Nghiên cứu, chế tạo vật liệu compozit trên cơ sở nhựa epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh và nanoclay

M U Vt liu nano l mt nhng lnh vc nghiờn cu c quan tõm nhiu thi gian gn õy iu ú c th hin bng cỏc cụng trỡnh khoa hc, cỏc bng phỏt minh sỏng ch v s cỏc cụng ty cú liờn quan n khoa hc, cụng ngh nano gia tng nhanh chúng Nhiu trng i hc, vin nghiờn cu, trung tõm nghiờn cu v cỏc cụng ty ln ang trung nghiờn cu, hon thin cụng ngh nano vi mc ớch tỡm cỏc loi vt liu mi v ng dng vo cỏc lnh vc nh : ch to cụng c h tr cho lc lng Cụng an (ỏo giỏp chng n, khiờn chng n, khiờn chng va p, lỏ chn chng n, lỏ chn chng va p), ch to vt liu chu c mụi trng n mũn húa cht, cht lng xõm thc Nha epoxy l loi vt liu c ng dng rng rói nhiu ngnh k thut nh nhng tớnh cht u vit ca nú nh kh nng bỏm dớnh cao vi nhiu loi vt liu khỏc, bn vi nhiu húa cht n mũn, ớt co ngút úng rn Tuy nhiờn, nú cng cú mt s nhc im nh giũn, chu va p kộm Vỡ vy, cỏc nghiờn cu ci thin tớnh cht epoxy nh mt vt liu nn cho compozit c phỏt trin mnh m Mt nhng hng nghiờn cu c phỏt trin mnh gn õy l a vo epoxy cỏc cht n nano ú cú nanoclay [80] Nanoclay l mt loi ph gia c s dng rng rói ch to vt liu polymenanocompozit [80,89] Nh kh nng em li s ci thin nhiu tớnh cht vi hm lng nh, vt liu nanocompozit cha nanoclay c s dng rng rói v th phn ca nú tip tc tng lờn [79] Vic a nanoclay vo epoxy lm ci thin nhiu tớnh cht ca vt liu ny Chng hn bn dai hoc dai phỏ hy tng rừ rt [46,60] Mc thm nc ca nanocompozit epoxy-nanoclay gim mnh [47] H epoxy-nanoclay c s dng nh nn cho compozit ct si cho thy nanoclay cú nh hng tớch cc n tớnh cht FRP Compozit epoxy-nanoclay gia cng si cacbon cú bn mi cao hn h compozit ct si nn epoxy nguyờn sinh ti 74% [97] bn nộn ca compozit epoxy-nanoclay gia cng si cacbon cng c tng lờn s dng nn l h epoxynanoclay c ch phỏ hy chuyn t giũn sang tỏch lp hn [63] Vit Nam hin hng nghiờn cu, ch to ch to vt liu nanocompozit trờn c s nha epoxy v nanoclay ó v ang c trin khai nghiờn cu nhiu n v nh: Trung tõm Nghiờn cu vt liu polyme - Trng i hc Bỏch khoa H Ni, Trng i hc Bỏch khoa Thnh ph H Chớ Minh, Vin Hn lõm Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam, Vin K thut Húa Sinh v Ti liu nghip v - B Cụng an Cỏc cụng trỡnh nghiờn cu ó cho thy vic s dng nanoclay ó lm tng cng mt s tớnh cht ca vt liu nanocompozit trờn c s epoxy-nanoclay so vi nha epoxy [7,13,14] Tuy nhiờn, cn phi nghiờn cu mt cỏch h thng v nõng cao kh nng ng dng vo thc tin ca vt liu nanocompozit trờn c s epoxy-nanoclay Do ú ti Nghiờn cu, ch to vt liu compozit trờn c s nha epoxy gia cng bng si thy tinh v nanoclay c thc hin vi mc tiờu: Lm rừ nh hng ca nanoclay n tớnh cht ca nha nn epoxy v tng tỏc epoxy-clay si thy tinh Ch to vt liu compozit nn epoxy-nanoclay gia cng si thu tinh Ni dung nghiờn cu ca lun ỏn: Nghiờn cu ch to h vt liu nn epoxy v nanoclay Nghiờn cu cỏc tớnh cht h epoxy-nanoclay úng rn bng MHHPA Ch to vt liu compozit t vt liu nn epoxy v si thy tinh Kho sỏt cỏc tớnh cht ca compozit trờn c s epoxy DERR 331-nanoclay I28E gia cng bng si thy tinh í ngha khoa hc, thc tin: Lun ỏn gúp phn lm rừ nh hng ca nanoclay I28E n s ci thin cỏc tớnh cht c - lý ca h nha nn epoxy DER 331 úng rn núng bng MHHPA Trờn c s ú ó ch to c vt liu compozit nn epoxynanoclay gia cng bng si thy tinh vi cỏc tớnh cht c hc, bn mụi trng vt tri so vi vt liu compozit epoxy - si thy tinh úng gúp mi ca lun ỏn: - ó lm sỏng t nh hng tớch cc ca nanoclay I28E n tớnh cht c hc ca nha nn epoxy DER 331- nanoclay I28E - Da trờn kt qu nghiờn cu v bỏm dớnh si thy tinh nha nn epoxy DER 331 cú v khụng cú nanoclay I28E v kh nng chng li s phỏt trin ca vt nt ca nanoclay h vt liu nanoclay epoxy compozit ó gii thớch mt cỏch hp lý s vt tri tớnh cht c hc ca h vt liu trờn so vi h vt liu khụng cú nanoclay CHNG 1: TNG QUAN 1.1 Nha epoxy 1.1.1 Cu to Nha epoxy l mt loi polyete m trờn mch cú cỏc nhúm "epoxy" cui mch Cụng thc cu to chung ca nha epoxy l: CH2 CH CH2 OROCH2CHCH2 OH O OROCH2 n CH CH2 O CH3 R= C CH3 Tựy thuc iu kin phn ng, n cú th thay i t n 200 [4,17] 1.1.2 Phõn loi Nha epoxy c phõn thnh hai loi chớnh l: glyxidyl epoxy v cỏc loi khỏc Glyxidyl epoxy gm cỏc loi glyxidyl ete, glyxidyl este v glyxidyl amin, c to bng cỏch cho phenol a chc, axit a chc hay mt diamin thớch hp tỏc dng vi epiclorohydrin õy l loi nha epoxy ph bin nht trờn ton th gii, chim ti 90% th phn Cỏc loi khỏc c ch to m khụng dựng epiclorhydrin Nhúm epoxy c to epoxy húa liờn kt ụi bng peroxit, hiroperoxit [4,17] 1.1.3 Tớnh cht Tớnh cht ca nha epoxy ph thuc vo cu trỳc phõn t, lng phõn t ca nha Nha epoxy cha úng rn l nha nhit do, cú mu vng sỏng n sut, dng lng (Mn< 450), c (450 < Mn< 800), rn (Mn> 1000) tựy theo loi nha Nha epoxy tan tt cỏc dung mụi hu c nh: xeton, hydrocacbon clohúa, dioxan, tựy vo lng phõn t m cú th tan mt s dung mụi khỏc nh: ancol, hidrocacbon thm (benzen, toluen, ) [17] 1.1.4 Phng phỏp iu ch nha epoxy Phng phỏp ph bin nht iu ch nha epoxy l cho Bisphenol A phn ng vi epiclohydrin vi xỳc tỏc NaOH nh sau: Ngoi ra, cng cú th iu ch nha epoxy bng cỏch cho epiclohydrin phn ng vi cỏc amin a chc mụi trng baz hoc cú th epoxy húa anken bng cỏc cht oxi húa mnh nh hydroperoxit cú mt xỳc tỏc[4,17] 1.1.5 úng rn nha epoxy Cht úng rn nha epoxy cú nhiu loi, v mt nguyờn tc, nhng nhúm chc no cú kh nng phn ng vi nhúm epoxy u cú kh nng lm cht úng rn (nhúm OH, amin, cacboxylic, .) Ngoi cht úng rn thỡ mt s cht khỏc (vớ d amin bc ba) cú kh nng úng rn theo c ch xỳc tỏc Sn phm sau quỏ trỡnh úng rn cú cu trỳc mng li khụng gian nờn cú bn c hc cao Phn ng úng rn l phn ng cng, khụng cú sn phm ph nờn co