Polyurea được khảo sát thời gian đóngran thời gian gia công va DSC sau đó được tạo mẫu dé đo các tính năng cơ lý mảng.Kết qua cho thay Sản phẩm Aspartic Ester có tính năng kỹ thuật và tí
TONG QUAN
1.1.Tình hình sử dụng sơn trên thế giới.
- Theo báo cáo mới nhất của tạp chí Market sand Market, trang chuyên nghiên cứu, dự báo về các sản phẩm ứng dụng Đối với thị trường sơn nói chung, các sản phẩm thuộc hệ sơn được sản xuất từ các nguyên liệu hạt nhựa như: Acrylic, Polyester, Alkyd,
Epoxy, Polyurethane ứng dụng vào các ngành xây dựng, công nghiệp ô tô, hàng hải, số, đóng gói — dự báo lượng tiêu thụ toàn cầu đến năm 2019 ước đạt xấp xi 78 tỷ
- Thị trường sơn trên thế giới đang được ứng dụng rất lớn trong các ngành công nghiệp Tại khu vực Châu A — Thái Bình Dương, ngành công nghiệp son dự kiến sẽ đạt được mức tăng trưởng hàng năm rất cao so với nhu cầu của các lĩnh vực khác Với việc ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là cho nhu cầu của ngành xây dựng, kiến trúc, công nghiệp ngành công nghiệp sơn phủ được đánh giá là một trong những lĩnh vực mang lại những thay đổi đáng ké nhất trong kiến trúc hiện dai.
- Với thị trường tiềm năng như vậy, công tác R&D (nghiên cứu và phát triển) là một công việc quan trọng góp phan thúc day sự tăng trưởng với tốc độ cao của thị trường này Các công ty sản xuất nguyên liệu, các hiệp hội và các nhà sản xuất sản phẩm cuối cùng sẽ là những nhân tố góp phan vào việc thay đối công nghệ của hệ sơn nước phù hợp với các nhu cầu khác nhau.
- Theo đánh giá, khu vực Châu A — Thái Bình Dương là khu vực lớn nhất, tiềm năng nhất về việc tiêu thụ sơn cả về khối lượng và giá trị Tiếp theo là Tây Âu, Trung Quốc, Nhật Bản, My , Duc, An Độ, Brazin và Nga dự kiến sẽ duy trì thị trường hệ sơn nước thành công Các hãng sơn chủ chốt của các thị trường trên thế giới là AkzoNobel (Hà Lan); Axalta (Mỹ); BASE (Đức); Berger (Ấn Độ); Kansai (Nhật Bản); Nippon (Nhật Bản); PPG (Mỹ), RPM (Mỹ); Sherwin Williams (Mỹ); Tikkurila Oyj (Phần
- Nhu cầu sơn gồm cả về giá tri và khối lượng, dự đoán hiện tại và tương lai dựa theo triển vọng kinh tế và công nghiệp song song Phân tích này bao gồm phát triển quan trọng, mở rộng, thỏa thuận, sát nhập và mua lại của các công ty hàng đâu thê giới.
Gia tri thị trường hiện tại của thị trường sơn toàn cầu năm 2012 là khoảng 52,91 tỷ
USD và ước tính sẽ đạt 77,83 tỷ USD vào năm 2019, với mức tăng trưởng khoảng 47%.
Nhu cau cao dựa trên sự phát triển của các ngành công nghiệp, chang hạn như lớp phủ, xây dựng, ô tô, hàng tiêu dùng, điện/điện tử, dệt may, và sơn công nghiệp sẽ làm tăng tiêu thụ sơn tong thé.
- Tại Việt Nam, theo thống kê năm 2014 của Hiệp hội Sơn - Mực in Việt Nam (VPIA), thị trường sơn xây dựng Việt Nam có khoảng 60 nhà sản xuất Trong đó, các đại lý bán hàng, doanh nghiệp sơn trong nước chỉ mới khai thác mảng sơn trang trí nội, ngoại thất vốn có giá trị không cao, chủng loại sơn cũng hạn chế hơn so với hàng ngoại.
Thị trường của các hãng sơn nội chủ yếu là ở các tỉnh và phân phối thông qua kênh đại lý với mức chiết khấu cao Còn thị trường thành phố là miếng bánh mà doanh nghiệp trong nước rất khó chen chân Các doanh nghiệp này cũng không thể dành kinh phí quảng cáo nhiều bằng các doanh nghiệp ngoại, nên họ đảnh đứng nhìn doanh nghiệp ngoại khai thác cơ hội từ sự phát trnHién của các dự án bất động sản.
- Tuy năng lực cạnh tranh của các hãng sơn nội địa còn kém, nhưng những năm gan đây, thị trường cũng chứng kiến nhiều điểm sáng như Kova, Đồng Tâm, Hòa Bình Một số đã tìm được chỗ đứng tại thị trường Việt Nam, nhưng hướng đi chính lại là xuất khẩu tuy vậy, các điểm sáng đó chưa đủ mạnh cho việc cạnh tranh với các doanh nghiệp ngoại ngay tại thị trường trong nước
Sơn gỗ Sơn tắm lợp 16% 4%
Sơn tau bién&bao vệ
Hình 1.1: Cơ cầu ngành sơn Việt Nam theo sản lượng.
1.2 Sơn Polyurea và ứng dung của nó.|3]
Poyurea là loại nhựa nhiệt ran được tông hợp từ phản ứng giữa chất có chứa nhiều hơn một chức Isocyanat và một Diamin Phản ứng tự xảy ra ma không cần xúc tác tạo thành polyme có đơn vi lặp lại chứa nhóm Urea.
Poyurea có nhừng ưu điểm như.
- Tùy vào mỗi loại Polyurea mà lượng VOC (Volatile Organic Compound — Lượng chất hữu cơ dễ bay hoi) rất thấp hoặc không có VOC
- Nhiệt độ gia công rộng từ -30°C đến 60°C, kế cả trong điều kiện có độ âm cao.
- Ôn định UV đáng kề so với Polyurethane
- Chịu nhiệt đến 130°C, chịu được 220°C trong thời gian ngắn - Không thắm nước, chịu hóa chất tốt.
- Tạo màng ở bất kì độ dày nào mong muốn - Độ nhớt thấp
- Một trong những loại nhựa ứng dụng làm sơn không cần dung môi.
Vì vậy mà Polyurea được ứng dụng rộng rãi trên thị trường sơn trong nước và quốc tế.
Trong đó, Có những ứng dụng nỗi bật như:
-Sơn phủ bảo vệ đường ống dẫn.
-Sơn phủ bảo vệ cầu, đường ray và đường hầm.
-Sơn phủ các khớp nối và đường nối.
