Luận Văn Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa polyeste không no (PEKN) gia cường bằng hạt nano

TÓM TẮT NỘI DUNG
Ngày nay, vật liệu polyme compozit (PC) đã khẳng định được vai trò của mình trong việc thay thế các loại vật liệu truyền thống nhờ rất nhiều các ưu điểm nổi trội như: khối lượng riêng thấp, độ bền cao, khả năng cách điện Đã có rất nhiều đề tài về vật liệu PC được tiến hành nghiên cứu để mở rộng hơn nữa các ứng dụng của loại vật liệu này, đặc biệt là trong lĩnh vực polyme nanocompozit. Đề tài: Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa polyeste không no (PEKN) gia cường bằng hạt nano silica sử dụng phương pháp trộn hợp trong dung dich được tiến hành để nghiên cứu ảnh hưởng của chất độn dạng nano lên các tính chất của nhựa nền PEKN.
Kết quả nghiên cứu các tính chất cơ học, quan sát ảnh SEM, Fe-SEM đã tìm ra điều kiện tối ưu để chế tạo vật liệu PC trên cơ sở nhựa polyeste không no và nano silica bằng phương pháp trộn hợp dung dịch với hàm lượng nano silica tồi ưu ở 1,75 % khối lượng PEKN, hàm lượng hợp chất ghép nối GF4 tối ưu là 4% khối lượng nano silica.
Kết quả nghiên cứu DSC – TGA cũng chỉ ra rằng vật liệu sự có mặt của nano silica làm tăng độ ổn định nhiệt, làm giảm sự phân hủy do nhiệt cho vật liệu PC.
Các kết quả nghiên cứu tinh chất của vật liệu sau thời gian đặt trong các dung môi, hóa chất khác nhau như H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] 10%, HNO[SUB]3[/SUB] 10%, NaOH 10%, NH[SUB]4[/SUB]OH 10%, NaCl 10%, toluen, nước cất đã cho thấy loại vật liệu này chịu được các môi trường hóa chất.
Các kết quả đạt được bước đầu cho thấy nano silica là chất độn lý tưởng cho các loại vật liệu PC. Sản phẩm vật liệu PC từ PEKN và nano silica có thể được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng làm chất kết dính cho xi măng, xử lý vết nứt cho bê tông. Hoặc được sử dụng làm chất độn tăng cường tính chất cho vật liệu PC với các loại chất gia cường dạng sợi hoặc vải.




MỞ ĐẦUTrên thế giới vật liệu polyme nanocompozit (PNC) đã được nghiên cứu phát triển từ hơn 40 năm về trước, tuy nhiên do không được chú ý quan tâm, đến thập kỷ 1990 mới được các nhà khoa học quan tâm khi phát hiện ra các tính chất được cải thiện đáng kể khi cho phụ gia nano silica vào trong bê tông. Đến nay, các loại vật liệu dựa trên nền tảng có chứa chất độn nano silica này đã có bước phát triển vô cùng mạnh mẽ, đặc biệt trong lĩnh vực polyme compozit.
Ở Việt Nam PNC vật liệu cũng đã được triển khai nghiên cứu trong các viện , trung tâm nghiên cứu ứng dụng như Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polyme & Compozit – Đại học bách khoa Hà Nội, trung tâm nghiên cứu vật liệu Polyme & Compozit – Đại học Bách khoa TPHCM, Viện vật liệu xây dựng – Bộ xây dựng, Viện kỹ thuật nhiệt đới – Viện khoa học công nghệ Việt Nam Đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng của nano silica trong việc chế tạo vật liệu PNC và đã thu được một số thành tựu đáng kể. Tuy nhiên đây vẫn là một loại vật liệu khá mới mẻ đối với ngành công nghệ vật liệu polyme compozit của nước ta.
Vật liệu polyme compozit sử dụng nano silica làm chất độn có nhiều tính năng nổi trội như tính chất cơ học tốt, mức độ thẩm thấu và biến dạng nhiệt thấp, độ bền cao trong các môi trường dung môi, hóa chất . Vật liệu nền trên cơ sở nhựa polyme có thể sử dụng nhựa nhiệt rắn, nhựa nhiệt dẻo hoặc các loại cao su.
Dựa trên cơ sở đó đề tài ”Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no (PEKN) và phụ gia nano silica (chưa biến tính và đã biến tính)” để xác định tính chất của vật liệu trước và sau khi được gia cường bằng chất độn dạng nano để nghiên cứu ảnh hưởng của chất độn silica dạng nano lên tính chất của polyeste không no.