Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu compozit nanosilicabột gỗpolyetylen tỷ trọng cao

1. Lý do chọn đề tài Trong những năm qua, vật liệu compozit gỗ nhựa trên nền nhựa nhiệt dẻo (Wood plastic composites WPCs) đã có bước phát triển mạnh mẽ và có nhiều ứng dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống nhờ những ưu điểm nổi bật như: độ bền cơ lý cao, có tính thẩm mỹ đặc biệt, có khả năng tái chế, giá thành rẻ, thuận tiện khi gia công. Tuy nhiên, vật liệu này cũng bộc lộ một vài hạn chế như: độ bền nhiệt thấp, khả năng ngấm ẩm cao do bột gỗ có tính ưa nước, nên sản phẩm dễ bị cong vênh, co ngót. Ngoài ra, do những sản phẩm từ WPCs thường sử dụng hàm lượng bột gỗ lớn, khả năng liên kết và bám dính với nhựa nền giảm, nên độ bền cơ học cũng cần được quan tâm nghiên cứu để cải thiện. Có một số phương pháp được sử dụng để hạn chế những những nhược điểm nêu trên, ví dụ: biến tính bề mặt bột gỗ bằng những tác nhân sở hữu các gốc có khả năng tương hợp với nhựa nền, sử dụng chất tương hợp cho hai pha, hoặc biến tính nhựa nền. Ngoài ra, một hướng nghiên cứu mới có nhiều triển vọng trong những năm gần đây là sử dụng các hạtsợi vô cơ kích thước nanomet có khả năng gia cường tính chất, độ bền cơ lý cho vật liệu WPCs, hướng nghiên cứu này đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học, Amir Nourbakhsh và cộng sự 16 đã nghiên cứu đưa hạt nano SiO2 vào bột gỗ bằng cách trộn trực tiếp hạt nano SiO2 ban đầu với bột gỗ và nhựa polypropylene (PP) trên máy ép phun để tổng hợp vật liệu compozit, kết quả nghiên cứu cho thấy độ bền kéo đứt của vật liệu sau khi tổng hợp tăng 41% so với vật liệu không có các hạt nano SiO2. Ngoài ra Alireza Ashori và cộng sự cũng đã nghiên cứu sử dụng đưa hạt nanoclay để chế tạo vật liệu compozit polypropylenebột gỗ, kết quả là độ bền kéo và độ bền uốn đã tăng lên khoảng 20%, độ hấp thụ nước giảm 15. Tuy nhiên, việc nghiên cứu của các tác giả nêu trên mới chỉ tập trung vào việc sử dụng các hạt nanomet đã tổng hợp sẵn từ bên ngoài để chế tạo vật liệu WPCs. Do vậy sự tương tác (hóa lí) giữa hạt gia cường nanomet với bột gỗ và nhựa nền hầu như không có, điều này hạn chế sự phân tán cũng như khả năng gia cường của chúng đối với vật liệu WPCs. Việc sử dụng hạt nanomet có thể tương tác với pha nền hoặc pha phân tán được cho sẽ cải thiện đáng kể sự phân tán, nâng cao hiệu quả gia cường cho vật liệu WPCs. Với những lý do nêu trên, luận văn mang tên Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu compozit nanosilicabột gỗpolyetylen tỷ trọng cao. Trong nghiên cứu này, luận văn đã biến tính bột gỗ bằng các hạt nano SiO2 tổng hợp trực tiếp (in situ) lên bề mặt bột gỗ thông qua phản ứng thủy phân và ngưng tụ tetraethyl orthosilicat (TEOS) trong etanol với chất xúc tác là amoniac. Liên kết giữa bột gỗ và hạt nanosilica được hình thành nhờ phản ứng ngưng tụ của các nhóm OH trên bề mặt để hình thành liên kết SiOC. Chất khơi mào dicumyl peoxit (DCP) được sử dụng làm tác nhân khâu mạch trong việc nâng cao tính chất cơ lý cho nhựa nền polyetylen tỷ trọng cao (HDPE).

MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm qua, vật liệu compozit gỗ nhựa nhựa nhiệt dẻo (Wood plastic composites - WPCs) có bước phát triển mạnh mẽ có nhiều ứng dụng ngày rộng rãi nhiều lĩnh vực đời sống nhờ ưu điểm bật như: độ bền lý cao, có tính thẩm mỹ đặc biệt, có khả tái chế, giá thành rẻ, thuận tiện gia công Tuy nhiên, vật liệu bộc lộ vài hạn chế như: độ bền nhiệt thấp, khả ngấm ẩm cao bột gỗ có tính ưa nước, nên sản phẩm dễ bị cong vênh, co ngót Ngoài ra, sản phẩm từ WPCs thường sử dụng hàm lượng bột gỗ lớn, khả liên kết bám dính với nhựa giảm, nên độ bền học cần quan tâm nghiên cứu để cải thiện Có số phương pháp sử dụng để hạn chế những nhược điểm nêu trên, ví dụ: biến tính bề mặt bột gỗ tác nhân sở hữu gốc có khả tương hợp với nhựa nền, sử dụng chất tương hợp cho hai pha, biến tính nhựa Ngoài ra, hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng năm gần sử dụng hạt/sợi vô kích thước nanomet có khả gia cường tính chất, độ bền lý cho vật liệu WPCs, hướng nghiên cứu thu hút quan tâm nhiều nhà khoa học, Amir Nourbakhsh cộng [16] nghiên cứu đưa hạt nano SiO2 vào bột gỗ cách trộn trực tiếp hạt nano SiO ban đầu với bột gỗ nhựa polypropylene (PP) máy ép phun để tổng hợp vật liệu compozit, kết nghiên cứu cho thấy độ bền kéo đứt vật liệu sau tổng hợp tăng 41% so với vật liệu hạt nano SiO Ngoài Alireza Ashori cộng nghiên cứu sử dụng đưa hạt nanoclay để chế tạo vật liệu compozit polypropylene/bột gỗ, kết độ bền kéo độ bền uốn tăng lên khoảng 20%, độ hấp thụ nước giảm [15] Tuy nhiên, việc nghiên cứu tác giả nêu tập trung vào việc sử dụng hạt nanomet tổng hợp sẵn từ bên để chế tạo vật liệu WPCs Do tương tác (hóa lí) hạt gia cường nanomet với bột gỗ nhựa không có, điều hạn chế phân tán khả gia cường chúng vật liệu WPCs Việc sử dụng hạt nanomet tương tác với pha pha phân tán cho cải thiện đáng kể phân tán, nâng cao hiệu gia cường cho vật liệu WPCs Với lý nêu trên, luận văn mang tên "Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất vật liệu compozit nanosilica-bột gỗ/polyetylen tỷ trọng cao" Trong nghiên cứu này, luận văn biến tính bột gỗ hạt nano SiO tổng hợp trực tiếp (in situ) lên bề mặt bột gỗ thông qua phản ứng thủy phân ngưng tụ tetraethyl orthosilicat (TEOS) etanol với chất xúc tác amoniac Liên kết bột gỗ hạt nanosilica hình thành nhờ phản ứng ngưng tụ nhóm -OH bề mặt để hình thành liên kết Si-O-C Chất khơi mào dicumyl peoxit (DCP) sử dụng làm tác nhân khâu mạch việc nâng cao tính chất lý cho nhựa polyetylen tỷ trọng cao (HDPE) Vài nét lịch sử nghiên cứu Nghiên cứu nước Trong nước có số công trình nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit “xanh” thân thiện môi trường Có thể nói tiên phong lĩnh vực nghiên cứu vật liệu compozit sử dụng sợi thực vật công trình nghiên cứu GS Trần Vĩnh Diệu GS Bùi Chương nhà khoa hoc cộng sự-Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội (2003) Họ thành công việc chế tạo đưa chất độn dạng sợi như: tre, nứa, đay, trấu, rơm, rạ… vào nhựa nhiệt rắn nhiệt dẻo sở xử lý