-Sơn lót trong hệ thống xử lý nước thải. fii te
Hình 1.2: Một số ứng dụng của Poyurea trong lĩnh vực công nghiệp xây dung.
-Sàn nhà và sàn bãi giữ xe.
Hình 1.3: Một số ứng dụng của Poyurea trong lĩnh vực dân dụng.
Một số hãng sản xuất sơn Poyurea nối tiếng trên thế giới như là: Bayer, BASF,
1.3 Nghiên cứu trong và ngoài nước về Polyurea.
- Trên thế giới có rất nhiều công trình nghiên cứu cũng như các nhà sản xuất đã sản xuất thương mại hóa các sản phẩm sơn phủ.
- Các hệ sơn trên cơ sở chất tạo mang Epoxy, Alkyd, cao su clo hóa, Etylsilicate, Polyurethane doc sử dung cho các môi trường ăn mòn C5-M, C4, C3 có tuôi thọ từ 5-
- Các hãng nghiên cứu chế tạo cung cấp nguyên liệu cho sơn chống ăn mòn trên thé giới như BASF, Speccoat, Cognic, Hempell,
- Hãng son Speccoat đã nghiên cứu và chế tao các loại son chéng ăn mòn thép trên cơ sở nhựa Acrylic, nhựa Alkyd sử dụng phụ gia ức chế ăn mòn kẽm photphat,cao su clo hóa, nhựa Epoxy, Epoxy Phenolic, sơn chịu nhiệt cao Silicon Acrylic, sơn 100% ran Polyurea, Polyurethane và Polyurethane/Polyure, nhựa Vinyl [4]
- Các loại sơn phủ trên cơ sở nhựa polyurethane, Polyurea và Polyurethane/
Polyurea được xem như là các hệ sơn có tính năng bảo vệ thép chống ăn mòn và chịu thời tiết tốt nhất, đồng thời có khả năng chống thấm, chịu mài mòn tốt Các nghiên cứu,chế tạo hệ sơn bao gồm Lớp lót bang Epoxy, lớp trung gian băng Polyurea và lớp phủ topcoat băng Polyurea dựa trên Polyaspartic Ester.
- Polyurea ra đời vào những thập niên 1980 Lớp phủ Polyurea kết hợp các tính chat ứng dụng rat tốt như đóng ran rất nhanh, ngay cả ở nhiệt độ dưới 0°C, chống am, tính chất cơ lý tốt, kháng hóa chất và khả năng chống nước Polyurea chịu thời tiết tốt và chống mài mòn Các hệ sơn Polyurea với 100% hàm lượng răn, phù hợp với các quy định nghiêm ngặt về hàm lượng chất bay hơi Nhờ tính chất đóng rắn và các đặc tính màng phủ vượt trội, màng phủ Polyurea được xem là lớp phủ bảo vệ các công trình tốt nhất [5|
LY THUYET CƠ SỞ
- Polyurea được tạo ra từ phan ứng giữa Diisocyanate (NCO-R-NCO) và
Polyamine (NH2-R’-NH2) Phản ứng không cần sử dụng xúc tác hay bat cứ tác nhân nào Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng.
- Polyurea cũng có thé được tạo ra từ phản ứng của Isocyanate với nước tạo Carbamic Acid không bên Acid này lập tức phân tách thành một Amin và khí COs.
Amin phan ứng với Isocyanate tạo thành Polyurea.
- Polyurea được chia thành hai loại:
+ Polyurea có vòng thơm (Aromatic) là các Polyurea tạo thành trên cơ sở một isocyanate chứa vòng thơm (MDI, TDI ) Đây là loại Polyurea có tính năng rat tốt, nhưng bị biến màu ở ngoài trời vì vòng thơm hấp thụ tia UV khiến cho Polyurea bị biến thành màu tối (hơn họ epoxy) nhưng tính chất thì không bị suy giảm Giá thành rẻ.
+ Polyurea không có vòng thơm (Aliphatic) là Polyurea tạo thành từ isocyanate không có vòng thơm (IPDI, HDI ) Loại Polyurea này không bị bién màu khi ở ngoài trời, tuy nhiên rất khó gia công và giá thành đắt hơn Polyurea có vòng thơm.
- Aspartic Ester là tên gọi chung của nhóm Ester có công thức:
+ X là nhóm Hydrocarbon, ảnh hưởng lớn đến tính chat Aspartic Ester R¡, Ro là các nhóm alkyl, có thé giỗng hoặc khác nhau.
+ Amin bậc II trong Aspartic Ester có thé phản ứng với Isocyanat nhằm tạo thành Polyurea như Diamin [8].
Ri ° fe) fe) fe) Ry
Lr Xí „ omen — x x fe) Na ON o
Ri fe) fe) O O Ri fe) o oZ“ ° —-
2.2.2 Ưu điểm hệ son Aspartic Ester.
- Ứng dụng Aspartic Ester làm hệ sơn Polyureahai thành phân với ưu điểm:
+ Luong VOC (Volatile Organic Compound — Lượng chất hữu cơ dé bay hoi) rat thap.
+ Hiệu suất đóng ran cao, thời gian khô nhanh
+ Thời gian gia công (potlife) cao.
+ Tương thích với các hệ sơn khác.
+ Phủ được trên nhiều loại bé mặt khác nhau, tính chất cơ lí tốt + Có thể sử dụng dung môi thấp mà vẫn đảm bảo chất lượng, không gây ô nhiễm môi trường.
+ Giảm số lượng các lớp sơn Thay các lớp sơn thông thường bằng một lớp sơn duy nhất [9]
Bang 2.1: Các loại Aspartic Ester trên thị trường.
Hàm lượng | Duong Độnhớtớ | Khá năng răn lượng 25°C(mPa.s) phản ứng
NH 1520 " 100 290 ~1500 + NH 1420 ơ 100 279 ~1500 tự
CaHzOOC Nou NH ew Nou _800C2Hs
2.3 Phan ứng tạo Aspartic Ester trong tong hop Aspartic Ester.
- Phản ứng cộng hợp giữa các hợp chất chứa nhóm CH mang tính axit với các hợp chất vinylic cacbonyl được gọi là cộng hợp Michael hay phản ứng Michael, vì phản ứng này được A.Michael phát hiện đầu tiên vào năm 1887.
+ R, Ry, Ro, R3 và Ra là hydro, alkyl hoặc aryl.
+ X, Y là các nhóm hút điện tử như: -COOH, -CHO, -COOR, -CONH;, -CN, -
NOằ, đụi khi là -SO3R Như vậy, với phản ứng này cú thộ tạo ra rất nhiều hợp chat.
- Trong hai chất tham gia phản ứng chính ở trên chất chứa H hoạt động (R;R:XCH) được gọi là chat cho (donor); còn chất vinylic cacbonyl (R3R4C=CRY ) được gọi la chất nhận (acceptor).
