Đồ án công nghệ; tổng quan về nhựa epoxyed 5

Đồ án Công Nghệ I GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan MỤC LỤC TRANG MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương LÝ THUYẾT TỔNG HỢP EPOXY 1.1 Tính chất chung Epoxy 1.2 Nguyên liệu điều chế .8 1.2.1 Epiclohydrin 1.2.2 Diphenylol propan 1.3 Điều chế nhựa 10 1.3.1 Phản ứng tạo nhựa diepoxy .10 1.3.2 Phản ứng tạo nhựa polyepoxy 12 1.3.3 Sản phẩm epoxy hoá hợp chất không no 14 1.4 Biến tính nhựa epoxy 14 1.4.1 Sử dụng axit béo dầu thực vật 14 1.4.2 Đồng trùng hợp với hợp chất vinyl 15 1.5 Đóng rắn nhựa epoxy 16 1.5.1 Lý thuyết đóng rắn 16 1.5.2 Tác nhân đóng rắn axit 17 1.5.3 Tác nhân đóng rắn bazơ .19 Chương QUY TRÌNH SẢN XUẤT EPOXY ED–5 22 2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 22 2.2 Chuẩn bị thiết bị phản ứng 23 2.3 Ngưng tụ tạo nhựa 23 2.4 Chưng tách epiclohydrin 23 2.5 Rửa nhựa .23 2.6 Chưng tách nước 24 SVTH: Lê Viết Việt Nhân Trang: Lớp 12H4LT Đồ án Công Nghệ I GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan 2.7 Lọc nhựa 24 2.8 Chưng tách toluen 24 2.9 Lọc sản phẩm 24 THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 25 Chương ỨNG DỤNG .26 3.1 Tình hình chung 26 3.1.1 Sơn – Lớp phủ .26 3.1.2 Keo dán .27 3.1.3 Vật liệu cách điện .27 3.1.4 Ứng dụng xây dựng – Vật liệu composite 28 3.2 Tình hình Việt Nam 29 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 SVTH: Lê Viết Việt Nhân Trang: Lớp 12H4LT Đồ án Công Nghệ I GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan MỞ ĐẦU Ngày nay, với khoa học đại, công nghệ hóa học không ngừng phát triển chiếm vị trí quan trọng nhiều lĩnh vực Khoa học nghiên cứu sản xuất hợp chất cao phân tử công nghệ điển hình, đặc trưng tốc độ phát triển phạm vi ứng dụng chúng Các ngành công nghiệp lớn cao su, chất dẻo, sợi hóa học, màng, sơn keo, vật liệu cách điện giấy, v.v hoàn toàn có mặt vật liệu cao phân tử hay Polymer Có thể nói vật liệu cao phân tử sử dụng ngành kinh tế quốc dân Sản phẩm Polyme có tính chất đặc biệt so với vật liệu khác tỷ trọng thấp, tính cách điện, cách nhiệt, cách âm cao, khả chống ăn mòn, dễ gia công, dễ tạo hình nhuộm màu tốt, v.v… Tuy nhiên nhiều nhược điểm độ bền nhiệt thấp, hệ số giãn nở nhiệt cao, dễ chảy phân hủy theo thời gian, v.v Khoa học công nghệ phát triển tương ứng với nhiều nghiên cứu cho thấy khắc phục nhược điểm tạo sản phẩm có tính chất đặc biệt tốt Hiện hầu phát triển phát triển sử dụng phổ biến vật liệu Polymer, nước công nghiệp đại thường có ứng dụng tiên tiến đại nhiều lĩnh vực vũ trụ, hàng không, hàng hải, quân dân dụng Một sản phẩm công nghệ Polymer thường quan tâm epoxy Epoxy tên gọi chung cho tất loại nhựa tổng hợp có chứa nhóm epoxy cấu trúc phân tử, chúng xem monomer liên kết ngang hay oligomer có chứa nhóm epoxy Nhựa epoxy sản phẩm ngưng tụ epiclohydrin với ancol đa chức hay phenol đa chức, nhựa có khối lượng phân tử cao, epoxy đóng rắn chứa nhóm epoxy Ngày nay, thuật ngữ epoxy dùng để số dạng nhựa nhiệt dẻo chưa qua biến tính đóng rắn nhựa nhiệt rắn Theo tài liệu, quyền cho việc tổng hợp epoxy xuất từ SVTH: Lê Viết Việt Nhân Trang: Lớp 12H4LT Đồ án Công