sợi môi trường kiềm để loại bỏ lignin chứa sợi, ứng dụng chế tạo số sản phẩm cho ngành giao thông vận tải nông nghiệp [4, 5] Vào năm 2005, TS Trần Văn Chứ-Trường Đại học Lâm nghiệp nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit gỗ/nhựa, kết cho thấy mô đun đàn hồi, độ bền uốn độ cứng vật liệu compozit cao đáng kể so với gỗ không biến tính ban đầu [1] Một nghiên cứu công bố năm 2010 TS Đoàn Thị Thu Loan cộng sự-Trường Đại học Đà Nẵng chế tạo compozit sợi đay/polypropylen sử dụng chất tương hợp anhydric maleic-ghép-PP so sánh với compozit chất tương hợp, kết cho thấy việc sử dụng chất tương hợp làm tăng độ kết dính hai pha compozit, tính chất lý cải thiện rõ rệt [30] Nghiên cứu nước Vật liệu WPCs có nhiều tính chất ưu việt khả gia công, tính chất khả tái chế sau sử dụng nên loại vật liệu coi vật liệu “xanh” tính thân thiện với môi trường Đã có nhiều nhóm nghiên cứu giới tiếp cận với vật liệu để giải vấn đề khác nhằm nâng cao tính chất, khả gia công, độ bền khí hậu… + Biến tính bề mặt bột gỗ: Các công trình nghiên cứu vật liệu compozit gỗ/nhựa phải kể đến công bố tác giả M.L Kosonen cộng [33] vào năm 2000, nghiên cứu phủ lên bề mặt bột gỗ lớp copolyme styren metacrylic axit chế tạo vật liệu compozit WPCs sử dụng hàm lượng bột gỗ (10%kl.) để gia cường cho nhựa polystyren Kết độ bền kéo đứt vật liệu compozit tăng MPa so với vật liệu compozit ban đầu + Biến tính nhựa nền: Với đặc tính ưa dầu polyme ưa nước bột gỗ làm giảm khả phân tán bột gỗ kết dính nhựa Bề mặt bột gỗ có nhiều nhóm hydroxyl, sử dụng chất tương hợp đầu phản ứng với nhóm -OH bột gỗ, mặt liên kết vật lí hóa học với nhựa nhiều nhà khoa học giới nghiên cứu Vào năm 2007, A Karmarkar cộng [14] sử dụng m-isopropoenyl-dimetylisocyanat ghép lên nhựa PP để tạo thành chất tương hợp cho compozit PP/bột gỗ tăng đáng kể độ bền lý compozit Sử dụng 5%kl chất tương hợp, 40%kl bột gỗ làm tăng 85% độ bền uốn compozit, mô đun đàn hồi không giảm thường thấy nghiên cứu sử dụng chất tương hợp MAPP + Bên cạnh nghiên cứu công nghệ biến tính bột gỗ nhựa kể trên, số nhà khoa học khảo sát tác nhân khâu mạch ngang mạng để tăng cường tính chất học, độ bền nhiệt, độ bền môi trường cho vật liệu Tác giả G Grubbström M Bengtsson, K Oksman [22, 32] sử dụng silan đóng vai trò chất khâu mạch cho WPCs bột gỗ nhựa HDPE thiết bị đùn trộn tính chất lý, khả chịu nước, bền thời tiết tăng mạnh + Nghiên cứu ảnh hưởng chất gia cường nanomet đến tính chất vật liệu WPCs Hướng nghiên cứu giới có vài công trình nghiên cứu liên quan nhiều khía cạch cần nghiên cứu sâu Tác giả J Li cộng [28] nghiên cứu đưa vào compozit BG/HDPE hạt nanomet micro graphit để tăng độ dẫn nhiệt khả che chắn kín khít cho vật liệu Nghiên cứu cho thấy tính chất lý vật liệu tăng nhẹ độ dẫn nhiệt WPCs tăng đáng kể Năm 2008, tác giả O Faruk [35] sử dụng hạt nanoclay phối trộn với compozit BG/HDPE phương pháp phối trộn nóng chảy thiết bị công nghiệp, kết chứng minh khả gia cường tốt cho hệ compozit, độ bền kéo đứt, độ bền uốn mô đun đàn hồi tăng có mặt hạt nanoclay Luận văn nghiên