- Cũng can lưu ý rang, độ hoạt động của nhóm X, Y trong chất cho va chất nhận không hoàn toàn giống nhau Sau đây là trình tự tăng dan của chúng trong phản ứng:
+ X (donor): NO.> SO3R> CN > COOR >CHO.
+ Y (acceptor): NO; > COOR > CN >COR > CHO.
- Xúc tac cho phan ứng Michael là các bazo, tương tự như phan ứng aldol va phan ứng Claisen Lượng dùng của no cũng giống như phản ứng aldol, chỉ hoàn toàn ở mức độ xúc tác, không cần tới mức độ đương lượng như trong trường hợp phản ứng ngưng tụ Claisen.
+Cơ chế phản ứng Quá trình phản ứng gồm nhiều bước, nhưng bước chậm là bước quyết định vận tốc phản ứng phụ thuộc khả năng phản ứng của chất cho và chất nhận, cũng như độ bazơ của xúc tác (giống như trong phản ứng aldol và ngưng tụ Claisen).
+Xúc tác thông dung nhất là natri va kali của metylat, etylat và tert-butylat trong dung dich alcohol Ngoài ra đôi khi còn su dụng ca dung dich alcohol cua kali va natri hidroxit, hoặc dung dịch nước natri hidroxit Trong dung môi tro đôi khi dung tới natri kim loai hay natri amidua.
- Truong hop cac hop chat hoat động mạnh (rất hoạt hoá) có thể dùng các Amine bậc hai, bậc ba như Pyperidin, Pyridin, Trietylamin, muối Amoni bậc bốn (vi du Triton B) Tác dung xúc tác của các axit không có ý nghĩa đáng kế với phản ứng Michael tao Aspartic Esterl nên ở đây chúng ta không dé cập kỹ, dù rằng cũng có một số công bố có dùng tới Botriflorua và kẽm Clorua (Axit Lewis).
Cũng phải chú ý rằng, với các xúc tác là bazơ mạnh, trong một số trường hợp phản ứng dẫn tới hình thành các sản phẩm trùng hợp.
+ Dung môi phô biến nhất cho phản ứng này là các alcol như methanol, etanol, n- butanol, tert butanol Một số dung môi trơ là ete, dioxan hoặc benzen, đôi khi dùng cả hỗn hợp chứa nước Trong những trường hợp dùng tới xúc tác là kim loại kiềm hoặc natri amidua thì dung môi là loại không chứa proton, dùng dưới dạng huyền phù.
+ Vi phản ứng Aspartic Ester là phản ứng thuận nghịch, phản ứng chậm nên thời gian phản ứng tương đối dài.
- Thường ở nhiệt độ cao tạo thuận lợi cho phản ứng theo chiều ngược nên phải tránh điều này Khi sử dụng alcolat làm xúc tác, thông thường người ta tiễn hành phản ứng ở nhiệt độ phòng với thời gian khuấy từ 20 đến 100 giờ, còn khi sử dụng Amine bậc hai hoặc bậc ba làm xúc tác và dung môi là alcohol thì phản ứng tiến hành ở trên nhiệt độ sôi của hỗn hợp nên thời gian chỉ còn từ 12 đến 40 giờ [19]
2.3.2 Phản ứng tong hop Aspartic Ester
- Mục đích phản ứng là chuyển hóa nhóm Amine bậc I (-NH2) thành Amine bac II (-NH) trong sản phẩm là Aspartic Ester nhằm tăng thời gian gia công mang son (potlife), tăng hiệu quả sản phẩm Bởi vì tốc độ phản ứng của Amine bậc I và polyisocyanate quá nhanh nên việc gia công mang sẽ gặp khó khăn Việc chọn Maleic
Acid Ester làm chất phản ứng với Amine khiến cho sản phẩm sẽ có nhóm Ester bên, làm tăng tính chất sản phẩm khi tạo Đây là phản ứng Michael giữa nhóm Amine bậc I (-NH2) và liên kết z của Maleic Acid Ester.
+ Tốc độ phan ứng rất nhanh từ ban dau, sau đó tốc độ phản ứng giảm dan.
+ Nhiệt độ phản ứng tỏa ra rất mạnh.
+ Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng.
+ Xúc tác của phản ứng là bazơ, vì Amine đã tạo môi trường bazơ nên xúc tác chính là nguyên liệu ban đầu.
+ Đây là phản ứng thuận nghịch, tăng nhiệt độ sẽ làm phản ứng sẽ làm phản ứng xảy ra theo chiêu nghịch.
+ Vì đây là phản ứng thuận nghịch cho nên thời gian phản ứng rất dài Muốn thực hiện một phản ứng hoàn toàn thì sẽ có thời gian là ít nhất là 6 tuần và dài nhất là 6 đến 12 tháng Theo lí thuyết về phương trình phản ứng, muốn tăng hiệu suất thì phải cho dư nguyên liệu với mục đích là thúc đây phản ứng sang chiều thuận, tăng hiệu suất phan ứng [20]
+ Dialkyl Maleate bao gồm Diethyl Maleate (DEM), Dipropyl Maleate, Dibutyl
Maleate, Methyl Propyl Maleate, Ethyl Propyl Maleate Nhin chung, Dimethyl Maleate không được sử dụng nhiều bởi vi các nghiên cứu đã chi ra rang chúng tao thành kết tinh thành những tinh thể không tham tham gia vào phản ứng Michael và làm dừng phản ứng Theo US Patent 3482333 BI Dimetyl Maleate đồng phân hóa tạo thành Dimethyl Fumarate với sự có mặt của Amine bậc nhất theo phản ứng sau. ie)
Dimethyl Fumarate dạng tinh thể không có khả năng tham gia phản ứng Micheal và ngăn cản phản ứng hoàn thành
+ Amine gồm các loại Acylic Amine và Cyclic Amine:
- Acyclic Amine (Amine mạch thang) bao gồm: 1,2-diamino propan; 1,4- diamino butane; | ,6-diamino hexane; 2,5-dimethyl hexane; 2,2,4 và 2,4,4-trimethyl-1,6 diaminohexane; | ,1 1-diamino undecane; | ,12-diamino dodecane.
- Các Cyclic Amine (Amine \véng no) bao gồm: Bis —(3-methyl-4- aminocyclohexyl) methane; 2,4-diamino- ẽ-methyl, cyclohexane; 2,6-diamino-1-methyl cyclohexane Các Cyclic Triamine gồm 4-aminomethyl-1,8-diamino octane
Lựa chon nguyên liệu Diamine:
Chúng tôi chon các nguyên liệu tong hop Aspartic Ester là cyclic Amine 4,4’-
Methylenebis-2-methylcyclohexylamine (Laromine C260-Basf) Nguyên liệu nay là tiền chất ban đầu tổng hop Asapartic Ester Desmophen NH 1520 của Bayer, có thời gian gel tương đối chậm, vì vậy kha năng áp dung các phương pháp gia công thông thường là rất khả thi.