ngút ca sn phm thp Nh cú nhúm epoxy m sn phm cú bỏm dớnh cao trờn b mt kim loi, cú tớnh n nh hoỏ hc, bn hoỏ cht Vic s dng nha epoxy trờn nn ct si thu tinh lm tng tớnh bn c lờn ỏng k v rt thớch hp ch to lp bc lút bo v thit b chng n mũn hoỏ cht Nha epoxy khụng cú nhúm este, ú kh nng khỏng nc ca epoxy rt tt Ngoi ra, cú hai vũng thm v trớ trung tõm nờn nha epoxy chu ng sut c v nhit tt hn mch thng, vỡ vy epoxy rt cng, dai v khỏng nhit tt 1.1.5.1 úng rn bng cỏc amin [7,17,74] Nha epoxy cú th khõu mch bng cỏc tỏc nhõn amin khỏc nhit thng hay nhit cao Phn ng ca amin bc mt vi nhúm epoxy u mch xy vi tc cao nhit thng Cỏc amin bc hai, bc ba, polyamin phn ng chm hn v thng nhit cao S phn ng úng rn nh sau: 1.1.5.2 úng rn bng cỏc axit v anhydrit ca axit cacboxylic Hin nay, axit v anhydrit l tỏc nhõn úng rn quan trng c thng mi húa v s dng nhiu bi tớnh cht ca nha úng rn to thnh cú nhiu u im Do ú, sau cỏc tỏc nhõn amin, axit v anhydrit c s dng ph bin lm tỏc nhõn úng rn cho nha epoxy Phn ng úng rn nha epoxy bng axit, anhydrit xy nhit khong 100 180oC thi gian di Cht úng rn axit cú th l axit a chc v anhydrit axit, ú anhydrit c s dng nhiu hn cú u im l khụng to nc quỏ trỡnh phn ng Mt khỏc, cht úng rn anhydrit cng cú hot tớnh cao hn nờn gim c nhit v thi gian úng rn [73, 84] Nha epoxy úng rn bng axit, anhydrit cho phộp nhn c vt liu cú tớnh cht c hc, bn nhit cao hn hu ht hệ epoxy đóng rắn amin [76,83] C ch phn ng úng rn ca nha epoxy bng axit, anhydrit cú th xy nhiu phn ng cnh tranh, ú bao gm c ch anion v cú th s dng cht xỳc tỏc hoc khụng s dng cht xỳc tỏc [7] a) Phn ng úng rn khụng cú xỳc tỏc Khi đóng rắn epoxy axit cacboxylic điều kiện xúc tác, xảy phản ứng nh- sau [78, 79, 81, 83]: O C O CH2 CH CH2 O OH RCOOH ++ CH CH22 O CH CH CH CH22 R C O CH2 CH CH RCOOH CH22 O OH RCOOH + CH2 OO R C O CHO CH CH OCH CH2 OHCH2 CH CH2 + H 2O RCOOH + R CO O CH2 CH CH2 R C O O OO OH O ++ HH22OO RCOOH ++ RR CC OO CH CH22 CH CH CH CH22 R OC C O RCOOH R O CH CH22 CH CH CH CH2 O O C R OH CH2 OH + H 2O RCOOH + R C O CH2 CH OCH2 R C O CH2 CHO O O O C R OH O C R + CH2 CH CH2 R C O CH2 CH CH2 R C O CH2 CH CH2 O C R O O O O OH O + R C O CH CH CH CH CH CH R C + CH22 O CH CH22 R C OO CH22 CH CH22 R OC O O CH CH22 CH CH CH CH2 CH2 CH2 CH2 + CH2 CH CH2 R C O CH2 OH CH R C O CH2 CH O CH OH CH2 O O OH O OH O CH CH22 CH CH CH CH22 O H2O + CH2 CH CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH OH CH2 OH OH OH OH CH2 CH CH CH CH2 O CH CH CH CH2 2O ++ CH HH2O CH CH 2 H2O + CH22 CH CH22 CH CHOH CH2 (4) OH OH OH O OH OH O RCOOH + CH2 CH CH2 R (1) (2) (3) O Ngc li vi cỏc tỏc nhõn úng rn amin, phn ng úng rn nha epoxy bng anhydrit thng c trng bi phn ng ta nhit thp, co thp, ng sut ni nh, gim hp th nc v sn phm cú nhit húa thy tinh cao Hn na, nhng u im ny n nh c lm vic nhit cao Epoxy úng rn bng anhydrit tt hn h epoxy úng rn bng amin [88,100] ng hc ca phn ng v c ch úng rn nha epoxy bng anhydrit c nghiờn cu bng cỏc phng phỏp phõn tớch khỏc nh phõn tớch nhit ng hc, phõn tớch nhit vi sai, phng phỏp ng nhit o nhit lng, lu bin v quang ph FT-Raman [33,39] Nhúm epoxy cú kh nng phn ng ỏi nhõn v ỏi in t S hỡnh thnh ca polyeste t phn ng khụng cú xỳc tỏc ca epoxy v anhydrit c nghiờn cu sõu nhng nm gn õy [102] Cỏc kt qu nghiờn cu cụng nhn tng bc ca c ch phn ng úng rn khụng xỳc tỏc (phn ng 5,6,7,8) Cỏc c ch liờn quan n s hin din ca nhúm hydroxyl nha epoxy úng vai trũ nh mt cht u cho phn ng S tn cụng ca cỏc nhúm hydroxyl vo cỏc phõn t anhydrit hỡnh thnh mt monoeste cú mt nhúm cacboxyl t (phn ng 5) Monoeste sau ú phn ng vi epoxy to mt dieste v mt nhúm hydroxyl mi (phn ng 6), v nhúm hydroxyl ny l tỏc nhõn tip tc tn cụng nhúm anhydrit axit thỳc y phn ng úng rn phỏt trin mch (phn ng 7) Cỏc nghiờn cu cho thy, mu cht khng nh trỡnh t phn ng l lng monoeste v dieste hỡnh thnh tng ng vi lng nhúm anhydrit axit tham gia phn ng ng thi s lng nhúm epoxy chuyn i cao v gim nhanh hn s tng ca cỏc nhúm dieste cú th l phn ng ete húa xy song hnh Phn ng ph ny xy vi tc ỏng k (phn ng 8) di nh hng xỳc tỏc ca anhydrit hay chớnh xỏc hn l nhúm cacboxyl Cng khụng loi tr kh nng cú th xy phn ng t trựng hp epoxy nhng vi xỏc sut rt thp phn ng c tin hnh di 180oC C ch phn ng c minh nh sau [40, 76, 98]: O COO R1 O + (5) R1 OH COOH O O COO R1 + CH2 COO R1 CH CH2R2 COOH COOCH2 CH OH C R2 H2 O COO R1 COOCH2 CH OH C R2 H2 O COO R1 + OH O O (6) (7) COOCH2 CH O C R2 O H2 O CH2 CH CH2 R1 + R2 OH R2 O CH2 OH CH CH2 R1 (8) Quỏ trỡnh úng rn khụng xỳc tỏc v mt s tớnh cht ca nha epoxydian vi anhydrit v amin c Adriana N Mauri [19] nghiờn cu Cỏc cht úng rn s dng l metyltetrahydrophtalic anhydrit (MTHPA), etylendiamin (EDA) v amin thm benzyl dimetyl amin (BDMA) Kt qu cho thy, epoxy úng rn vi MTHPA nhit 140oC gi, vi EDA nhit 50oC gi v vi BDMA nhit 120oC gi H vt liu epoxy -anhydrit cú nhit húa thy tinh (Tg) = 125oC, mi mũn: 66 mg/1000 chu k; epoxy - EDA cú Tg = 113oC, mi mũn: 79 mg/1000 chu k v epoxy - BDMA cú Tg = 76oC, mi mũn: 146 mg/1000 chu k Nh vy, vt liu epoxy - MTHPA cú nhit húa thy tinh v tớnh cht chu mi mũn tt nht Tuy nhiờn, phn ng phi tin hnh nhit cao nht b) Phn ng úng rn cú xỳc tỏc Phn ng úng rn epoxy bng axit, anhydrit cú th s dng xỳc tỏc baz hoc axit *Xỳc tỏc baz: Phn ng úng rn cú xỳc tỏc baz (B) l dóy tun hon mt chu k vi tỏc RCOO- + BH+ [RCOOH B] RCO2H + B nhõn phn ng l anion cacboxylat gm cỏc phn ng (9), (10), (11): RCO2H + B [RCOOH B] RCOO- + BH+ RCO2H + B [RCOOHB] RCOO- + BH+ RCOO- + CH2 CH CH2 CH CH2 RCOO- + CH2 O O RCO2 CH2CHCH2 RCO2 CH- 2CHCH2 + O - 2H H +RCO RCO RCO2 CH2CHCH2 RCO2 CH2CHCH OORCO RCO2 2CH CH2CHCH 