VẬT LIỆU POLYMERCLAY NANOCOMPOSITE

TỔNG QUAN2.Vật liệu polymer-clay nanocomposite: Nền polymer + Chất gia cường kích cỡ nano... TỔNG QUAN2.Vật liệu polymer-clay nanocomposite: Các loại polymer-clay nanocomposite: 8 Nanoco

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

POLYMER-CLAY NANOCOMPOSITE

I Tổng quan về polymer-clay nanocomposite.

II Vật liệu Polypropylen clay nanocomposite III Vật liệu Nylon-6 clay nanocomposite

IV Ứng dụng.

2

I TỔNG QUAN

1.Cấu trúc clay:

Các dạng clay thường dùng gặp:

4Cấu trúc Hectorit Cấu trúc Montmorilonite

5tinh thể silicat của clay vào hỗn hợp cần gia cố tínhchất.

Polymer composite?

Polymer-clay nanocomposite?

I.TỔNG QUAN

nanocomposite?

6

I TỔNG QUAN

2.Vật liệu polymer-clay nanocomposite:

Nền polymer + Chất gia cường kích cỡ nano

7

I TỔNG QUAN

2.Vật liệu polymer-clay nanocomposite:

Các loại polymer-clay nanocomposite:

8

Nanocompozit dạng bóc lớp có tính chất cơ học cao nhất

trong ba dạng nanocompozit và là cấu trúc mong muốn

đạt được khi chế tạo vật liệu polymer-clay nanocompozit.

Tiến hành khuếch tán clay vào trong chất nền.

I TỔNG QUAN

3.Các phương pháp tổng hơp:

Phương pháp dung dịch

10

+ Không cần biến tính clay

+ Dung môi sau khi được tách ra gây ô nhiễm môi

trường

+ Ít được sử dụng vì mục đích kinh tế

I TỔNG QUAN

3.Các phương pháp tổng hơp:

Phương pháp chèn lớp ở trạng thái nóng chảy:

11

+ Không sử dụng dung môi.

+ Clay cần được biến tính trước.

+ Cần phải biến tính polymer bằng phản ứng ghép Để

tăng tính tương hợp của polymer với clay hứu cơ.

+ Không cần biến tính clay trước.

+ Tuy nhiên phản ứng xảy ra chậm

I TỔNG QUAN

3.Tính chất:

Tuỳ thuộc vào từng loại polymer và clay

- Độ bền và mô đun đàn hồi cao

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Polypropylene

Là một loại nhựa nhiệt dẻo

Cấu trúc tương tự như polyethylene

- Tính chất nhiệt, cơ, lý tuyệt vời khi sử dụng ở

nhiệt độ phòng

14

nhiệt độ phòng

- Tương đối cứng

- Điểm nóng chảy cao

- Khối lượng riêng thấp

- Khả năng chống va đập tương đối tốt

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Polypropylene

Quá trình trùng hợp thường thu được 3 loại sản phẩm:

15

Syndiotactic

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

- Bị lão hóa bởi tia cực tím

- Bị tác động bởi dung môi chứa cholor, chất thơm

- Khả năng kết dính không cao

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Polypropylene-clay Nanocomposite

Điều chế:

-Phương pháp chèn lớp ở trạng thái nóng chảy

-Clay hữu cơ và polymer được trộn ở nhiệt độ gia côngtrong các thiết bị như: máy cán, máy đùn, máy phun.-Điều kiện nhiệt độ thường vào khoảng 170-1900C

17-Điều kiện nhiệt độ thường vào khoảng 170-1900C

Máy đùn nhựa

 Phương pháp trùng hợp tại chỗ (in-situ)

Vật liệu nanocomposite PP-clay hectorit đã đượcTudor và cộng sự chế tạo với xúc tác metallocen

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Polypropylene-clay Nanocomposite

18

Tính chất:

Polypropylene-clay Nanocomposite

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

19

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Polypropylene-clay Nanocomposite

Tính chất:

Tính chất cơ học

PP/clay nanocomposite có tính chất cơ học cao

hơn nhiều so với PP ban đầu

20hơn nhiều so với PP ban đầu

 E-modul

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Ti Tmax

% Khối lượng còn lại ở

Một số đặc trưng nhiệt khối lượng của

PP-MA có và không có nanoclay hữu cơ.

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Polypropylene-clay Nanocomposite

22

Mẫu

Ti( 0 C)

Tmax( 0 C) 2700C 3300C

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Polypropylene-clay Nanocomposite

Tính chất:

Độ bền kéo đứt và độ dãn khi đứt

24

II.POLYPROPYLENE-CLAY NANOCOMPOSITE:

Polypropylene-clay Nanocomposite

25

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

Nylon-6

Ưu điểm:

- Tính chất cơ lý cao (bền kéo, cứng, bền nén, bền

mài mòn, bền mỏi, độ rão thấp)

- Chịu dầu và chịu dung môi, bền hoá chất (trừ

axit) Polyamit bị axit phân hủy nhanh và phân

27

axit) Polyamit bị axit phân hủy nhanh và phânhuỷ khi nung nóng với monoaxit ở nhiệt độ cao,đặc biệt ở nhiệt độ nóng chảy

- Bền nhiệt

- Bề mặt đẹp

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

Nylon-6

Nhược điểm:

- Độ hút ẩm cao dẫn đến giảm độ cứng (giảm Tg),

độ ổn định kích thước

- Kém bền với nhiệt, axit, kiềm

- PA6 bị phân huỷ dưới tác dụng của tia tử ngoại, bị

28

- PA6 bị phân huỷ dưới tác dụng của tia tử ngoại, bịoxy hoá dưới tác dụng của nhiệt độ khi có mặt củaoxy

- Giá thành đắt

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

Nylon-6-clay Nanocomposite

30

31

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

Nylon-6-clay Nanocomposite

Tính chất:

Mô đun đàn hồi:

32

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

III.NYLON-6-CLAY NANOCOMPOSITE:

Nylon-6-clay Nanocomposite

Tính chất:

Khả năng chống cháy và tính che chắn:

Nanocomposite trên cơ sở PA6 với hàm lượng 2PTL nanoclay được thay thế bằng pentacritriol Hợp chất trên tạo thành cho khả năng chống cháy cao.

35

khả năng chống cháy cao.

Clay giúp tăng tính che chắn là do sự tạo thành những đường dẫn vòng vèo.

IV.ỨNG DỤNG

36

IV.ỨNG DỤNG

1 Trong kỹ thuật ô tô:

Công ty Ube thuộc tập đoàn Toyota đã sử dụng

để thay thế một số bộ phận kim loại trong động

cơ ô tô

37

IV.ỨNG DỤNG

1 Trong kỹ thuật ô tô:

ABS-MMT nanocomposite được sử dụng làmkhung xe hơi hay khung máy bay

38

IV.ỨNG DỤNG

2 Đóng gói, bao bì thực phẩm:

 Vật liệu bọt khí hàng rào

 Hạt nanoclay tạo ra một mạng lưới phức tạp

trong polymer matrix

 Làm giảm độ khuyếch tán của oxy và nước

vào bên trong màng bọc

39vào bên trong màng bọc

 Thực phẩm tươi lâu hơn

IV.ỨNG DỤNG

41

IV.ỨNG DỤNG

4 Các loại bạc trượt hoạt động trong môi

trường nước :

43

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1 Thái Hoàng, Nguyễn Thu Hà, Vật liệu nanocompozitkhoáng sét nhựa nhiệt dẻo, Nhà xuất bản Khoa hoc

THANK YOU FOR YOUR ATTENTION

45