Diethyl Maleate (DEM) được chọn vì khă năng tham gia phản ứng cộng hợp Michael tương đối thuận lợi và cũng đã được sử dụng làm tiền chat ban dau tong hợp các san phẩm thương mại Polyaspartic Ester của Bayer với thời gian gel vừa phải Dimethyl Maleate không được chọn vì chúng tạo thành tinh thể khi tham gia phản ứng Các dialkyl Maleate khác như: Dipropyl Maleate, Dibutyl Maleate, Methyl Propyl Maleate,
THUC NGHIEM
- 4,4-Methylenebis(2-methylcyclohexylamine) (MMCA) — Sigma Aldrich - Diethyl Maleate (DEM) — Sigma Aldrich.
- Epotec RD 123 - Aditya Birla Chemicals.
3.2 Nghiên cứu qui trình và điều kiện tong hop Aspartic Ester.
3.2.1 Tổng hop Aspartic Ester từ MMCA va DEM [22],[23],[24],[25] s* Phương trình phan ứng.
4 A- Methylene bis(2- Diethyl Maleate methylcyclohex ylamine)
Thuc hién phan tng ở nhiệt độ khảo sát IS
Aspartic Ester s* Mô ta quy trình:
- Cân lượng MMCA và DEM theo đúng tỷ lệ mol khảo sát MMCA được cho vào bình phản ứng trước, DEM được nhỏ giọt từ từ vào hỗn hợp phản ứng tại nhiệt độ phòng Sau khi đã hòa trộn 2 tác chất, gia nhiệt hỗn hợp phản ứng đến mức nhiệt độ khảo sát Cứ mỗi 2h, thực hiện chuẩn độ lượng DEM có trong hỗn hợp phản ứng với mục đích là đánh giá hiệu suất phản ứng Kéo dài phản ứng trong 24h nhằm xem xét và lựa chọn điều kiện tong hop tối ưu nhất.
- Phản ứng giữa MMCA và DEM xảy ra theo tỷ lệ mol 1/2, nhưng theo định hướng nghiên cứu, ta chọn lựa dùng dư Diamine với mục đích là thúc đây tốc độ phản ứng tong hop Aspartic Ester cao hon, ty lệ mol MMCA/DEM (dùng dư Amine) khảo sát từ 1⁄2 đến 2/2 Nhiệt độ thuận lợi cho phản ứng tổng hợp Aspartic Ester là từ 30°C đến 80°C, dưới khoảng nhiệt độ này ta phản ứng xảy ra rat chậm, trên khoảng nhiệt độ phản ứng theo chiều nghịch dần chiếm ưu thế khiến cho hiệu suất phản ứng không cao.
Phương pháp hòa trộn tác chất lúc cũng ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng, vì khi hai tác chất phản ứng sinh nhiệt rất mạnh, nêu không kiểm soát, nhiệt sinh quá lớn sẽ ngăn can phan ứng xay ra hoàn toàn.
* Các yếu tố khảo sát và phương pháp đánh giá.
Bang 3.1: Các yếu tố khảo sát và phương pháp đánh gia các mẫu Polyaspartic
Tỷ lệ mol Diamine/DEM: - Chuan độ lượng DEM trong hỗn hợp
Nhiệt độ phản ứng: - Chụp phố FT-IR 80°C, 70°C, 60°C, 50C, T2 - Chụp phố 'H-NMR
T’ oom E - A-1.25/2-30 - s* Tính toán khối lượng các tác chat:
- Ta có MwwcaA #8 g/mol, Moca = 210 g/mol, Mpgem = 172 g/mol
- Goi khối lượng | mẻ muốn tong hợp là A (g) va ty lệ Diamine/DEM muốn tong hợp là X
- Ta tính khối lượng tác chất cho phản ứng giữa MMCA và DEM:
+ Mpem = A — MMMCA - Từ phương pháp tính toán trên, ta có thé tính toán khối lượng MMCA và DEM cho mẻ tong hop 100 (g) với các ty lệ mol Diamine/DEM khác nhau như sau:
Bang 3.3: Khối lượng các tác chất cho mé tổng hop 100 g trong nghiên cứu tong hop Aspartic Ester từ 2 loại Amine MMCA, MCA và DEM. s* Yêu cầu can đạt được:
- Hiệu suất phản ứng phải đạt > 95% Tính toán hiệu suất trên lượng DEM phản ứng.
- Các nhóm Amine I trong MMCA phải được gan với nối đôi trong DEM tao
- Khối lượng phân tử Aspartic Ester phải tăng lên so với Diamine dẫn đến độ nhớt của chúng cao hơn MMCA.
- Chọn lựa được điều kiện tong hop Aspatic Ester tối ưu và tiếp tục nghiên cứu phản ứng biến tinh Aspartic Ester bang Mono Epoxy dựa trên điều kiện này.
3.2.2 Biến tính Polyaspartic Ester bang Mono Epoxy. s* Phương trình phan ứng.
Epotec Aspartic Ester va Amine du
Kiém tra cho dén khi hét Epoxy
Không đạt Ôn định sản phẩm
Aspartic Ester đã biến tính s* Mô tả quy trình:
- Cân lượng Aspartic Ester đã tổng hợp được và RD 123 theo đúng tỷ lệ mol.
Aspartic Ester được cho vào bình phản ứng trước và gia nhiệt đến nhiệt độ khảo sát, sau đó cho toàn bộ lượng RD 123 vào phản ứng Cứ mỗi 2h, đánh giá hiệu suất phản ứng băng cách thực hiện chuẩn độ lượng epoxy có trong hỗn hợp phản ứng Khảo sát phan ứng trong 12h nham xem xét và lựa chọn điều kiện biến tính tối ưu nhất.
