Đồ Án Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocompozit trên cơ sở nhựa epoxy mạch vòng no EPR760 và nanoclay Clois

ĐỀ TÀI: Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocompozit trên cơ sở nhựa epoxy mạch vòng no EPR760 và nanoclay Cloisite 30B



MỤC LỤC​

MỞ ĐẦU 4

PHẦN 1. TỔNG QUAN 5

1.1. VẬT LIỆU POLYME NANOCOMPOZIT. 5

1.1.1. Khái niệm về vật liệu polyme nanocompozit 5

1.1.2. Vật liệu silicat cấu trúc lớp. 6

1.1.2.1. Nanoclay chưa biến tính. 6

1.1.2.2. Biến tính nanoclay. 8

1.1.3. Cấu trúc vật liệu polyme-clay nanocompozit 12

1.1.4. Tính chất chung của vật liệu nanocompozit 13

1.1.4.1. Tính chất cơ học. 13

1.1.4.2. Tính chất che chắn (chống thấm khí, chống thấm nước, chịu dung môi) 14

1.1.4.3. Tính chất nhiệt 15

1.1.4.4. Tính chất quang học. 16

1.1.4.5. Tính chất điện. 16

1.1.4.6. Khả năng phân huỷ sinh học. 17

1.1.5. Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc và tính chất 17

1.1.6. Các phương pháp chế tạo vật liệu nanocompozit 19

1.1.6.1. Phương pháp xen kẽ trong dung dịch. 19

1.1.6.2. Phương pháp trùng hợp In situ. 20

1.1.6.3. Phương pháp trộn hợp nóng chảy. 21

1.1.7. Ứng dụng. 22

1.2. VẬT LIỆU NANOCOMPOZIT TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY VÀ NANOCLAY 23

1.2.1. Giới thiệu chung về nhựa Epoxy. 23

1.2.1.1. Khái niệm 23

1.2.1.2. Nguyên liệu và phản ứng tổng hợp. 23

1.2.1.3. Các loại nhựa epoxy. 24

1.2.1.4. Các thông số đặc trưng của nhựa epoxy. 25

1.2.1.5. Chất đóng rắn cho nhựa epoxy. 25

1.2.2. Epoxy mạch vòng no. 26

1.2.3. Vật liệu nanocompozit trên cơ sở nhựa epoxy và nanoclay. 27

PHẦN 2. THỰC NGHIỆM 29

2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ 29

2.1.1. Nguyên liệu. 29

2.1.2. Thiết bị 30

2.2. QUY TRÌNH CHẾ TẠO MẪU VẬT LIỆU NANOCOMPOZIT. 31

2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 31

2.3.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 32

2.3.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 32

2.3.4. Các phương pháp xác định độ bền cơ học của vật liệu. 32

2.3.5. Phương pháp xác định độ hấp thụ nước của vật liệu. 33

2.3.6. Phương pháp xác định độ bền nhiệt của vật liệu. 33

2.3.7. Phương pháp xác định độ bền hoá chất 33

2.3.8. Phương pháp xác định chỉ số trương (độ trương) của clay. 33

PHẦN 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

3.1. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU ĐẦU 34

3.1.1. Cấu trúc của Cloisite 30B 34

3.1.2. Một số tính chất của Cloisite 30B 34

3.2. NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CHO QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANOCOMPOZIT TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPR760 VÀ CLAY CLOISITE 30B 35

3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian khuấy tới sự phân tán của clay. 35

3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ khuấy tới sự phân tán của clay. 37

3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp khuấy tới sự phân tán clay. 39

3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của sóng siêu âm tới sự phân tán clay. 40

3.2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian siêu âm 40

3.2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của cách thức siêu âm 42

3.3. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CLAY TỚI CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU 44

3.4. KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NPC TRÊN CƠ SỞ EPR760/C30B 47

3.4.1. Tính chất cơ lý. 47

3.4.2. Độ bền nhiệt 48

3.4.3. Độ hấp thụ nước. 49

3.4.4. Độ bền hóa chất 50

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53