cứu biến tính bột gỗ giáng hương phương pháp ghép phân tử silan lên bề mặt, khảo sát ảnh hưởng hạt nano SiO2 tổng hợp chỗ nano SiO2 phối trộn vật lí đơn đến tính chất lý vật liệu Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit BG/HDPE, bột gỗ biến tính để tăng khả tương hợp tạo hiệu ứng gia cường tính chất định hướng sản xuất vật liệu xây dựng - Khảo sát tính chất, hình thái cấu trúc khả gia công vật liệu compozit BG/HDPE Đối tượng nghiên cứu - Bột gỗ giáng hương biến tính bề mặt tetraetyl orthosilicat (TEOS) tạo nano silica - Nhựa HDPE sử dụng làm nhựa chế tạo vật liệu compozit Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit BG/HDPE phương pháp phối trộn nóng chảy - Khảo sát tính chất lý (độ bền kéo đứt, mô đun young, độ bền uốn độ bền va đập), lưu biến trạng thái rắn, tính chất điện, nhiệt, ngấm ẩm, khả chống cháy, hình thái cấu trúc độ bền thời tiết vật liệu compozit BG/HDPE Đóng góp đề tài - Nghiên cứu sử dụng hạt nanosilica vật liệu compozit BG/HDPE coi hướng đầy triển vọng việc sử dụng hạt gia cường có kích thước nanomet vào loại vật liệu - Việc nghiên cứu hình thành liên kết hóa học hạt nanosilica bột gỗ xem tạo gia tăng tính chất lý, khả ngấm ẩm giảm Đây phương pháp so với phương pháp phối trộn học - Lưới hóa nhựa tạo nên vật liệu compozit BG/HDPE có độ cứng cao, cong vênh, có độ ngấm ẩm thấp tạo nên vật liệu compozit đáp ứng đầy đủ cao theo yêu cầu đặt cho loại vật liệu Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tính chất lưu biến trạng thái nóng chảy thiết bị Rheomix 610 hãng Haake (CHLB Đức) phương pháp đo đặc tính lưu biến trạng thái rắn thiết bị Rheometer Bohlin (Anh) - Nghiên cứu hình thái cấu trúc vật liệu compozit BG/HDPE phương pháp FT-IR FESEM - Khảo sát tính chất nhiệt vật liệu phương pháp phân tích nhiệt khối lượng (TGA) - Xác định tính chất học vật liệu như: mô đun young, độ bền kéo đứt thiết bị đo lý đa ZWICK (CHLB Đức) - Đo tính chất điện vật liệu điện áp đánh thủng, điện trở khối, tổn hao điện môi số điện môi hệ thống thiết bị TR-10C, TR-8401 (Nhật Bản) - Xác định độ bền xạ tử ngoại-nhiệt-ẩm vật liệu thiết bị thử nghiệm gia tốc thời tiết UV Con NC-327-2 (Hoa Kỳ) - Nghiên cứu khả ngấm ẩm khả chống cháy vật liệu thiết bị UL-94 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I.1 Giới thiệu chung vật liệu compozit gỗ/nhựa Vật liệu compozit gỗ/nhựa loại vật liệu tổng hợp, tạo thành từ bột gỗ nhựa Trong bột gỗ gọi cốt hay pha gián đoạn, đóng vai trò gia cường, tăng độ bền độ cứng cho vật liệu compozit gỗ/nhựa Nhựa gọi pha liên tục đóng vai trò liên kết toàn phân tử cốt thành khối compozit thống nhất, tạo khả để tiến hành phương pháp gia công compozit thành chi tiết theo thiết kế che phủ bảo vệ cốt tránh hư hỏng tác động hóa học, học, môi trường [11] Vật liệu compozit gỗ/nhựa kết hợp ưu điểm nhựa bột gỗ, độ bền học cao, cải thiện độ cứng nhựa, vật liệu tổng hợp có thuộc tính thẩm mỹ đặc biệt, có khả tái chế, sản phẩm đa dạng phong phú Nhựa sử dụng chế tạo vật liệu compozit gỗ/nhựa đa dạng, phong phú, bao gồm nhựa nhiệt dẻo nhựa