- Phan ứng nhóm Amine I du trong Aspartic Ester và nhóm Epoxy RD 123 xảy ra theo ty lệ mol 1/1 Nhiệt độ thuận lợi cho phan ứng bién tinh Aspartic Ester là từ 60°C đến 80°C, dưới khoảng nhiệt độ này phan ứng xảy ra rất chậm, trên khoảng nhiệt độ có thé sinh ra phản ứng không mong muốn khi các Amine II chuyển hóa thành Amine III, ngoài ra nó cũng gây ra phản ứng nghịch cho các Aspartic Ester trong hỗn hợp
Bang 3.4: Các yếu tố khảo sát và phương pháp đánh gia các mẫu Polyaspartic
Nhiệt độ phản ứng: so’c, 70°C, 60°C
% Các yếu tố khảo sát va phương pháp đánh giá - Như đã trình bày, ta chỉ khảo sát quá trình biến tính của Aspartic Ester được tổng hop ở diéu kiện tối ưu Khảo sát quá trình tổng hop Aspartic Ester cho điều kiện tối ưu là ty lệ mol Diamine/DEM = 1.25/2, nhiệt độ tổng hop = 60°C Với các yếu tố khảo sát quá trình biến tính như bảng trên ta thiết lập 8 thí nghiệm phải thực hiện như sau:
Bang 3.5: Ty lệ các mẫu Aspartic Ester đã biến tính. chi mang | nhóm Epoxy
- Tiếp tục tính toán trên mẻ tổng hợp 100 g Aspartic Ester GD 1, với ty lệ mol MMCA/DEM = 1.25/2, nham tổng hợp 100 g Aspartic Ester A ta đưa vào 46.38 g MMCA, vậy số mol nhóm Amine I dư trong Aspartic Ester A-1.25/2 là:
+ Với điều kiện Amine I (Aspartic Ester A)/Epoxy = 1/1
- Từ phương pháp tinh toán trên, khối lượng RD 123 thêm vào 100 g Aspartic Ester
GD | trong các tỷ lệ mol Amine I/Epoxy khảo sát theo bang sau
Bang 3.6: Khối lượng RD 123 thêm vào 100 g Aspartic Ester GD 1 trong nghiên cứu biến tinh Aspartic Ester bằng Mono Epoxy.
(g) s* Yêu cầu cần đạt được:
- Hiệu suất phản ứng phải đạt > 95% Tính toán hiệu suất phản ứng trên lượng nhóm Amine I phan ứng.
- Cac nhóm Amine I dư phải phan ứng với nhóm Epoxy tao Amine I, không có
Amine II chuyển hóa thành Amine III.
- Khối lượng phân tử Aspartic Ester Modified phải tăng lên so với Aspartic Ester GD | dẫn đến độ nhớt của chúng cao hơn Aspartic Ester GD 1.
- Chọn lựa được điều kiện biến tính Aspartic Ester tối ưu và tiếp tục nghiên cứu quá trình đóng ran giữa chúng và Polyisocyanate với điều kiện này.
3.3 Nghiên cứu quá trình đóng rắn và tính chat mang Polyurea trên co sờ
3.3.1 Nghiên cứu ty lệ đóng ran tối ưu tạo mang Polyurea. s* Phương trình phản ứng.
HDI-trimer Aspartic Ester i +. fe x b
-NH, + -NCO 72> -NH-CO-NH- -NH- + -NCO > -NH-CO-N-
- Các mẫu Aspartic Ester Modified và Desmodur N3600 được cân chính xác khối lượng trước khi hòa trộn và đóng răn Khối lượng Aspatic Ester và N3600 được tính toán theo tỷ lệ đương lượng Isocyanate/Amine Đối với tất cả các mẫu đóng rắn, luôn luôn khuấy trộn hỗn hợp đóng rắn trong vòng 3 phút trước khi tạo màng hoặc đo độ nhớt.
- Phương pháp tạo mẫu màng kiểm tra tính chất cơ lý của màng bảo vệ như sau:
+ Chuan bị tam thép theo kích thước trong tiêu chuẩn do.
+ Rửa tam kim loại với nước sau đó trang sơ bằng Aceton rồi lau khô bang khăn giấy sạch sau đó đem đi sấy trong tủ say khoảng 30 phút ở 100°C.
+ Phủ một lớp chống dính bang dau Silicon lên mặt tam kim loại.
+ Rửa sạch dụng cụ tạo mang sơn với Aceton rồi sây khổ.
+ Các mẫu Aspartic Ester và Desmodur N3600 được cân chính xác khối lượng trước khi hòa trộn và đóng răn Đối với tất cả các mẫu đóng răn, luôn luôn khuấy trộn hỗn hợp đóng rắn trong vòng 3 phút trước khi tạo màng.
+Dùng dụng cụ kéo màng tạo màng Polyurea trên nên thép.
+ Sau khi màng đã đóng rắn tiếp tục giữ 6n định trong vòng 3 ngày, tách lớp màng ra khỏi nên thép roi mang đi đo độ bền kéo đứt trên thiết bị đo cơ ly.
- Theo lý thuyết, tỷ lệ đương lượng Isocyanate/Amine là 1/1, tuy nhiên trong thực tế, người ta thường dùng 1 lượng dư Isocyanate nhằm đảm bảo không bị thiếu nhóm chức phản ứng, mạng không gian tạo ra chặt chẽ, lượng Isocyante dư sẽ tự nối mạng với nhau Vì vậy, ta cần thực hiện khảo sát tỷ lệ đương lượng Isocyanate/Amine từ 0.9/1 đến 1.2/1.
% Các yếu tố khảo sát va phương pháp đánh giá.
Bang 3.7: Các yếu to khảo sát và phương pháp đánh giá đóng ran Aspartic Ester.
-Biên dạng kéo mang son.
Ty lệ đương lượng Isocyanate/Amine: -Modulus kéo mảng sơn.
0.9/1,1/1, 1.11, 1.2/1 s* Tính toán khối lượng các tác chất - Đương lượng Isocyante của Desmodur N3600 = 183 g/eq (nhà sản xuất cung cấp) - Đương lượng Amine của Desmophen NH1520 = 290 g/eq (nha sản xuất cung cấp)
-Kết quả đo Amine bậc III trong quá trình tổng hợp và biến tính luôn luôn thé hiện giá trị bằng 0 Điều này chứng tỏ không có Amine bậc III nào sinh ra trong quá trình phan ứng, Nói cách khác trong sản phẩm chỉ có Amine bậc I và II với tổng Amine bậc I và II bằng với tổng lượng Amine lúc bat đầu phản ứng, phan Amine bậc III lại không tham gia phản ứng đóng ran với Isocyanat Thêm vào, kết quả quá cho thay phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất > 95% Vì vậy, ta hoàn toàn có thé tính toán lượng Isocyanat can thiết cho phản ứng đóng ran dựa trên lượng Amine đưa vào lúc ban dau.
- Xét Aspartic Ester mẫu A-1.25/2-60 và Aspartic Ester Modified mẫu A-
+ Để tổng hop 100g A-1.25/2-60 ta đưa vào 46.38 g MMCA, vậy số mol
> Duong lượng Amine = 256.58 g/mol = 256.58 g/eq
+ Dé tổng hop A-1.25/2/0.5-70 ta dùng 100 g A-1.25/2/60 va đưa thêm 19.10 g RD 123, vậy số mol Amine tr ong | g A-1.25/2/0.5-70 là: namịnc /ỉ chất = (“Mua + 119.10) x 2
> Duong lượng Amine = 305.58 g/mol = 305.58 g/eq
- Với phương pháp tính toán trên, ta đã tính được đương lượng Amine của các
Aspartic Ester tong hợp được, từ đó, ta tính toán khối lượng Amine và Isocyanate
N3600 với ty lệ đương lượng 1/1.
