TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG POLYVINYL CLORUA (PVC) PHẾ THẢI ĐỂ CHẾ TẠO VẬT LIỆU COMPOZIT Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Kim Oanh Giáo viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Vũ Giang Hà Nội, năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi Vũ Thị Kim Oanh xin cam đoan: - Đồ án tốt nghiệp kết nghiên cứu đồ án em thực đƣợc thực theo hƣớng dẫn giáo viên hƣớng dẫn - Đồ án đƣợc thực hoàn toàn mới, không chép theo đồ án tƣơng tự - Mọi tham khảo sử dụng đồ án đƣợc trích dẫn nguồn tài liệu báo cáo danh mục tài liệu tham khảo - Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế nhà trƣờng, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Vũ Thị Kim Oanh LỜI CẢM ƠN Trong trình đƣợc học tập trau dồi kiến thức dƣới giảng dạy tận tụy nhiệt tình tập thể thầy cô giáo Trƣờng Đại học Tài Nguyên Môi Trƣờng Hà Nội, em đƣợc tiếp thu kiến thức quý báu cho Việc thực tập làm đồ án hội cho em ứng dụng kiến thức, kỹ học vào thực tế hoạt động Đây dịp để em củng cố kiến thức học, đồng thời giúp cho việc nghiên cứu phần kiến thức chuyên sâu ngành học Qua thời gian làm đồ án Viện Kỹ thuật nhiệt đới – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, giúp em tích luỹ đựơc nhiều kiến thức, nâng cao hiểu biết thực tế Đầu tiên, em xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy TS Nguyễn Vũ Giang anh chị Phòng Hóa lý vật liệu phi kim loại Viện Kỹ thuật nhiệt đới – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giúp đỡ, hƣớng dẫn tận tình, chu đáo, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án Em xin gửi lời tri ân tới cô giáo chủ nhiệm Trịnh Thị Thắm thầy cô giáo khoa Môi trƣờng- Trƣờng Đại học Tài Nguyên Môi Trƣờng Hà Nội giảng dạy, giúp đỡ em suốt trình em học tập trƣờng Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè quan tâm, động viên giúp đỡ để em hoàn thành tốt đồ án Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU COMPOZIT NHỰA GỖ 1.1 Giới thiệu vật liệu compozit nhựa/gỗ 1.2 Cao su nitril butadien (NBR) 1.2.1 Lịch sử phát triển 1.2.2 Đặc điểm cấu tạo 1.2.3 Ký hiệu, tên thƣơng mại NBR 1.3 Giới thiệu bột gỗ bột gỗ keo tai tƣợng 1.3.1 Bột gỗ (BG) 1.3.2 Giới thiệu bột gỗ keo tai tƣợng 1.4 Vật liệu Polyvinyl clorua (PVC) 1.4.1 Lịch sử phát triển 1.4.2 Đặc điểm cấu tạo 1.5 Hiện trạng tái chế nhựa phế thải 10 1.5.1 Giới thiệu nhựa phế thải 10 1.5.2.Nguồn phát sinh nhựa phế thải 11 1.5.3 Ảnh hƣởng PVC phế thải đến môi trƣờng 12 1.5.4 Tác động môi trƣờng đến nhựa phế thải 13 1.5.5 Giải vấn đề môi trƣờng rác thải PVC 13 1.6 Các trở ngại tái sinh PVC 15 1.7 Ứng dụng PVC tái sinh học 16 1.8 Hiệu việc tái chế nhựa phế thải PVC chế tạo vật liệu compozit 17 CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM 19 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 19 2.2 Nguyên liệu hóa chất sử dụng chế tạo vật liệu 19 2.3 Kế thừa quy trình biến