nhiệt rắn - Nhựa nhiệt rắn bao gồm: nhựa epoxy, nhựa polyeste không no, nhựa phenol, nhựa furan, nhựa amino, nhựa polyimit, nhựa polyuretan… - Nhựa nhiệt dẻo sử dụng như: polyetylen (PE), polypopylen (PP), polyamit (PA), polyvinyl clorua (PVC), nhựa polyamit (PA)… Vật liệu compozit gỗ/nhựa, nhựa nhiệt rắn gia công phương pháp ép nhiệt truyền thống quan tâm đáng kể thập kỷ qua nhờ có lợi chủ yếu như: độ bền cao, cải thiện tính chất lý, có tính thẩm mỹ đặc biệt Trong nghiên cứu TS Trần Văn Chứ-Trường Đại học Lâm nghiệp nghiên cứu biến tính bột gỗ keo tai tượng nhựa epoxy, kết cho thấy mô đun đàn hồi, độ bền uốn độ cứng vật liệu compozit cao đáng kể so với bột gỗ không biến tính ban đầu [2] Nhưng loại vật liệu tồn số nhược điểm như: tỷ trọng cao, độ bền giảm nước nóng, co ngót mạnh từ 6-15%, dễ bị nứt, đặc biệt nứt va đập, không chế tạo sản phẩm có hình dạng phức tạp không tái chế Tuy nhiên vật liệu compozit gỗ/nhựa, nhựa nhiệt dẻo có đặc tính hạn chế nhược điểm nhựa nhiệt rắn như: nhiệt độ gia công thấp, độ bền cao, dễ gia công tạo hình sản phẩm phức tạp, co ngót, tái sử dụng thân thiện với môi trường Với ưu điểm đó, vài năm gần giới vật liệu compozit gỗ/nhựa, nhựa nhiệt dẻo ứng dụng phát triển mạnh mẽ, đặc biệt lĩnh vực kiến trúc, xây dựng Trong nghiên cứu luận văn sử dụng polyetylen tỷ trọng cao đóng vai trò nhựa cấu trúc vật liệu compozit I.2 Vật liệu polyetylen Cấu trúc tính chất polyetylen Polyetylen (PE) nhựa nhiệt dẻo, gồm nhiều nhóm etylen CH2=CH2 liên kết với Polyetylen điều chế phản ứng trùng hợp monome etylen: n CH2 = CH2 t0, P, xt CH2 - CH2 n Polyetylen có cấu trúc bán tinh thể, có xen lẫn pha tinh thể pha vô định hình Pha tinh thể hình thành gấp chuỗi polyme thành mỏng tỏa từ trung tâm Các tính chất PE định cấu trúc phân tử mức độ kết tinh, mức độ trùng hợp, khối lượng phân tử trung bình phân bố khối lượng phân tử Ngoài ra, kích thước không gian xếp tinh thể ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính chất vật lí học polyme Các trạng thái tinh thể cung cấp độ cứng nhiệt độ nóng chảy cao (khoảng 120°C), trạng thái vô định hình cung cấp linh hoạt độ bền nén cao Dựa vào trọng lượng phân tử, tỷ trọng, độ kết tinh cấu trúc, PE phân loại sau [17]: - HDPE (polyetylen tỷ trọng cao) + HDPE có mạch thẳng dài, phân tử lượng cao, phân tử lượng trung bình dao động từ 800 000 – 000 000, hàm lượng kết tinh cao: 74- 95%, nhiệt độ nóng chảy: 130-135oC, tỷ trọng: 0,941-0,965 g/cm3 + HDPE có cấu trúc gần với PE khiết, hàm lượng kết tinh cao nên độ không LDPE, có hàm lượng kết tinh cao nên HDPE có độ cứng cao độ thấm thấp loại PE Ngoài HDPE có tính kháng mài mòn cao độ bền kéo cao - LDPE (polyetylen tỷ trọng thấp) + LDPE có cấu trúc mạch nhánh, phân tử lượng trung bình từ 80 000 500 000, tỷ trọng: 0,910- 0,925 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy: 108-115oC, nhiệt độ hoá thuỷ tinh Tg ≈ 110oC, độ kết tinh: 55-65% + LDPE độ bền chảy cao, độ nhớt thấp, phân tử chứa nhiều nhánh gây cản trở trình kết tinh, có tỷ trọng thấp hàm lượng vô định hình cao, điều