Giản đồ TMA epoxy nguyên chất 0,3% BC/epoxy Từ hình 3.23 thấy khoảng nhiệt độ 300C-700C, epoxy nguyên chất 0,3% BC/epoxy giãn nở nhiệt nhau, sau từ 700C-2000C 0,3%BC/epoxy giãn nở nhiệt hẳn so với epoxy nguyên chất 67 KẾT LUẬN Đã xác định đặc trưng cho BC Việt Nam: đường kính đến 40nm, chiều dài vài micromet hàm lượng tinh thể 90,32% Đã xác định điều kiện thích hợp để làm BC theo phương pháp kiềm: - Nồng độ dung dịch kiềm 0,25N - Thời gian xử lý 60 phút - Nhiệt độ xử lý 950C Đã tìm giải pháp công nghệ thay nước BC etanol, nhờ phân tán vi sợi vào tổ hợp nhựa epoxy epikote 240/epikure 207 Đã tiến hành khảo sát tính chất học vật liệu tổ hợp sở nhựa epoxy epikote 240/epikure 207 có mặt vi sợi BC nhận thấy hàm lượng vi sợi có ảnh hưởng không đáng kể lên độ bền kéo độ bền uốn làm tăng đột ngột độ bền mỏi vật liệu: Chỉ với 0,1% BC làm tăng độ bền mỏi lên lần với 0,3% BC tăng lần Qua kết khảo sát cho thấy tín hiệu tích cực vi sợi BC mở triển vọng ứng dụng chúng để cải thiện độ bền mỏi vật liệu compozit sở nhựa epoxy 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Vĩnh Diệu, Lê Thị Phái, “Vật liệu compozit, vấn đề khoa học, hưởng phát triển ứng dụng”, Hội thảo quốc gia vật liệu compozit, Nha Trang, 1995 [2] Nguyễn Tiến Dũng, ‘ Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa polyeste không no phụ gia tro bay ‘ Luận văn tốt nghiệp, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2009 [3] Thái Duy Đức, ‘ Nghiên cứu chế tạo vi sợi xenlulo từ luồng vật liệu ép toàn vi sợi ‘ Luận văn tốt nghiệp, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2010 [4] Nguyễn Châu Giang- Báo cáo thực tập Đại Học Doshuha, 5- 2010 [5] Nguyễn Phương Hoài Nam Luận án PTS Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1995 [6] Vũ Xuân Thủy, Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ vật liệu polyme, “Nghiên cứu chế tạo vật liệu PC sở nhựa epoxy sợi tre ngắn”, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2005 [7] Trung tâm nghiên cứu vật liệu polyme, ‘Nghiên cứu, xây dựng tổng quan điều tra tổng thể lĩnh vực :chiến lược phát triển vật liệu tổ hơp (polyme compozit), Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1999 [8] P.K Annamalai, D.Depan, N.S.Tomer (2009) Progress in polymer science 34, 479-515 [9] H.Mohamed, M.A.Elrahman, K.Okubo, Toru.Fujii (2010) Compositer part A (inpress) [10] Xiaosong Huang, A.Netravali (2009) Compositer Sci &Technol 69, 1-11 [11] Y.Z.Wan, H Luo, F.He, H.Liang (2009) Compositer Sci & Technol [12] Toru Fujii, K.Okubo (2009) Kỷ yếu nghiên cứu khoa học công nghệ lần thứ 11, HCMUT, Thành phố HCM 21-23/10/2009 [12] M.N.Belgacem, A.Gandini (2005) Monomers, polymers and composites from renewable resource Elservier Inc [13] Kurt Miihlethaler (1949) Biochimica et biophysica acta v.3, p.527-535 [14] Serge Perez, Daniel Samain (2010) Advances in carbohydrate chemistry and biochemistry v.64, p.26-100 69 [15] Vương thị Việt Hoa, Trương Nguyễn Quỳnh Hương (2005) Tạp chí khoa học kỹ thuật Nông Lâm Nghiệp số 3, tr.85-88 [16] E.L.Hult, S.Yamanaka…(2003) carbonhydrate polymers 53, p.9-14 [17] Feng Hong (2008) J Biotechnology 136, p.402-459 [18] E.J.Vandamne, S.DeBaets…(1998) Polymer degradation and stability 59, p.93-99 [19] Huang Chan Hoang, Li ChenChen, Shih Bin Lin (2010) Bioresource Technology, 101, p.6084-6091 [20] P.A.Charpentier, A.Magiure (2006) Applied Surface Science, 252, p.63606367 [21] P.F.Hamlyn, J,Crighton (1997) UK patent Application GB 2314856 A N0 97139919 [22] D.Cienchanska (2004) Fibres and Textiles in Eastern Europe, 12, p.69-72 [23] V.I.legeza (2004) Bulletin of Experimental Biology and Medicine 138, p.311315 [24] W.Czaja (2006) Biomaterials 27, p.145-151 [25] D.Klemm (2001) Progress in polymer science, 26, p.1561-1603 [26] H.Backdahl (2006) Biomaterials 27, p.2141-2149 [27] Tatsuya Oshima, Kanya Kondo (2008) Reactive & Functional polymer, 68, p.367-383 [28] S.Chen, YuZou, Zhiyong Yan (2009) J.of Harardous materials, 161, p.13551359 [29] M.Iguchi, S.Yamanaka (2000) J.Mater Sci 35, p.261-270 [30] A Okiyama, M.Motoki…(1992) Food Hydrocolloid, 6, p.479-487 [31] S.Yamanaka, K.Watanabe… (1989) J Mater Sci 24, p.3141-3145 [32] Ivo M.G.Martin, S.P.Magina… (2009) Composites Sci.& Techn 69, p.21632168 [33] Y.Z.Wan, Hong Lin Luo, H.Liang (2009) Composites Sci.& Techn, 69, p.1212-1217 [34] S.Gea, E.Bilotti…(2010) Materials letters, 64, p.901-904 70 [35] Jiehua Wang, Chuan Gao… (2010) Materials Sci.& Engineering C, 30, p.214218 [36] K.Y.Lee, J.J.Blaker, A.Bismarck (2009) Composites Sci.& Technol 69, p.2724-2733 [37] Zhao Qian Li, Xiao Dong Zhou (2010) Polymer plastics Technology & Engineering, 49, No2, p.141-146 [38] E.Trovatti, L.Oliveira, A.Gandini (2010) Composites Sci.& Technol, 70, 1148-1153 [39] LiHu, Yizao Wan, Fang He (2009) Materials letters, 63, p.1952-1954 [40] M.H.Gabr, K.Okubo, ToruFujii (2010) Composites: Part A (inpress) 71 ... tài Nghiên cứu tính chất chế tạo tổ hợp epoxy đóng rắn nguội có sử dụng xenlulo vi cấu trúc sử dụng chúng làm chất gia cường nano cho vật liệu epoxy compozit Hà nội, tháng 10 năm 2010 Học vi n... tái tạo lại amin thực đóng rắn nên sử dụng để đóng rắn mạch nhựa epoxy môi trường ẩm 10 Chất đóng rắn xetimin sử dụng làm chất đóng rắn cho nhựa epoxy môi trường ẩm nên thường sử dụng để sửa... polymethiol anhydrit axit.Ngoài có hợp chất đa chức đóng rắn nhựa epoxy đồng thời phản ứng trùng hợp khâu mạch Các tác nhân đóng rắn nhựa Epoxy đa dạng sản phẩm đóng rắn có tính chất biến thiên khoảng