2CHCH2 OH (9) (10) ++ RCOO-RCOO (11) OH O Khi cht úng rn l axit polycacboxylic, xỳc tỏc baz thng l hydroxyt kim loi, cũn cht úng rn l anhydrit axit thỡ xỳc tỏc baz l amin bc [41,84,85,98] Theo Fisher, cú xỳc tỏc amin bc 3, c ch phn ng úng rn epoxy bng anhydrit axit bt u theo hng hỡnh thnh mt ion cacboxylat u tiờn, amin bc phn ng vi nhúm anhydrit to ion cacboxylat (phn ng 12), tip theo ion cacboxylat ny phn ng vi nhúm epoxy to alkoxit este (phn ng 13) Alkoxit este li tip tc phn ng vi anhydrit axit to ion cacboxylat (phn ng 14) v bt u mt chu k mi [76, 88, 95] O O C N +R3 C O C O O O ion cacboxylat O C N +R3 + CH2 C O O (12) + R3N C - - O C N +R3 CH CH2 (13) C O CH2 CH CH2 O OH O- O alkoxit este alkoxit este + anhydrit axit (14) ion cacboxylat Tuy nhiờn, Tanaka v Kaki [100-101] li cho rng amin bc phn ng vi nhúm epoxy v hỡnh thnh mt phc cht (phn ng 15) v phc cht ny phn ng vi nhúm anhydrit (phn ng 16) Tt c cỏc ion ny tip tc phỏt trin xen k luõn phiờn to thnh sn phm l polyeste (phn ng 17 v 18) Bi vy, s este húa v ete húa theo hng trựng hp ion l c ch chớnh ca phn ng úng rn nha epoxy bng anhydrit axit Phn ng din nh sau [77, 95]: R1 CH CH2 N +R3 O- CH2 + :NR3 R1 CH2 CH O O O R2 R1 CH CH2 N +R3 O- + R2 R1 O CH CH2 N +R3 R2 O- O R2 O O R2 R2 R1 O CH CH2 N +R3 O O - (15) (16) O O R2 + R1 CH2 CH CH2 O R2 R1 O CH CH2 N +R3 O CH2 CH OO R1 (17) O R2 R2 O R1 O CH CH2 N +R3 O CH2 CH OO R1 O R2 R2 + O R2 R2 R1 O CH CH2 N +R3 O CH2 CH O R1 O O O R2 O- (18) R2 O * Xỳc tỏc axit: Cỏc axit Lewis cú kh nng xỳc tin phn ng gia anhydrit axit v epoxy Vớ d phc phi trớ ca R2NH:BF3 v anhydrit phn - ng vi nhúm -OH ca epoxy u tiờn + H R2NH : BF3 R2NH : BF3 H+ + R2N : BF3 + + R2N : BF3 H hn so vi nhúm axit [83]: CO + R2N : BF3 R2NH : BF3 + (19) COOH _ + H + R2N : BF3 CO O _ + + R2N : BF CO CO O + H _ + + R2N : BF CO O + H CO COOH Phức + HO Epoxy Phức + HO Epoxy Phức + HO Epoxy COOH COOH COOH + COOH C C Phức O + + + H + CC OO Epoxy Epoxy + H OO O Epoxy C O _ (20) BF3 : N_ R2 BF3 : N R2 C Phức O O Phức + H + _ BF3 : N R2 + + R2N + _ _ : BF R2N : BF33 _ + R2N : BF (21) tng hot tớnh ca h epoxy - anhydrit, ngoi cỏc xỳc tỏc axit, baz, cũn cú th s dng cht pha loóng hot tớnh [78] T cỏc phn ng gia anhydrit axit vi nha epoxy nhn thy, trc phn ng, anhydrit axit cn c m vũng nh nhúm hydroxyl nha epoxy hoc xỳc tỏc amin bc v axit Lewis lm rừ vai trũ ca cht xỳc tỏc v yu t nhit nh hng n tc phn ng úng rn, Ghaemy M v Riahy M H [40] ó s dng phng phỏp DSC nghiờn cu quỏ trỡnh úng rn nha epoxy bng dodexenyl suxinic anhydrit (DDSA) vi tỏc nhõn xỳc tỏc 2, 4, tri (dimetyl amino metyl) phenol (DMP-30) Kt qu cho thy, tc phn ng u tng lờn tng hm lng cht xỳc tỏc v nhit phn ng Tuy nhiờn, thi gian phn ng t tc cao nht nhanh hn tng hm lng xỳc tỏc DMP-30 Cng mt nghiờn cu v quỏ trỡnh úng rn nha epoxydian, Kolar Frantisek v ng nghip [41] ó s dng cht úng rn l anhydrit maleic (MA) vi xỳc tỏc N,N dimetyl anilin Thi gian phn ng c nghiờn cu da trờn s gim 10 Bng 3.19 H s lóo húa nhit ca vt liu compozit theo thi gian Vt liu PC trờn c s epoxy/si Vt liu PC trờn c s epoxy DER thy tinh 331- nanoclay I28E/si thy tinh Thi gian H s lóo H s lóo H s lóo H s lóo H s lóo H s lóo lóo húa húa nhit húa nhit húa nhit húa nhit húa nhit húa nhit (gi) tớnh theo tớnh theo tớnh theo tớnh theo tớnh theo tớnh theo bn bn bn va bn bn bn va kộo un p kộo un p 24 0,989 0,985 0,983 0,996 0,994 0,992 48 0,972 0,973 0,971 9,986 0,987 0,976 96 0,956 0,967 0,964 0,984 0,979 0,972 192 0,953 0,945 0,935 0,977 0,964 0,959 384 0,920 0,887 0,894 0,949 0,915 0,925 768 0,867 0,866 0,837 0,892 0,888 0,868 Bng 3.19 ch rng, h s lóo húa nhit ca vt liu compozit cú s dng nanoclay I28E cao hn so vi compozit khụng s dng nanoclay I28E iu ny chng t s cú mt ca nanoclay phõn tỏn nha epoxy giỳp cho vt liu compozit trờn c s h epoxy DER 331-nanoclay I28E gia cng si thy tinh cú kh nng chu nhit tt hn compozit trờn c s epoxy DER 331 nguyờn sinh gia cng si thy tinh T cỏc kt qu trờn cho thy nh hng ca thi gian lóo húa nhit n cỏc tớnh cht c hc ca vt liu l khỏc bn va p ca vt liu gim mnh nht, ú s chờnh lch v gim ca tớnh cht un, tớnh cht kộo ca vt liu khụng nhiu 116 KT LUN Bng phng phỏp khuy c hc kt hp rung siờu õm ó phõn tỏn thnh cụng nanoclay bin tớnh hu c vo nn nha epoxy Cỏc cu trỳc nano c hỡnh thnh t nanoclay cú hai dng: - Cu trỳc xen k - tỏch lp vi khong cỏch gia cỏc lp t nm; - Cỏc hp ht vi kớch thc vi chc nanomet Nanoclay cú nh hng tớch cc n tớnh cht c hc v mi mũn ca h nha nn epoxy DER 331 úng rn bng MHHPA Trong khong hm lng c xột (1- pkl), cỏc tớnh cht cao nht t c ti hm lng nanoclay pkl C th l, so vi h nha nn tng ng khụng cú nanoclay, h epoxy DER 331-nanoclay I28E cú cỏc tớnh cht: - Cng ng sut ti hn KIC tng 158%, t 1,7 MPa.m1/2; - bn kộo tng 36%, t 68,7 MPa; - bn un tng 72%, t 124,7 MPa; - bn va p tng 76%, t 15,8 KJ/m2; - bn nộn tng 50%, t 304,2 MPa; - mi mũn gim 50%, t 9,4 mg nh hng tớch cc ny c cho ch yu l s hỡnh thnh cu trỳc nano dng xen k búc lp ca nanoclay I28E nn epoxy DER 331 Kt qu nghiờn cu thm thu v h s khuch tỏn mt s cht lng nn epoxy DER 331 úng rn bng MHHPA cho thy, vic a nanoclay I28E vo ó lm tng kh nng che chn ca nha epoxy Hm lng clay cng tng thỡ mc thm thu v h s khuch tỏn cng gim cho n hm lng pkl nanoclay I28E Nguyờn nhõn hin tng ny ch yu l cỏc phn t nanoclay dng ht nn epoxy, cng nh s gim mc thm t ca cht lng i vi h epoxy DER 331-nanoclay I28E ó xỏc nh c rng so vi nha epoxy ban u, h epoxy DER 331 -nanoclay I28E cú kh nng bỏm dớnh vi thy tinh cao hn hn C th bn nha-si thy tinh tng 70% so vi nha epoxy DER 331 ban u õy l yu t rt