Thạc Sĩ Tổng hợp polyme ổn định UV

MỞ ĐẦU

Khi xã hội và khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển mạnh mẽ thì nhu cầu về vật chất của con người ngày một nâng cao. Nhờ vào những ưu điểm nổi bật mà polyme đã trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực mà đặc biệt nó là một phần không thể thiếu trong đời sống. Hiện nay, trên thị trường có hàng nghìn loại polyme đã được tổng hợp và đưa vào ứng dụng thực tế với hàng triệu sản phẩm khác nhau. So với các vật liệu như gỗ, kim loại, thủy tinh thì polyme có tính chất ưu việt hơn như dễ tổng hợp, nguồn nguyên liệu phong phú, giá thành rẻ, tính chất cơ lý, hóa học vượt trội và có độ thẩm mỹ cao đáp ứng được các nhu cầu của con người. Có thể nói polyme được sử dụng hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống.
Tuy nhiên, polyme có một nhược điểm lớn là dễ bị lão hóa dưới tác động của tia UV có trong ánh sáng mặt trời. Khi bị tia UV chiếu theo thời gian, polyme sẽ bị phân hủy và thay đổi tính chất hóa học dẫn đến việc làm giảm chất lượng của sản phẩm. Vì thế, việc tìm hiểu và đưa ra môt biện pháp để bảo vệ polyme một cách hiệu quả chính là mối quan tâm lớn nhất hiện nay. Phương pháp được dung nhiều nhất hiện nay là đưa hợp chất ổn định UV vào polyme bằng phương pháp vật lý (phối trộn, lớp màng lọc UV ). Tuy nhiên phương pháp này lại mắc phải khá nhiều khuyết điểm. Khi phối trộn sẽ ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ, độ đa phân tán của chất ổn định UV kém và do đó hiệu quả đạt được không cao và ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của vật liệu. Một trong những giải pháp được đề ra là tổng hợp polyme từ các hợp chất có khả năng kháng UV.
Đó là lý do bài báo cáo này trình bày về quy trình tổng hợp polyme có khả năng ổn định UV từ 4-aminophenol. Ngoài ra, trong bài còn thực hiện khảo sát khả năng chống UV cho polyetilen của một số hợp chất hấp thu UV.

MỤC LỤC

Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Mục lục . 1
Danh mục các chữ viết tắt 4
Danh mục các bảng . 5
Danh mục các hình vẽ . 6
Mở đầu . 9
Chương 1: TỔNG QUAN . 10
1.1. Giới thiệu tia UV 11
1.1.1. Khái niệm và phân loại 11
1.1.2. Tác dụng và tác hại của tia UV . 12
1.1.2.1. Tác dụng tia cực tím 12
1.1.2.2. Tác hại tia cực tím . 12
1.2. Tác động của tia UV với vật liệu polyme . 13
1.2.1. Ảnh hưởng của tia UV . 13
1.2.2. Cơ chế lão hóa của polyme dưới tác dụng tia UV . 14
1.3. Chất ổn định UV . 16
1.3.1. Khái niệm và phân loại 16
1.3.2. Nguyên tắc và phương pháp chọn lọc chất ổn định UV 16
1.4. Nguyên tắc và phương pháp chọn lọc chất ổn định UV . 21
1.4.1. Nguyên tắc . 21
1.4.2. Phương pháp chọn lọc . 21
Tổng hợp polyme ổn định UV Mục lục
HVCH: Trần Tuấn Kiệt
Trang 2
1.5. Một số ứng dụng của polyme ổn định UV . 22
1.6. Một số công trình nghiên cứu về lĩnh vực polyme ổn định UV . 25
1.7. Mục tiêu và nội dung đề tài . 30
Chương 2: THỰC NGHIỆM . 31
2.1. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và phương pháp 32
2.1.1. Nguyên liệu, hóa chất 32
2.1.2. Dụng cụ 32
2.1.3. Phương pháp 33
2.2. Quy trình thực nghiệm 33
2.2.1.Chất chống UV cho polyetylen 33
2.2.1.1. Tạo mẫu phối trộn giữa polyetylen và chất chống tia UV 34
2.2.1.2. Tạo mẫu phối trộn giữa polyetylen và chất chống tia UV trên chất nền
34
2.2.1.3. Khảo sát khả năng bảo vệ của chất hấp thụ UV . 35
2.2.2. Tổng hợp polyme ổn định UV . 35
2.2.2.1. Quy trình tổng hợp 35
2.2.2.2. Tổng hợp α-(4-hydroxyphenylimino)-o-Cresol từ 4-aminophenol và salicilaldehid 36
2.2.2.3. Tổng hợp α-(4-(metacryloxypropan-2-oloxy)phenylimino)-o-Cresol từ α-(4-hydroxyphenylimino)-o-Cresol và Glycidyl metacrylat (GMA) . 36
2.2.2.4. Tổng hợp polyme ổn định UV α-(4-(metacryloxypropan-2-oloxy)-o-Cresol . 37
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN . 38
3.1. Chất chống UV cho polyetylen 39
3.1.1. Khảo sát độ hấp thu UV của chất hấp thụ UV 39
Tổng hợp polyme ổn định UV Mục lục
HVCH: Trần Tuấn Kiệt
Trang 3
3.1.2. Kết quả phân tích bề mặt của chất hấp thu UV trong mẫu polyetylen 40
3.1.3. Khả năng bảo vệ của chất hấp thu UV dựa vào lực kéo cực đại . 41
3.2. Tổng hợp polyme ổn định UV . 44
3.2.1. Tổng hợp α-(4-hydroxyphenylimino)-o-Cresol (TH1) từ 4-aminophenol và salicilaldehid 44
3.2.1.1. Kết quả IR . 45
3.2.1.2. Kết quả GC-MS 46
3.2.1.3. Phổ 1H-NMR . 47
3.2.1.4. Phổ 13C-NMR 52
3.2.2. Tổng hợp -(4-(metacryloxypropan-2-oloxy)phenylimino)-o-Cresol (TH2) từ α-(4-hydroxyphenylimino)-o-Cresol và Glycidyl metacrylat (GMA) 57
3.2.2.1. Kết quả LC-MS 57
3.2.2.2. Kết quả IR . 58
3.2.2.3. Phổ 1H-NMR . 59
3.2.2.4. Phổ 13C-NMR 64
3.2.2.5. Kết quả đo độ hấp thu UV 69
3.2.3. Tổng hợp polyme ổn định UV -(4-(metacryloxypropan-2-oloxy)phenylimino)-o-Cresol 70
3.2.2.3. Kết quả IR . 71
3.2.2.4. Kết quả GPC . 72
3.2.2.5. Kết quả đo độ hấp thu UV 72
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77
DANH MỤC CÔNG TRÌNH . 81
PHỤ LỤC 82