VA BAN LUAN
4.1 Nghiên cứu qui trình và điều kiện tổng hợp Aspartic Ester 4.1.1 Anh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tổng hợp Aspartic Ester.
4.1.1.1 .Hiệu suất phản ứng tong hop Aspartic Ester. s* Từ kết quả chuẩn độ lượng DEM trong hỗn hop theo thời gian phản ứng tổng hợp Aspartic Ester từ Amine MMCA và DEM, ta tính hiệu suất phản ứng tổng hợp
Aspartic Ester try Amine MMCA và DEM theo lượng DEM đã phản ứng.
Bang 4.1: Mức độ chuyển hóa của phan ứng tong hop Aspartic Ester từ MMCA và DEM với các mức nhiệt độ khác nhau 30°C, 50°C, 60°C, 70°C, 80°C.
Hình 4.1 Biểu đồ hiệu suất phản ứng theo thời gian của phan ứng tong hợp
Aspartic Ester từ Amine MMCA và DEM 6 các nhiệt độ khác nhau
- Ở 80C, với khoảng thời gian càng kéo dài, phản ứng theo chiều nghịch xảy ra khiến cho mức độ chuyền hóa sau 24h phản ứng khá thấp (81.06%) Ở 70°C phản ứng theo chiều nghịch xảy ra yếu hơn nên mức độ chuyển hóa sau 24h cao hơn mức độ chuyên hóa 6 80°C Ở 30°C, nhiệt lượng không đủ cung cấp cho phan ứng nên phản ứng chuyển hóa chậm và mức độ cũng không cao (75.89%) Ta nhận thấy, tại 60°C, mức độ chuyển hóa đạt cao nhất (97,86%) ở nhiệt độ này, nhiệt lượng đủ cung cấp cho phản ứng, đồng thời hạn chế phản ứng theo chiều nghịch nên phản ứng xảy ra ở mức độ cao Đây là mức nhiệt độ thích hợp nhất cho phản ứng Aspartic Ester từ MMCA và
4.1.1.2 Do nhớt. s* Độ nhớt của các Aspartic Ester tong hợp được với các mức nhiệt độ khác nhau 30°C, 50°C, 60°C, 70°C, 80°C
Bang 4.2: Độ nhớt Aspartic Ester từ 2 loại Amine MMCA va DEM.
SM” % % % % ° ny ny xỲ xỲ ny v v al v v
Hình 4.2: Biểu đồ độ nhớt Aspartic Ester tổng hợp được từ MMCA và DEM với các mức nhiệt độ khác nhau.
- Độ nhớt của MMCA ở T';„„„ là 142 cps (nha sản xuất cung cấp), sau khi phan ứng với DEM độ nhớt của Aspartic Ester tăng lên đáng kế Độ nhớt của Aspartic Ester tong hợp được khoảng 500 — 600 cps Điều này có được là nhờ Aspartic Ester có khối lượng phân tử lớn, độ nhớt cao Như vậy, ta có thể kết luận MMCA đã có phản ứng với DEM làm tăng khối lượng phân tử và độ nhớt tăng lên đáng kẻ.
- Tại nhiệt độ 60°C, độ nhớt đạt cao nhất, điều này cho thay lượng Aspartic Ester tao ra nhiều nhất, phan MMCA còn dư là ít nhất Tại những nhiệt độ 30°C, 50°C, 70°C, 80°C độ nhớt thấp hơn độ nhớt tai 60°C nguyên nhân là vì hiệu suất phản ứng của những phản ứng tại những nhiệt độ này không cao bằng hiệu suất phản ứng tại nhiệt độ 60°C nên lượng dư MMCA nhiều hơn làm giảm độ nhớt của Aspartic Ester thành phẩm ¢ Nhận định về ảnh hưởng của nhiệt độ đến phan ứng chuyển hóa Aspartic
Ester từ MMCA và DEM:
- Với 2 số liệu mức độ chuyển hóa và độ nhớt ta nhận thấy nhiệt độ 60°C là mức nhiệt độ thích hợp nhất cho phan ứng tổng hop Aspartic Ester Từ đây, ta sẽ dùng nhiệt độ này cho các khảo sát tiếp theo.
4.1.2 Anh hưởng của ty lệ mol MMCA/DEM đến quá trình tổng hop Aspartic
4.1.2.1 Hiệu suất phản ứng tổng hợp Aspartie Ester. ¢ Từ kết quả chuẩn độ lượng DEM trong hỗn hợp theo thời gian phản ứng tổng hop Aspartic Ester từ Amine MMCA và DEM, ta tính hiệu suất phản ứng tong hợp
Aspartic Ester từ Amine MMCA và DEM theo lượng DEM đã phản ứng.
Bang 4.3: Mức độ chuyển hóa của phản ứng tong hop Aspartic Ester từ MMCA và DEM với các mức tỷ lệ mol MMCA/DEM 1/2, 1.25/2, 1.5/2, 2/2.
Biểu đô mức độ chuyển hóa cua phản ứng tong hợp
Aspartic Ester theo thời gian §' mo / E
3 6 lee: E omg A-2/ 2-60 f8 £ acer sa —H— A-1.5/2-60 wy!
Hình 4.3: Biểu đồ mức độ chuyển hóa của phản ứng tổng hop Aspartic Ester từ từ MMCA và DEM với các mức ty lệ mol MMCA/DEM
- Ở ty lệ MMCA và DEM vừa đủ là 1/2, phan ứng xảy ra rất chậm với mức độ chuyền hóa rất thấp là 69.22%, nguyên nhân là phản ứng Michael là phản ứng thuận nghịch, có mức độ phản ứng khá chậm khiến cho mức độ chuyển hóa sau 24h phản ứng khá thấp Những Phản ứng xảy ra trong điều kiện cho dư MMCA phản ứng dịch chuyển theo chiều tạo ra sản phẩm, khiến cho mức độ chuyển hóa sau 24h cao hơn hắn mức độ chuyển hóa ở 24h của phản ứng không dùng dư MMCA Ở tỷ lệ 1.25/2, ta nhận thay mức độ chuyền hóa cao hơn han mức độ chuyển hóa 1/2 là đây cũng là mức độ chuyển hóa rất cao (97.86%), Tai các mức tỷ lệ 1.5/2 2/2, khi tăng thêm lượng MMCA du sẽ làm tăng mức độ chuyên hóa ở giai đoạn đầu, nhưng mức độ chuyền hóa càng về sau cũng không cao hơn mức độ chuyến hóa của tỷ lệ 1.25/2, đây là tỷ lệ MMCA và DEM thích hợp nhất cho phản ứng Aspartic Ester từ MMCA và DEM.