quan trng 117 tng cng tớnh cht vt liu compozit epoxy DER 331-si thy tinh cú s dng nanoclay I28E ó xỏc nh c iu kin ch to vt liu nanocompozit nn epoxy DER 331nanoclay I28E gia cng bng si thy tinh nh sau: - Hm lng I28E nn epoxy: pkl; - T l nn:Si thy tinh l 40/60 (w/w); - Ch gia cụng hai giai on: + Giai on 1: hn hp epoxy DER 331/MHHPA/NMI ti u ó kho sỏt phn 3.1.1 c ln ộp bng tay khuụn ch to mu, sau ú c úng rn s b nhit 80oC thi gian 60 phỳt, quỏ trỡnh ny khụng t ỏp lc ộp + Giai on 2: khuụn ộp c nõng nhit lờn 110oC, ỏp lc ộp c nõng lờn 90 kgf/cm2 ch trỡ thi gian 90 phỳt Vt liu nanocompozit nn epoxy DER 331-nanoclay I28E gia cng si thy tinh ch to c cú cỏc tớnh cht vt tri so vi compozit epoxy gia cng si thy tinh thụng thng tng ng: - bn va p tng 36,6%, t 94,1 kJ/m2; - bn un tng 28,9%, t 513,9 MPa; - bn kộo tng 37,7%, t 573,6 MPa; - bn mi tng xp x 2,2 ln, t 102.456 chu k; - bn dai tỏch lp (GIC) tng 1,7 ln, t 768,3 J/m2 Bờn cnh ú, kh nng chu lóo húa nhit v lóo húa mụi trng cht lng xõm thc (nc, HCl 10%, NaOH 10%) ca vt liu nanocompozit cng tng ỏng k so vi compozit khụng cú nanoclay 118 DANH MC CC CễNG TRèNH CễNG B CA LUN N Nguyn Cụng Quyn, Bựi Chng (2013) ng dng phng phỏp quy hoch thc nghim xỏc nh ch ti u ca quỏ trỡnh úng rn nha epoxy DER 331 bng anhydrit 4-metylhexahydrophtalic cú mt xỳc tỏc 1-metylimidazol Tp Khoa hc cụng ngh v Mụi trng Cụng an, s 42, 32-36 Nguyn Cụng Quyn, Bựi Chng, on Th Yn Oanh (2014) Nghiờn cu ch to vt liu nanocompozit trờn c s nha epoxy DER 331 v nanoclay Phn Nghiờn cu ch phõn tỏn nanoclay vo nha epoxy, nh hng ca hm lng nanoclay n tớnh cht c hc ca vt liu Tp Húa hc, T52(1) 76-80 Nguyn Cụng Quyn, Bựi Chng, on Th Yn Oanh, Nguyn Tin Phong (2015) Nghiờn cu ch to vt liu nanocompozit trờn c s nha epoxy DER 331 v nanoclay Phn Nghiờn cu nh hng ca hm lng nanoclay n tớnh cht ca vt liu Tp Húa hc, T53 (1) 112-116 Nguyn Cụng Quyn, Bựi Chng, on Th Yn Oanh, Nguyn Khỏnh Quyờn (2015) nh hng ca nanoclay n tớnh cht ca vt liu polyme compozit trờn c s nha epoxy DER 331 gia cng bng si thu tinh Tp Húa hc, T53(3), 385-398 Nguyen Cong Quyen, Doan Thi Yen Oanh, Nguyen Pham Duy Linh, Bui Chuong (2015) Investigation on effect of nanoclay on thermal, mechanical properties and liquid absorption of epoxy-clay nanocomposite Tp Húa hc, T53 (5), 564-569 119 TI LIU THAM KHO Ting Vit [1] Bch Trng Phỳc, m Mnh Tuõn (2007) Nghiờn cu ch to sn lút chng n mũn cht lng cao trờn c s nha epoxy-cacdanol v nanoclay 1.30E Tp Húa hc, T.45 (5A), Tr 35-35, 40-44 [2] Bch Trng Phỳc, m Mnh Tuõn, Lờ Xuõn Qu (2007) Nghiờn cu ch to sn lút chng n mũn cht lng cao trờn c s nha epoxy-cacdanil v nanoclay1.3E Tp Húa hc, T 45, tr.40-44 [3] Bựi Chng, Lờ Hoi Anh, Trn Nh Th, Hong Cao Huyờn, Vn Linh (2011) Nghiờn cu nh hng ca phng phỏp phõn tỏn nanoclay I30E nha epoxy n tớnh cht c hc ca vt liu K yu Hi ngh Khoa hc v Cụng ngh ln th 12, Phõn ban vt liu polyme, i hc Quc gia Thnh ph H Chớ Minh [4] Quang Khỏng (2013) Vt liu Polyme, Quyn vt liu polyme c s Nh xut bn Khoa hc t nhiờn v Cụng ngh, Tr 145-150 [5] Quang Khỏng (2013) Vt liu Polyme, Quyn vt liu polyme tớnh nng cao Nh xut bn Khoa hc t nhiờn v Cụng ngh, Tr 59-80 [6] Quc Mnh, Trn Nh Th, H Ngc Minh, Trn Ngc Thanh (2010) Nghiờn cu ch to vt liu compozit tiờn tin trờn c s nha nn epoxy DER 324/MTHPA/DMP-30 gia cng si thu tinh Tp Húa hc, T 48 (5A), tr 133-139 [7] Lờ Hoi Anh (2011) Nghiờn cu ch to vt liu compozit epoxy úng rn bng anhydrit lng gia cng si Kevlar Lun ỏn tin s Húa hc, Hc vin K thut Quõn s B Quc phũng [8] Lờ Hoi Anh, Bựi Chng, Trn Nh Th, V ỡnh Khiờm, ỡnh Th Liờn (2010) Nghiờn cu h epoxy DER-331 úng rn bng metyltetra hydrophtalic anhydride (MTHPA) ch to vt liu compozit tiờn tin: Phn 2- nh hng ca nanoclay n s úng rn ca h epoxy DER-331/MTHP/DMP Tp Húa hc, T.48 (6), Tr 774-780 [9] Lờ Hoi Anh, Bựi Chng, Trn Nh Th, V ỡnh Khiờm, Trn Vit Thuyn (2011) Nghiờn cu nh hng ca nanoclay n mt s tớnh cht ca vt liu compozit nn nha epoxy DER-331 gia cng vi Kevlar Tp KHCNQS, s 13, Tr 116-120 [10] Lờ Minh c, Mai Th Phng Chi, V Quc Trung (2013) Ch to v kho sỏt 120 tớnh cht ca nanocompozit clay-epoxy Tp Húa hc, T51(1), tr 66-70 [11] Phm Th H Thanh, Ngụ K Th (2011) Kho sỏt kh nng gia cng ca sột hu c iu ch Bentonite n mt s tớnh cht ca mng ph epoxy Tp Húa hc, T.49(2A), Tr 613-618 [12] Tụ Xuõn Hng, Phm Gia V, Trnh Anh Trỳc (2009) Bin tớnh Clay bng c ch n mũn gc Benzothiol v ch to lp ph bo v epoxy clay nanocompozit Tp Húa hc, T47 (4A), Tr 507-511 [13] Trn Vnh Diu, Nguyn Th Thy, Trn Kim Dung, m Hong Anh (2007) nh hng ca vt liu nanoplyme compozit trờn c s vinyleste epoxy dian Tp húa hc, T.45 (5A), Tr 29-32 [14] Trn Vnh Diu, Phan Th Minh Ngc, Nguyn Vn Huynh, V Xuõn Bc (2007) Nghiờn cu ch to vt liu nanocompozit trờn c s nha epoxy mch vũng no v nanoclay cloisite 20A Tp Húa hc, 45(5A), 1-6 [15] Trn Vnh Diu, Phan Th Minh Ngc, Nguyn Vn Huynh, V Xuõn Bc (2007) Nghiờn cu ch to vt liu nanocompozit trờn c s nha epoxy mch vũng no v nanoclay cloisite 20A Tp Húa hc, 45(5A), - 11 [16] Thỏi Hong, Nguyn Thu H (2012) Vt liu nanocompozit khoỏng sột nha nhit Nh xut bn Khoa hc T nhiờn v Cụng ngh, Tr 85-121 [17] V Minh Hong (2009) Nghiờn cu phn ng khõu mch ca mt s h úng rn bin tớnh trờn c s nha epoxy bin tớnh du thc vt Lun ỏn tin s Húa hc, Trng i hc Bỏch khoa H Ni Ting Anh [18] Adriana N Mauri, Carmen C Riccardi, Roberto J J Williams (2001) Epoxy networks based on solutions of silsesquioxanes functionalized with 3-glycidoxypropyl groups in diglycidylether of Bisphenol A (DGEBA) Polymer Bulletin, 45, pp 523-530 [19] Aidah Jumahata, Costas Soutisb, Jamaluddin