giúp cho LDPE có độ vượt trội LDPE vật liệu có khả kháng ăn mòn tốt độ hút ẩm thấp Tuy nhiên độ cứng, độ bền kết cấu, độ bền nhiệt thấp - LLDPE (polyetylen tỷ trọng thấp mạch thẳng) + Là sản phẩm đồng trùng hợp ethylen với alpha-olefin có mạch cacbon dài như: buten, hexen octen LLDPE có trọng lượng phân tử cao không đồng mặt hoá học, bao gồm HDPE, tỷ trọng: 0,915-0,925 g/cm3 Hình 1.1 Cấu trúc loại PE: a -LDPE; b- LLDPE; c – HDPE Ngoài có số loại khác PE khác với công nghệ sản xuất phức tạp thông dụng hơn, như: - VLDPE (polyetylen tỷ trọng thấp) Là loại PE chủ yếu mạch thẳng, mạch nhánh ít, tỷ trọng: 0,8800,915 g/cm3 - MDPE (polyetylen tỷ trọng trung bình) Tỷ trọng PE khoảng: 0,926-0,940 g/cm3 - UHMWPE (polyetylen có khối lượng phân tử cao) + Là loại PE có khối lượng phân tử trung bình số từ 3,1 đến 5,67 triệu, loại PE cứng nên dùng làm sợi lớp lót thùng đạn, tỷ trọng: 0,930- 0,935 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy Tnc ≈ 130oC + Có tính kháng mài mòn vượt trội, độ dai, độ bền kéo cao, tính kháng môi trường cực tốt UHMWPE vật liệu lý tưởng cho phận máy móc thiết bị môi trường bị mài mòn cao Một số tính chất PE thông dụng trình bày bảng 1.1 [37] Bảng 1.1 Một số tính chất PE Tiêu chuẩn ASTM UL D570 D638 D638 D638 D638 D790 D695 D732 UL94 D149 D150 Tính chất HDPE LDPE UHMW Độ hút nước, 24 (%) [...]... làm chất gia cường để chế tạo vật liệu compozit BG/HDPE 11 Tuy nhiên, công nghệ chế tạo compozit bột gỗ/nhựa nhiệt dẻo cần có những nghiên cứu cơ bản về khoa học Các loại nhựa nhiệt dẻo thường là polyme có tính phân cực trong phân tử thấp (tính kỵ nước), trong khi đó bột gỗ tự nhiên với thành phần chủ yếu là xenluloza, hemixenluloza và lignin có chứa nhóm -OH trong phân tử nên tính phân cực cao (tính. .. mới nghiên cứu ứng dụng các hạt/sợi nanomet vô cơ hỗ trợ gia cường cho vật liệu compozit gỗ/nhựa Tuy nhiên trong các nghiên cứu đó, các hạt nanomet gia cường mới chỉ dừng lại ở các tương tác vật lí (phối trộn cơ học) với các pha của vật liệu compozit gỗ/nhựa, chưa hình thành các liên kết hóa học, do đó còn hạn chế vai trò gia cường của chúng Việc đưa cưỡng bức các hạt nanomet vào khối vật liệu compozit. .. sau đó lọc, rửa bằng nước cất và etanol rồi sấy trong tủ sấy chân không ở 80oC trong 4 giờ để thu được hạt nanosilica biến tính II.2.3 Chế tạo vật liệu compozit BG/HDPE Vật liệu compozit BG/HDPE được chế tạo theo phương pháp phối trộn nóng chảy trên thiết bị trộn kín Haake Rheomix 610 (CHLB Đức), các mẫu vật liệu compozit bột gỗ/nhựa nền được khảo sát để tìm ra điều kiện phối trộn tối... polyme đầu tiên có tính tương thích với nền nhựa, sợi được tẩm bằng monome lỏng sau đó chúng được đem đi trùng hợp tại chỗ bằng xúc tác, nhiệt độ hay chiếu xạ I.4 Ứng dụng và thị trường tiềm năng của vật liệu compozit BG/HDPE Với sự phát triển của thế giới, vật liệu compozit bột gỗ/nhựa nền đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu Việc nghiên cứu và áp dụng thành công vật liệu này đã được... được tổng hợp bằng phương pháp in situ, sau đó sử dụng hợp chất tác nhân kép silan GPMS tăng khả năng tương hợp và kết dính giữa các pha của vật liệu compozit Chất DCP với hàm lượng thích hợp đóng vai trò chất khơi mào cho quá trình lưới hóa nhựa nền và làm tăng cơ tính cho vật liệu compozit BG/HDPE CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM II.1 Nguyên liệu và hóa chất - Bột gỗ của cây giáng hương được sử dụng có kích thước... 