4.1.2.2 Độ nhớt. Độ nhớt của các Aspartic Ester tong hop được với các mức tỷ lệ mol
MMCA/DEM 1/2, 1.25/2, 1.5/2, 2/2 theo thời gian.
Hình 4.4: Biểu đồ độ nhớt Aspartic Ester tổng hop được tir MMCA va DEM voi các mức các mức tỷ lệ mol MMCA/DEM khác nhau.
- Tại tỷ lệ 1.25/2, độ nhớt đạt cao nhất, điều này cho thấy tại 1.25/2, lượng Aspartic Ester tạo ra nhiều nhất, phần MMCA còn dư là ít nhất.
“+ Nhận định về ảnh hưởng của tý lệ mol MMCA/DEM đến phản ứng chuyển hóa Aspartic Ester từ MMCA và DEM:
- Với 2 số liệu mức độ chuyền hóa va độ nhớt ta nhận thấy ty lệ 1.25/2 là mức tỷ lệ thích hợp nhất cho phản ứng tổng hợp Aspartic Ester Từ đây, ta sẽ dùng sản phẩmAspartic Ester này cho các khảo sát tiếp theo.
4.1.2.3 .Pho FT-IR của Aspartic Ester.[3/, 32, 33, 34]
MMCA |
DEM & em P
Hinh 4.6: Phé 'H-NMR cia Aspartic Ester tir MMCA va DEM.
I Nhận xét va ban luận pho ‘H-NMR của Aspartic Ester tr Amine MMCA va
- Xét trén pho 'H-NMR của mẫu A-1 25/2-60, tại vị trí 6.24 ppm, proton của —CH=CH- đã biến mat hoàn toàn Như vay, nối đôi của DEM đã phản ứng hoàn toàn với
Amine của MMCA Tại vị trí 2.93 ppm, proton của —NH>- vẫn còn xuất hiện, điều này thé hiện rõ lượng Amine bậc I còn dư trong Aspartic Ester tong hop được.
* Nhận định sau quá trình tổng hop Aspartic Ester từ Amine MMCA va
+ Ta nghiên cứu được điều kiện tối ưu cho phản ứng là nhiệt độ 60°C, ty lệ
+ Nhận xét về tốc độ của phan ứng nay:
- Phải giải nhiệt tốt giai đoạn cho tác chất hòa trộn với nhau, sinh nhiệt càng cao hiệu suất ban đầu càng thấp, nên cho nhỏ giọt chậm tác chất vào với nhau tránh không sinh nhiệt cao.
- Khi cho Amine dư thì phản ứng càng đạt hiệu suất cao, tốc độ nhanh, thời gian ngăn Nhưng nếu lượng Amine I dư nhiều, ta cần biến tính càng nhiều nhăm khử hoàn toàn nó Vì vậy, ty lệ mol MMCA/DEM 1.25/2 là thích hợp với mục tiêu mà dé tai da dat ra.
- Nhiệt độ 60°C là tối ưu Tại nhiệt độ cao hon 60°C, về cuối xảy ra phan ứng theo chiều nghịch, làm tốc độ phản ứng rất chậm, hiệu suất không cao Tại nhiệt độ thấp hơn 60°C, nhiệt lượng cung cấp không đủ cho việc đây tốc độ phản ứng cao, hiệu suất thấp.
-Ta có thé kết luận phản ứng diễn ra ở ty lệ mol MMCA/DEM 1.25/2 và nhiệt độ 60°C là Điều kiện tốt nhất cho việc tổng hop Aspartic Ester Từ đây ta sẽ dùng tỷ lệ và nhiệt độ này cho các khảo sát tiếp theo.
Hình 4.7: Sản phẩm Aspartic Ester tong hop được.
4.2 Anh hưởng của nhiệt độ đến quá trình biến tính Aspartic Ester bang Mono
4.2.1 Hiệu suất phản ứng biến tính Aspartic Ester.
Từ kết quả chuẩn chỉ số Epoxy (% Epoxy) trong hỗn hợp theo thời gian phản ứng biến tính Aspartic Ester bang Mono Epoxy, ta tính hiệu suất phản ứng biến tính Aspartic Ester bằng lượng Epoxy phản ứng được
Bang 4.4: Mức độ chuyển hóa theo thời gian phan ứng biến tinh Aspartic Ester bằng Mono Epoxy.
Hiệu suất phan ứng biến tính (%)
Biểu đồ hiệu suất phan ứng theo thời gian của phan ứng biến tinh Aspartic Ester băng Mono Epoxy
Biêu đô hiệu suât phản ứng biên tính Aspartic Ester theo thời gian
Hình 4.8: Biểu đồ hiệu suất phản ứng theo thời gian của phản ứng biến tính
Aspartic Ester bang Mono Epoxy 6 các nhiệt độ khác nhau.
- Phản ứng cộng sủa nhóm epoxy vào Amine bậc I diễn ra khá dễ dàng ở những nhiệt độ 60°C, 70°C, 80°C.Khi phan ứng ở các nhiệt độ quá cao phản ứng cộng giữa Amine bậc II và Epoxy tạo thành Amine bac HI vì vậy ta không khảo sát các nhiệt độ cao hơn 80°C.Tại nhiệt độ 80°C cho tốc độ phản ứng và hiệu suất tốt nhất Chỉ sau hon 8h phản ứng, tất cả Amine I đã chuyển hóa thành Amine II Tuy nhiên, quan sát quá trình phản ứng, ta thấy, tại 80°C, MMCA đã bắt đầu có bay hơi và suốt quá trình tong hợp luôn có MMCA bám trên thành bình phản ứng Tai 70°C thì không có hiện tượng này nhưng cần 10h, phản ứng mới đạt 100% Tại 60°C thì tốc độ phản ứng chậm, phải đến 12h, mức độ chuyển hóa mới đạt 100%.
4.2.2 Độ nhớt Aspartic Ester biến tính bằng Mono Epoxy.
Bảng4.5: Độ nhớt Aspartic Ester biến tính bang Mono Epoxy.
Biểu dé độ nhớt Aspartic Ester bién tinh bang Mono Epoxy Độ nhớt cua Aspartic Ester Modified
Hình 4.9: Biểu đồ độ nhớt Aspartic Ester biến tinh bang Mono Epoxy.