Mahmuda, Nurulnatisya Ahmad (2012) Compressive properties of nanoclay/epoxy nanocomposites Procedia Engineering, 41, pp.1607 1613 [20] Alexandre Michael, Dubois Philippe (2000) Polymer- layered silicate nanocomposites: 121 preparation, properties and uses of a new class of materials Materials Science and Engineering, 28, pp 1-63 [21] Alyssa Downing - Perrault (2005) Polymer Nanocomposites are the future University of Wisconsin Stout [22] Asif Abdul Azeez, Kyong Yop Rhee, Soo Jin Park, David Hui (2012) Epoxy clay nanocomposites processing, properties and applications: A review Composites: Part B [23] B Akbari, R Bagheri (2007) Deformation mechanism of epoxy/clay nanocomposite Macromolecular Nanotechnology, European Polymer Journal, 43, pp 782788 [24] H Alamri, I M Low (2013) Effect of water absorption on the mechanical properties of nanoclay filled recycled cellulose fibre reinforced epoxy hybrid nanocomposites Composites: Part A, 44, pp 2331 [25] B Alexandre, D Langevin, P Mộdộric, T Aubry, H Couderc, Q.T Nguyen, A Saiter a, S Marais (2009) Water barrier properties of polyamide 12/montmorillonite nanocomposite membranes: Structure and volume fraction effects Journal of Membrane Science, 328, pp 186204 [26] Cevdet Kaynak, G Ipek Nakas, Nihat Ali Isitman (2009) Mechanical properties, flammability and char morphology of epoxy resin/montmorillonite nanocomposites Applied Clay Science, 46, pp 319324 [27] Bharadwaj, R K Mehrabi, A R Hamilton, C Trujillo, C Murga, M.F and Chavira A (2002) Structure - property relationships in cross-linked polyester - clay nanocomposites Polymer, 43, pp 3699-3705 [28] K A Carrado, L Q Xu (1998) In-situ synthesis of polymer/clay nanocomposites from silicate gels Chemistry Materials,10, pp 1440-1445 [29] Chun-ki Lam, Kin-tak Lau, Hoi-yan Cheung, Hang-yin Ling (2005) Effect of ultrasound sonication in nanoclay clusters of nanoclay/epoxy composites Materials Letters, 59 (1), pp 3691372 [30] Chun-Ki Lama, Hoi-yan Cheunga, Kin-tak Laua, Li-min Zhoua, Man-wai Hob, David Hui (2005) Cluster size effect in hardness of nanoclay/epoxy composites Composites: Part B, 36, pp 263269 122 [31] Chenggang Chen, Alexander B Morgan (2009) Mild processing and characterization of silica epoxy hybrid nanocomposite Polymer, 50, pp 62656273 [32] Chung-Feng Dai, Pei-Ru Li, Jui-Ming Yeh (2008) Comparative studies for the effect of intercalating agent on the physical properties of epoxy resin-clay based nanocomposite materials European Polymer Journal, 44, pp 24392447 [33] Chian Wei and Timm Delmar C (2004) Kinetic Reaction Analysis of an Anhydride-Cured Thermoplastic Epoxy:PGE/NMA/BDMA Macromolecules, 37, pp 8091-8097 [34] Chowdhury, F H Hosur, M.V Jeelani, S (2006) Studies on the flexural and thermomechanical properties of woven carbon/nanoclay-epoxy laminates Material Science and Engineering A, 421 (2), pp 298-306 [35] Dai Feng, Xu Yahong, Zheng Yaping, YI XiaoSu (2005) Study on Morphology and Mechanical Properties of Highfunctional Epoxy Based Clay Nanocomposites Chinese Journal of Aeronautics,18 (3), pp 933- 936 [36] J A M Ferreira, L.P Borrego, J D M Costa, C Capela (2013) Fatigue behavior of nanoclay reinforced epoxy resin composites Composites: Part B, 52, pp 286-291 [37] Gautam Das, Niranjan Karak (2010) Thermostable and flame retardant Mesua ferrea L seed oil based on-halogenated epoxy resin/clay nanocomposite Progress in Organic Coatings, 69, pp 495503 [38] Gautam Das, Niranjan Karak (2009) Vegetable oil-based flame retardant epoxy/clay nanocomposites Polymer Degradation and Stability, 94, pp 19481954 [39] Ghaemy M and Riahy M H (1996) Kinetics of Anhydride and Polyaminde Curing of Bisphenol A - Based Diglycidyl Ether Using DSC Euro Polymer Journal, 32 (10), pp 1207-1212 [40] Goldstein A, Hirai K (1994) Solid dispersion curing agents for epoxies Adhesive, 37 (11), pp 50-54 [41] Ganczakowski, H L and Beaumont, P W R (1989) The Behaviour of Kevlar Fibre - Epoxy Laminates under Static and Fatigue Loadings Part I - Experimental Composites Science and Technology, 36, pp 299-319 123 [42] Fatma Djouani, Frederic Herbst, Mohamed M Chehimi, Karim Benzarti (2011) Synthesis, characterization and reinforcing properties of novel, reactive clay/poly (glycidyl methacrylate) nanocomposites Construction and Building Materials, 25, pp 424431 [43] Han Xiaozu, LiShaoyingand Zhang Qingyu (1990) Study on the epoxy resin toughened by Hydroxy-Terminated Butadiene Acrylonitrile Copolymer Chinese Journal of Polymer Science, (4), pp 335-341 [44] H Alamri, I M Low (2012) Effect of water absorption on the mechanical properties of nano-filler reinforced epoxy nanocomposites Materials and Design, 42, pp 214222 [45] D.Z Chen, P.S He, L.J Pan (2003) Cure kinetics of epoxy-based nanocomposites analyzed by Avrami theory of phase change Polymer Testing, 22, pp 689697 [46] Ke Wang, Ling Chen, Jingshen Wu, Mei Ling Toh, Chaobi He, Albert F.Yee (2005) Epoxy nanocomposites with highly exfoliated clay Mechanical properties and Fracture Mechanism, Macromolecules, 38, pp 788-800 [47] Kung-Chin Chang, Shih-Ting Chen, Hui-Fen Lin, Chang-Yu Lin, Hsin-Hua Huang, Jui-Ming Yeh, Yuan-Hsiang Yu (2008) Effect of clay on the corrosion protection efficiency of PMMA/Na+ - MMT clay nanocomposite coatings evaluated by electrochemical measurements Macromolecular Nanotechnology, European Polymer Journal, 44, pp.1323 [48] Kung-Chin Chang, Guang-Way Jang, Chih-Wei Peng, Chang-Yu Lin, Jen-Chyuan Shieh, Jui-Ming Yeh, Jen-Chang Yang, Wen-Tyng Li (2007) Comparatively