1 tạo ra hydroxyl, bước 2 ngưng tụ siloxan Cũng trong một nghiên cứu của nhóm tác giả Goran Grubbstrom và các cộng sự [24] đã sử dụng dung dịch silan là vinyl–trimethoxy silane (VTMS 97%, Sigma Aldrich, USA) như một chất gắn kết trong vật liệu tổng hợp nhựa nhiệt dẻo/gỗ Trong quá trình tổng hợp vật liệu compozit, dung dịch VTMS và peoxit được bơm vào máy đùn khi chế biến Ở nhiệt độ cao peoxit là chất. .. SiO2 có tính chất cơ lý và độ bền cao hơn gỗ Các hạt nano SiO 2 in situ hình thành sẽ lấp đầy các lỗ trống vi mô trên bề mặt bột gỗ, làm tăng diện tích tiếp xúc của bột gỗ và nhựa nền, đóng vai trò như những chiếc nêm giữa hai pha của vật liệu compozit gỗ/nhựa, do đó làm tăng cơ tính của vật liệu Mô hình 27 bước đầu tiên biến tính bột gỗ sử dụng silan và alkoxit được tóm tắt trên hình 1.16 và mô phỏng... triển ứng dụng thành công vật liệu compozit bột gỗ/nhựa nhiệt dẻo cần phải có nghiên cứu chuyên sâu, giải quyết bài toán tăng tính tương hợp và tạo sự kết dính giữa các cấu tử trong cấu trúc vật liệu compozit I.3.2 Một số phương pháp để biến tính bề mặt bột gỗ Biến tính vật lí Các phương pháp biến tính vật lí liên quan đến sự tạo vi sợi trên bề mặt, tích điện (thổi lửa corona, plasma nguội)… Plasma nguội,... Lượng phế liệu trong sản xuất chế biến gỗ phụ thuộc vào nguyên liệu, kích thước sản phẩm, công suất thiết bị và thường chiếm tỷ trọng từ 45-63% thể tích nguyên liệu [10] Phần lớn lượng phế liệu này dùng cho mục đích làm nhiên liệu, chất đốt ở trong nước Một số nhà máy chế biến gỗ đầu tư máy móc, thiết bị như cán, xay, nghiền phế liệu gỗ cung cấp cho các nhà máy sản xuất giấy, tuy nhiên chỉ một vài loại... trúc phân tử dẫn tới tính tương thích của các cấu tử trong compozit bột gỗ và nhựa nhiệt dẻo là rất kém Bên cạnh đó, để vật liệu compozit đạt được những tính chất hóa lí tốt nhất, độ tương hợp cao thì các cấu tử thành phần cần phải hình thành được các liên kết hóa học hoặc có mặt các chất gia cường đặc biệt kích thước cỡ phân tử polyme Do đó, để phát triển ứng dụng thành công vật liệu compozit bột gỗ/nhựa ... nâng cao hiệu gia cường cho vật liệu WPCs Với lý nêu trên, luận văn mang tên "Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất vật liệu compozit nanosilica-bột gỗ/polyetylen tỷ trọng cao" Trong nghiên cứu. .. phối trộn vật lí đơn đến tính chất lý vật liệu Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit BG/HDPE, bột gỗ biến tính để tăng khả tương hợp tạo hiệu ứng gia cường tính chất định... Nhựa HDPE sử dụng làm nhựa chế tạo vật liệu compozit Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit BG/HDPE phương pháp phối trộn nóng chảy - Khảo sát tính chất lý (độ bền kéo đứt, mô