- Độ nhớt của A-1.25/2-60 ở Tạ là 540 cps, (đã đo ở phan trén), sau khi phan ứng với RD 123 độ nhớt của Aspartic Ester tăng lên đáng kể Độ nhớt của Aspartic Ester Modified khoảng 1600 — 1700 cps Điều này chứng minh Aspartic Ester đã có phản ứng với RD 123 làm tăng khối lượng phân tử va độ nhớt tăng lên đáng ké.
Trong trường hợp vẫn còn dư MMCA trong Aspartic Ester Modified độ nhớt thấp hơn một ít nguyên nhân là độ nhớt của MMCA rất thấp làm độ nhớt hỗn hợp giảm.
4.2.3 Kết qua pho FT-IR của Aspartic Ester biến tính bằng Mono Epoxy.
~ trong -COC- 2 oxirane trong 8 oxirane Ẽ Zz8 6 4
Hình 4.10: Phố FT-IR của Aspartic Ester biến tính bang RD 123.
Nhận xét và bàn luận phố IR của Aspartic Ester biến tinh bang Mono Epoxy - Phản ứng biến tính Aspartic Ester trong nghiên cứu này thực hiện cơ sở phản ứng Amine bậc I dư và nhóm epoxy của RD 123 Trên phố FT-IR của RD 123 thé hiện rất rõ peak 3050 em” (đặc trưng cho —CH- trong nhóm Oxirane), 846 cm (đặc trưng cho -COC- trong nhóm Oxirane), và peak 911 em” (đặc trưng cho -CO- trong nhóm Oxirane) Và tại các vị trí 3050 cm”, 846 cm',911 em! của phố A-1.25/2/0.5-70 hoàn toàn không xuất hiện Điều này cho ta biết nhóm epoxy của RD 123 đã tham gia phản ứng hoàn toàn.
- Xét phố FT-IR của A-1.25/2-60 ta thay đặc trưng của nhóm Amine I còn dư thé hiện ở vị tri peak khoảng 1500 — 1600 cm” Trên phố của A-1.25/2/0.5-70, peak
Amine I dư này cũng biến mat hoàn toan Điều này chứng tỏ toàn bộ Amine I dư đã được chuyển hóa thành Amine II.
- Với kết quả chụp phô FT-IR ta có thé kết luận phản ứng ta thực hiện phù hợp với thiết kết ban đầu, tat cả nhóm Epoxy trên RD 123 đã phản ứng hết với Amine I du tạo ra Amine II.
4.2.4 Pho 'H-NMR của Aspartic Ester biến tính bang Mono Epoxy.
Hình 4.11: Phố 'H-NMR của Aspartic Ester biến tính từ Aspartic Ester A bang RD 123.
I Nhận xét va ban luận pho 'H-NMR của Aspartic Ester bién tinh bang Mono
- Ta thấy trên phố 'H-NMR của mẫu A-1.25/2/0.5-70 peak proton trên nhóm — NH; tại vị trí 2.93 ppm đã biến mat hoàn toàn Thêm vào đó, ta cũng không còn thay peak proton của —CH- (tại vi trí 3.13 ppm) va —CH>- (tại vi trí 2.78 và 2.59) trong nhóm Oxirane Điều này chứng tỏ, Amine bậc nhất đã phan ứng hoàn toàn với nhóm
Epoxy s* Nhận định sau quá trình biến tính Aspartic Ester bằng Mono Epoxy.
- Nhiệt độ phản ứng phù hợp và hiệu quả cho phản ứng biến tính Aspartic Ester là 70°C Mẫu nhựa A-1.25/2/0.5-70 có mức độ chuyển hóa hoàn toàn Ta có thé tiếp tục khảo sát khả năng đóng răn và khảo sát tính chất màng Polyurea băng những mẫu này.
Hinh 4.12: San pham Aspartic Ester bién tinh
4.3 Khảo sát anh hưởng của Ty lệ đóng rắn Isocyanate/Amin đến độ bên kéo đứt màng Polyurea
4.3.1 Độ bền kéo đứt màng Polyurea.
Bang 4.6: Độ bền kéo đứt mang sơn.
% Biểu đồ thé hiện độ bền kéo đứt màng Aspartic Ester đóng ran theo ty lệ
Biéu do độ bên kéo của mang Polyurea tir Aspartic
Hình 4.13: Biểu đồ thé hiện độ bền kéo đứt mang Aspartic Ester đóng rắn theo tý lệ Isocyanate/Amine 0.9/1, 1/1, 1.1/1, 1.2/1.
Nhận xét va bàn luận về độ bền kéo đứt mang Aspartic Ester:
- Xét màng Polyurea từ Aspartic Ester từ MMCA, với các mẫu modified Am- 0.9,Am-1, Am-1.1 và Am-1.2 đóng ran với các tỷ lệ Isocyanate/Amine lần lượt là 0.9/1, 1/1, 1.1/1,1.2/1 và màng Polyurea từ Aspartic Ester thương phẩm NH1520, với các mẫu NH152-1.1 đóng rắn với tỷ lệ Isocyanate/Amine là 1.1.
VÀ KIÊN NGHỊ
- Tổng hợp thành công Aspartic Ester A trên cơ sở cyclic Amine (4,4’-Methylenebis-2- methylcyclohexylamine) với Diethyl Maleate (DEM).
- Sau quá trình khảo sát các điều kiện tông hợp và biến tinh Aspartic Ester, luận văn đã đưa ra được quy trình và điều kiện như sau nhiệt độ tồng hợp Aspartic Ester 60°C tỷ lệ MMCA/DEM 1.25/2 sau đó tiếp tục thực hiện biến tính với mono epoxy ở nhiệt độ
-Các Aspartic Ester sản phẩm được đóng răn với Desmodur N3600 và tạo mảng, thời gian làm việc của hỗn hợp đóng ran và thời gian khô màng được giảm đáng ké so với Amine ban đầu, phù hợp cho quá trình gia công sơn phủ bề mặt kim loại.
- So sánh các tính chất, thông số kỹ thuật của sản phẩm Aspartic Ester modified thu được với thương phẩm của Bayer ta thay kết quả gần như tương đương nhau.
- Trong khoảng thời gian ngắn thực hiện luận văn không tránh khỏi những thiếu sót.
Nhung với những kết quả trên phan nào cho thay tính khả thi của dé tài trong việc tong hop Aspartic Ester và bước dau cho thay khả năng ứng dung cao của dé tài nghiên cứu này Với mục đích tiếp tục triển khai ý tưởng trở thành 1 dé tài có thé ứng dụng vào thực tế, em dé nghị can giải quyết thêm những van dé sau:
+ Dùng các phương pháp phân tích hiện đại khác khảo sát thêm về cấu trúc của
+ Tạo hỗn hợp sơn từ Aspartic Ester và đánh giá khả năng ứng dụng của loại sơn này.
+ Khảo sát thêm khả năng chống chịu của màng Poyurea trong các điều kiện môi trường.