electrochemical studies at different operational temperatures for the effect of nanoclay platelets on the anticorrosion efficiency of DBSA-doped polyaniline/Na+ MMT clay nanocomposite coatings Electrochimica Acta, 52, pp 51915200 [49] Kornmann Xavier (2000) Synthesis and Characterisation of Thermoset - Clay Nanocomposites Internet site of Lulea University Sweden, Division of Polymer Engineering [50] Kwa Teik Lim (2006) Novel on-line True Stress-Strain - Electrical Conductivity, Uniaxial tensile stretching system and its Utility on Electrically Conductive 124 Polylactic Acid (PLA) Nanocomposites The Degree Master of Science [51] N Sheng, M.C Boyce, D.M Parks, G.C Rutledege, J.I Abes, R.E Cohen (2004) Multiscale micromechanical modeling of polymer/clay nanocompocites and the effective clay particle Polymer, 45, pp 487-506 [52] Iqbal Kosar, Khan Shafi-Ullah, Munir Arshad and Kim Jang-Kyo (2009) Impact damage resistance of CFRP with nanoclay-filled epoxy matrix Composites Science and Technology, 69, pp 1949-1957 [53] Lu Hai-jun, Liang Guo-Zheng, Ma Xiao-yan, Zhang Bao-yan and Chen Xiang-bao (2004) Epoxy/clay nanocomposites: further exfoliation of newly modified clay induced by shearing force of ball milling Polymer International, 53 (10), pp 1545-1553 [54] Jang-Kyo Kim, Chugang Hu, Ricky S.C Woo, Man-Lung Sham (2005) Moisture barrier characteristics of organoclayepoxy nanocomposites Composites Science and Technology, 65, pp 805813 [55] Jinwei Wang, Shuchao Qin (2007) Study on the thermal and mechanical properties of epoxynanoclay composites: The effect of ultrasonic stirring time Materials Letters, 61, pp 42224224 [56] Jong Hyun Park, Sadhan C Jana (2003) The relationship between nano- and micro-structures and mechanical properties in PMMAepoxynanoclay composites Polymer, 44, pp 20912100 [57] Jyi-Jiin Luo, Isaac M Daniel (2003) Characterization and modeling of mechanical behavior of polymer/clay nanocomposites Compos Sci Technol, 63, pp 1607-16 [58] Lee S R, Park H.M, Lim H L, Kang T, Li X, Cho W J, and Ha C S (2002) Microstructure, tensile properties, and biodegradability of aliphatic polyester/clay nanocomposites, Polymer, 43, pp 2495-2500 [59] Lei Wang, Ke Wang, Ling Chen, Yongwei Zhang, Chaobin He (2006) Preparation, morphology and thermal/mechanical properties of epoxy/nanoclay composite Composites: Part A, 37, pp 18901896 [60] Hwan-Man Park (2003) Mechanism of exfoliation of nanoclay particles in epoxyclay nanocomposites, Macromolecules, 36 (8), pp 2758-2768 125 [61] T P Mohan, M Ramesh Kumar, R Velmurugan (2006) Thermal, mechanical and vibration characteristics of epoxy-clay nanocomposites J Mater Sci, 41, pp 59155925 [62] T P Mohan, K Kanny (2011) Water barrier properties of nanoclay filled sisal fibre reinforced epoxy composites Composites: Part A, 42, pp 385393 [63] Kosar Iqbal, Shafi-Ullah Khan, Arshad Munir, Jang-Kyo Kim(2009) Impact damage resistance of CFRP with nanoclay-filled epoxy matrix Composites Science and Technology, 69, pp 19491957 [64] Mo-lin Chan, Kin-tak Lau, Tsun-tat Wong, Mei-po Ho, David Hui (2011) Mechanism of reinforcement in a nanoclay/polymer composite Composites: Part B, 42, pp 17081712 [65] J.A.M Ferreira, L.P Borrego, J.D.M Costa, C Capela (2013) Fatigue behaviour of nanoclay reinforced epoxy resin composites Composites: Part B, 52, pp 286291 [66] T Glaskova, A Aniskevich (2009) Moisture absorption by epoxy/montmorillonite nanocomposite Composites Science and Technology, 69, pp 27112715 [67] S.R Ha a, S.H Ryu b, S.J Park c, K.Y Rhee (2007) Effect of clay surface modification and concentration on the tensile performance of clay/epoxy nanocomposites Materials Science and Engineering A, 448, pp 264268 [68] Oh Jin-Kyoung (2009) Synthesis and Adhesion Performance of Polyacrylate-clay Pressure-sensitive Adhesive as nanocomposite by in-situ polymerization A Thesis for the Degree of Master [69] M Nematollahi, M Heidarian, M Peikari , S.M Kassiriha, N Arianpouya, M Esmaeilpour (2010) Comparison between the effect of nanoglass flake and montmorillonite organoclay on corrosion performance of epoxy coating Corrosion Science, 52, pp 18091817 [70] M R Bagherzadeh, F Mahdavi (2007) Preparation of epoxyclay nanocomposite and investigation on its anti-corrosive behavior in epoxy coating Progress in Organic Coatings, 60, pp 117120 [71] M.Somaiah Chowdary and M.S.R Niranjan Kumar (2015) Effect of Nanoclay on the Mechanical properties of Polyester and S-Glass Fiber (Al) International Journal of Advanced Science and Technology, 74, pp.35-42 126 [72] Nanocor, Inc Technical Data Sheets [73] Marks Maurice J, Pham Ha Q (2005) Epoxy Resins Wiley-VCH Verlag GmbH & Co [74] Manfredi LB, De Santis H, Vỏzquez A (2008) Influence of the addition of montmorillonite to the matrix of unidirectional glass fibre/epoxy composites on their mechanical and water absorption properties Compos Part A: Appl Sci Manuf, 39 (11), pp.172631 [75] M S Bhatnagar (1996) Epoxy resins Overview The Polymeric Materials Encyclopedia â CRC Press, Inc [76] Louis A Pilato, Michael J Michno (1994) Advanced composites materials Springer - Verlag Berlin Heidelberg [77] May C.A (1988) Epoxy resins - Chemistry and Technology Marcel Dekker, Inc, USA [78] Montserrat S, Andreu G Cortes, P Calventus Y Colomer P, Hutchinson J M, and Maiek J (1996) Addition of a reactive diluent to a catalyzed epoxy-Anhydride system Influence on the Cure Kinetics Journal of Applied Polymer Science, 61, pp 1663-1674 [79] Man-Wai Ho, Chun-Ki Lam, Kin-tak