Nghệ I GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan năm 90 kỷ 19 Tuy nhiên, phải đến cuối năm 1930, Pierre Castan SVTH: Lê Viết Việt Nhân Trang: Lớp 12H4LT Đồ án Công Nghệ I GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan (người Thụy Sĩ) Sylvan Greenlee (người Mỹ) công khai cấp sáng chế tổng hợp thành công mẻ nhựa từ Bisphenol-A với epiclohydrin cách đồng thời, độc lập Sản phẩm đặc trưng nhóm epoxide cuối mạch, chúng đước giới thiệu thị trường đưa vào sản xuất thương mại vào năm 1947 [1] Epoxy phát triển rộng khắp hệ Thế chiến II, trước sử dụng cho mục đích quân Sự linh động epoxy mang lại suất sử dụng cao tác động nhiệt độ hay môi trường ăn mòn Nếu so sánh với dạng nhựa nhiệt rắn khác epoxy hệ thống phức tạp.[2] Một ứng dụng lớn epoxy lớp phủ, có lĩnh vực khác keo dán, composite, vật liệu cách điện Những năm cuối 1940, hai hãng lớn Mỹ Shell Chemical Co Union Carbide Corp Bắt đầu nghiên cứu epoxy sở Bisphenol-A Nhiều dạng epoxy phát triển liên tục suốt 20 năm (từ 1950 đến 1970) với 25 loại khác khả dụng vào cuối thập niên 60 Chúng epoxy đa chức sử dụng cho ứng dụng chịu nhiệt độ cao [1] Năm 1960, nhựa epoxy đa chức phát triển với nhiệt độ gia công cao Sau đó, CIBA Products Co sản xuất đưa vào thị trường nhựa epoxynovolac từ o-cresol Từ năm 1970, đột phá công nghiệp sơn phủ hệ nước sở epoxy thiết lập vị trí thống lĩnh thị trường epoxy giới: sơn tĩnh điện cho sản xuất ô tô, sơn nội thất, lớp phủ bảo vệ công nghiệp Vào thập niên 80 kỷ 20, ngành công nghiệp điện tử Nhật sử dụng loại epoxy có độ tinh khiết cao để chế tạo chi tiết phức tạp Người ta hướng đến việc tiếp tục thu nhỏ kích thước thiết bị công nghiệp máy tính, thiết bị điện tử thiết bị thông tin liên lạc đại Điều dẫn đến đời ứng dụng hệ thống epoxy hỗn hợp với số điện môi thấp (D k), nhiệt độ hóa thủy tinh cao (Tg), gia tăng nhiệt độ phân hủy nhiệt (Td) Từ 1990, vật liệu chống xạ phát triển từ epoxy–acrylate SVTH: Lê Viết Việt Nhân Trang: Lớp 12H4LT Đồ án Công Nghệ I GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan epoxy vòng béo [5] Năm 1999, Công ty DOW Chemical giới thiệu loại epoxy nhiệt dẻo mới, BLOX*, sử dụng cho ứng dụng keo dán, lớp phủ, chắn khí áp suất cao…[5] Dow Chemical Co nhà cung cấp nhựa epoxy sản phẩm nguyên liệu liên quan hàng đầu giới với 10 nhà máy sản xuất toàn giới, khu vực Châu Á có nhà máy Zhangjiagang, tỉnh Giang Tô (Trung Quốc); Gumi (Hàn Quốc) Kinu Ura (Nhật Bản) Trung Quốc thị trường phát triển sản phẩm nhựa epoxy nhanh giới, thị trường Châu Á khác, Trung Quốc đóng vai trò quan trọng Dow khách hàng Để đảm bảo phát triển liên tục khu vực Châu Á, Dow dự định xây dựng nhà máy epoxy lỏng (LER) công suất 100.000 tấn/năm nhà máy epiclohydrin (ECH) 150.000 tấn/năm Trung Quốc sử dụng công nghệ chuyển hóa glycerin, công nghệ độc quyền Dow Glyxerin sản phẩm tái sinh từ trình sản xuất nhiên liệu diesel sinh học Công ty Cardolite (Mỹ) giới thiệu sản phẩm sơn epoxy dựa tác nhân đóng rắn phenalkamin Chúng hợp chất thơm chứa nhóm amin có mạch dài [14] Ngoài việc cung cấp thời gian đóng rắn nhanh, phenalkamin giúp cho sơn epoxy có khả đóng rắn nhiệt độ thấp (