Lau, Dickon H.L Ng, David Hui (2006) Mechanical properties of epoxy-based composites using nanoclays, Composite Structures, 75, pp 415421 [80] Nikhil Gupta, Tien Chi Lin, Michael Shapiro (2007) Clay-epoxy nanocomposites Processing and Properties JOM, 3, pp 61-65 [81] Paul S (1986) Surface coatings - Science and Technology John Willey and Son, Ltd, pp 248-259 [82] Park Hwan-Man, Li Xiucuo, Jin Chang-Zhu, Park Chan-Young, Cho Won-Jei, Ha Chang-Sik (2002) Preparation and Properties of Biodegradable Thermoplastic Starch/Clay Hybrids Macromol Mater Eng, 287, pp 553-558 [83] Potter W.G (1970) Epoxide resins London Iliffe books [84] Peters S.T (1998) Handbook of composites Chapman & Hall, Second edition [85] Piggott M.R (1991) Interfaces in composites Elsevier Applied science, London and New York [86] Park W.H, Lee J.K (1998) A Study on Isothermal Cure behavior of an Epoxy rich/Anhydride, System by Differential Scanning Callorimetry J Appl Polym Sci., 67 127 (6), pp 1101-1108 [87] Park W.H, Lee J.K, Won K.J (1996) Cure behavior of an Epoxy - anhydride imidazole System Polymer Journal, 28 (5), pp 407- 441 [88] Punchaipetch Prakaipetch (2000), Epoxy + Liquid Crystalline Epoxy Coreacted Networks The Degree of Doctor of Philosophy [89] Quang T Nguyen, Donald G Baird (2006) Preparation of polymer-clay nanocomposites and their properties Advances in Polym Technology, 25 (4) pp 270-285 [90] Shafi Ullah Khan, Arshad Murir, Rizwan Hussain, Jang-Kyo Kim (2010) Fatigue damage behavior of Carbon fiber reinforced epoxy composites containing nanoclay, Composites Sci and Technology, 7, pp 2077-2085 [91] Dr P K Palani, M.Nanda kumar (2013) Analysis of mechanical properties of chopped strand mat Eglass fiber epoxy resin nanoclay composites The International Journal of Engineering and Science (Ijes), 2, Issue 2, pp 185-189 [92] Sung Rok Ha, Kyong Yop Rhee, Hee Cheul Kim, Jeong Tai Kim (2008) Fracture performance of clay/epoxy nanocomposites with clay surface-modified using 3aminopropyltriethoxysilane Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 313314, pp 112115 [93] Http://vi.wikipedia.org/wiki/Nanoclay [94] M.V Hosur, A A Mohammed, S Zainuddin, S Jeelani (2008) Processing of nanoclay filled sandwich composites and their response to low-velocity impact loading Compos Struct, 82, pp 101-16 [95] Rocks Jens (2004) Characterization of Novel Co - Anhydride cured Epoxy Resins The degree of Doctor of Philosophy in the Queensland University of Technology (QUT) [96] Roberta Peila, J C Seferis, T Karaki and G Parker (2009) effects of nanoclay on the thermal and rheolgical properties of a vartm (vacuum assisted resin transfer molding) epoxy resin Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 96 (2), pp 587592 [97] T Sakthivel and S Balasivanandha Prabu (2008) Influence of Addition of nanoclay on the mechanical Behavior of polymer nanocomposite, 61(2-3), pp 73-76 128 [98] Tang Yong, Hu Yuan, Wang Shaofeng, Gui Zhou, Chen Zuyao and Fan Weicheng (2003) Preparation of polypropylene/layered nanocomposite by melt intercalation from pris-tine montmorillonite Polymer for Advanced Technologies, 10 (14), pp 733-737 [99] S.R Ha, S.H Ryu, D.J Park, K.Y Rhee (2007) Effect of clay surface modification anh concentration on the tensile performance of clay/epoxy nanocomposites Materials Science anh Engineering A, 448, pp 264-268 [100] Tanrattanakul Varapom and Tiaw Kaew Sae (2005) Comparision or microwave and thermal cure of epoxy - anhydride resins: Mechanical properties and dynamic characteristics Journal of Applied Polymer Science, 97, pp 1442-1461 [101] Tanaka et al (2010) Epoxy resin curing agent produced by heating anhydride and polyester in presence of hydrogen and hydrogenation catalyst US Patent 7790812 B2 [102] Xidas Panagiotis I and Triantafyllidis Kostas S (2010) Effect of the type of alkylammonium ion clay modifier on the structure and thermal/mechanical properties of glassy and rubbery epoxy - clay nanocomposites European Polymer Journal, 46 (3), pp 404-417 [103] Tetto J.A., Steeves D.M., Welsh E.A., Powell BE (1999) Biodegradable poly (1caprolactone)/clay nanocomposites ANTEC, 99, pp 1628-1632 [104] Zou S W Hua, Shen Jian (2008) Polymer/silica nanocomposites: Preparation, characterization, properties, and applications Chem Rev, 108, pp 3893-3957 [105] Zeng Q.H, Yu A.B, Lu G.Q (Max), Paul D.R (2005) Clay-based Polymer Nanocomposites: Reseach and Commerical Development Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 5, pp 1574-1592 [106] Yasmin.A, Luo J J, Abot J L, Danied I M (2006) Mechanical and thermal behavior of clay/epoxy nanocomposites Composites Science and Technology, 66, pp 2415-2422 [107] Wang Jinwei and Qin Shuchao (2007) Study on the thermal and mechanical properties of epoxy-nanoclay composites: The effect of ultrasonic stirring time Materials Letters, 61 (19), pp 4222-4224 [108] Ying-Nan Chan, Tzong-Yuan Juang, Yi-Lin Liao, Shenghong A Dai, Jiang-Jen Lin (2008) Preparation of clay/epoxy nanocomposites by layered-double-hydroxide 129 initiated self-polymerization Polymer, 49, pp 47964801 [109] Stone F W, Stratta J J, Mark H F, Gaylord N G and Bikales N M (1966) Ecyclopedia of Polymer Science and Technology Interscience, New York, 6, pp 103-145 [110] Wang H, Hoa S V, Adams P M Wood (2006) New method for the synthesis of clay/epoxy nanocomposites Journal of Applied Polymer Science100 (6), pp 4286-4296 [111] Porter D, Metcalfe E, Thomas M.J.K (2000) Nanocomposite Fire Retardants A review, Fire Mater 24, pp 45-52 [112] W S Chow (2007) Water absorption of epoxy/glass fiber/organomontmorillonite nanocomposites, Express Polymer Letters, (2), pp 104108 [113] Shivraj Puggal, Sumit Mahajan, Novepreet Dhall (2014) A study on glass fieber reinforced polymer-clay nanocomposites with sandwich structure, International Journal of Research in Engineering and Technology, 3, pp 194-198 [114] A.Thiagarajan, K.Kaviarasan, R Vigneshwaran, K.M Venkatraman (2014) The nano clay influence on mechanical properties of mixed glass fibre polymer composites Int.J Chem Tech Res, (3), pp 1840-1843 [115] Standard test method for moisture absorption properties and equilibrium conditioning of polymer matrix composite materials Designation: D 5229/D 5229M 92 (2004) ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States 130 [...]... (25) (26) 1.3 Vật liệu polyme nanocompozit 1.3.1 Khái niệm về vật liệu polyme nanocompozit Cũng giống như vật liệu polyme compozit, vật liệu polyme nanocompozit cũng là 15 loại vật liệu gồm pha nền (polyme) và pha gia cường ở các dạng khác nhau Tuy nhiên, điều khác biệt ở đây là pha gia cường có kích thước cỡ nanomet (dưới 100 nm) Như vậy có thể hiểu, vật liệu polyme nanocompozit là vật liệu có nền là... của vật liệu Vật liệu polyme - nanoclay compozit đã được nghiên cứu từ khá sớm, chẳng hạn vật liệu nylon 6 - nanoclay compozit là vật liệu nanoclay compozit đầu tiên được Hãng Toyota nghiên cứu ứng dụng cùng công nghiệp ôtô Cho đến nay người ta đã chế tạo thành công nhiều loại polyme - nanoclay compozit trên các nền nhựa khác nhau như: epoxy, polystyren, polyamit, polyolefin (PE, PP) Polyme - nanoclay. .. này đã được kiểm nghiệm bởi các nghiên cứu của Kornmann Xavier trên vật liệu epoxy- smectit và sau đó là trên vật liệu polyuretansmectit [49] 1.4.3 Công nghệ chế tạo vật liệu polyme nanoclay compozit Hiện nay, có bốn công nghệ thường được dùng để chế tạo vật liệu nanocompozit polyme/clay: phương pháp chèn lớp, phương pháp trùng hợp tại chỗ, phương pháp trộn hợp nóng chảy và phương pháp sol-gel 1.4.3.1... với nanoclay phân cực và điều này có thể được cải thiện bằng cách đưa thêm anhydrit maleic vào nền PP đã biến tính [70] Cloisit Na+ (nanoclay không biến tính) và Cloisite 30B được Basara Cigdem và cộng sự sử dụng để gia cường cho nhựa epoxydian trong chế tạo vật liệu nanocompozit Kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ hóa thủy tinh (Tg) tăng từ 73 oC lên 83,5oC khi hàm lượng Cloisite 30B là 9% và độ... nanocompozit lai tạo được chế tạo bằng phương pháp solgel Sự phân chia chúng dựa vào bản chất của bề mặt ranh giới giữa thành phần hữu cơ và vô cơ: * Nhóm 1: Các thành phần hữu cơ và vô cơ trong polyme nanocompozit không có liên kết đồng hóa trị Ở loại vật liệu này, tương tác giữa các thành phần dựa trên lực tương tác hydro, lực tĩnh điện và lực Van der Waals 18 * Nhóm 2: Thành phần hữu cơ và vô cơ. .. styren, acrylonitril,… Bằng phương pháp này thu được các hệ vật liệu nanocompozit nhựa nhiệt dẻo như polystyren (PS), polyacrylamit (PA) và nhiệt rắn như polyuretan (PU), epoxy [55] Hình 1.7 là sơ đồ tổng hợp polyme nanocompozit trên cơ sở polyamid và nanoclay Hình 1.7 Sơ đồ tổng hợp nanocompozit trên cơ sở polyamid và nanoclay [5] Ưu điểm của phương pháp này là không cần biến tính clay và clay được phân... Như vậy, tùy thuộc cấu tạo polyme nền và khoáng sét, có thể lựa chọn các phương pháp chế tạo vật liệu nanocompozit khoáng sét – polyme phù hợp Nhìn chung, các phương pháp ở trên mới chỉ chế tạo vật liệu nanocompozit với quy mô chưa lớn Để tạo vật liệu nanocompozit khoáng sét – polyme với quy mô công nghiệp, cần những nghiên cứu sâu hơn về quy trình công nghệ và các điều kiện gia công thích hợp [16]... độ thường và do đó tổ hợp epoxy- MTHPA cũng có độ nhớt thấp, thích hợp để ngâm tẩm và chế tạo vật liệu compozit Quá trình đóng rắn nhựa epoxy bằng MTHPA thường sử dụng xúc tác 2,4,6 tri (dimetyl amino metyl) phenol (DMP-30) để giảm nhiệt độ và thời gian phản ứng Anhydrit metylnadic là chất đóng rắn phù hợp nhất trong số các anhydrit axit để chế tạo vật liệu đúc, bởi vì các tính chất của vật liệu đúc... nền tạo ra cấu trúc rất đặc, do đó có khả năng dùng làm vật liệu bảo vệ theo cơ chế che chắn rất tốt [5] 17 1.3.3 Ưu điểm của vật liệu polyme nanocompozit So với vật liệu polyme compozit truyền thống vật liệu polyme nanocompozit có những ưu điểm chính như sau: - Vật liệu nano gia cường hiệu quả hơn bởi vì kích cỡ của nó nhỏ hơn dẫn tới sự cải thiện đáng kể tính chất của nền (chỉ với một lượng nhỏ vật. .. tính chất cơ lý của epoxy được tăng cường bởi tính cách điện và khả năng kháng hoá chất Ứng dụng của epoxy rất đa dạng, nó được dùng làm: keo dán, hỗn hợp xử lý bề mặt, hỗn hợp đổ, sealant, bột trét và sơn Nhựa epoxy cũng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật và cuộc sống hàng ngày Keo dán từ nhựa epoxy đã được sử dụng để dán các cấu kiện bằng thép Compozit nền nhựa epoxy với sợi thủy tinh có độ ... vt liu compozit epoxy/ si thy tinh cỏc nh khoa hc ó nghiờn cu bin tớnh nha epoxy bng cỏch ch to h nha nn epoxy- nanoclay ng dng ch to vt liu compozit trờn c s epoxy- nanoclay gia cng si thy tinh Nm... tớnh cht h epoxy- nanoclay úng rn bng MHHPA Ch to vt liu compozit t vt liu nn epoxy v si thy tinh Kho sỏt cỏc tớnh cht ca compozit trờn c s epoxy DERR 331 -nanoclay I28E gia cng bng si thy tinh í ngha... cht ca nha nn epoxy v tng tỏc epoxy- clay si thy tinh Ch to vt liu compozit nn epoxy- nanoclay gia cng si thu tinh Ni dung nghiờn cu ca lun ỏn: Nghiờn cu ch to h vt liu nn epoxy v nanoclay Nghiờn