tính bột gỗ Teos [10] 20 2.4 Các phƣơng pháp đánh giá tính chất vật liệu 20 2.4.1 Khảo sát tính chất lƣu biến nóng chảy vật liệu 20 2.4.2 Khảo sát tính chất học vật liệu 21 2.4.3 Khảo sát số trƣơng nở (SI) 23 2.4.4 Khảo sát tính chất điện vật liệu compozit 23 2.4.5.Thử nghiệm oxy hóa nhiệt ẩm vật liệu compozit 24 2.4.6.Khảo sát khả bắt cháy vật liệu 24 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 26 3.1.Tính chất lƣu biến nóng chảy vật liệu PVCw/NBR/BG 26 3.2 Khảo sát tính chất học compozit PVCw/NBR/BG 28 3.3 Chỉ số trƣơng nở 31 3.4 Tính chất điện vật liệu compozit 32 3.5 Thử nghiệm oxyhóa nhiệt ẩm 33 3.6 Khảo sát khả bắt cháy vật liệu 34 KẾT LUẬN 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Kí hiệu, thành phần khối lƣợng mẫu (%) 21 Bảng 2.2: Tiêu chuẩn UL 94 – VB đánh giá khả chống cháy polyme (xác định thời gian cháy theo phƣơng thẳng đứng) 25 Bảng 3.1: Các mô men xoắn cân PVCwg0BS, PVCwgBG PVCwgBS compozit 26 Bảng 3.2: Độ bền kéo đứt (σ, MPa), độ dãn dài đứt (ε ,%) mô đun Young ( EY, MPa) mẫu đo 28 Bảng 3.3: Hệ số già hóa vật liệu compozit 136 oC 30, 40, 50 % hàm lƣợng bột gỗ bột gỗ biến tính 33 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Ảnh gỗ, keo tai tƣợng Hình 1.2: Phế thải PVC cứng, xay nhỏ 11 Hình 1.3: Phế thải PVC dạng ống mềm cáp điện 11 Hình 2.1: Máy trộn nội Haake 20 Hình 2.2: Mẫu đo tính chất lý 21 Hình 2.3: Thiết bị đo lí đa Zwick 22 Hình 2.4: Máy đo tính chất điện môi Agilent model E4980A (Mỹ) 24 Hình 3.1: Mô men xoắn mẫu blend PVCwg, PVCwg0BS, PVCwgBS, PVCwgBG với 40% hàm lƣợng BG 27 Hình 3.2: Độ bền kéo đứt polyme nanocompozit PVCw/NBR/Bột gỗ theo hàm lƣợng bột gỗ bột gỗ biến tính 29 Hình 3.3: Mô đun Young polyme nanocompozit PVCw/NBR/Bột gỗ theo hàm lƣợng bột gỗ bột gỗ biến tính 30 Hình 3.4: Ảnh hƣởng bột gỗ đến số trƣơng nở vật liệu PVCwg0BS, PVCwgBG, PVCwgBS 31 Hình 3.5 Hằng số điện môi mẫu nhựa compozit PVCwgBG sử dụng bột gỗ biến tính không biến tính 32 Hình 3.6: Tổn hao điện môi của nhựa mẫu compozit PVCwgBG sử dụng bột gỗ biến tính không biến tính 32 Hình 3.7: Mẫu polyme blend PVCwg sau khỉ thử nghiệm oxy hóa nhiệt ẩm 136 oC 34 BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT WPC Vật liệu compozit bột gỗ - nhựa nhiệt dẻo PVC Polyvinyl clorua NBR Cao su butadiene nitril BG Bột gỗ BS Bột gỗ biến tính TEOs TEOs Tetraetyl orthosilicat AM Anhydride Maleic PVCw Nhựa PVCw, 10% NBR, 0% bột gỗ PVCwg0 Nhựa PVCw ghép AM, 0% NBR 0% bột gỗ PVCwg Nhựa PVCw ghép AM, 10% NBR PVCwgBG30 Nhựa PVCw ghép AM, 10% NBR 30% bột gỗ PVCwgBG40 Nhựa PVCw ghép AM, 10% NBR 40% bột gỗ PVCwgBG50 Nhựa PVCw ghép AM, 10% NBR 50% bột gỗ PVCwgBS30 Nhựa PVCw ghép AM, 10% NBR 30% bột gỗ biến tính PVCwgBS40 Nhựa PVCw ghép AM, 10% NBR 40% bột gỗ biến tính PVCwgBS50 Nhựa PVCw ghép AM, 10% NBR 50% bột gỗ biến tính ...LỜI CAM ĐOAN Tôi Vũ Thị Kim Oanh xin cam đoan: - Đồ án tốt nghiệp kết nghiên cứu đồ án em thực đƣợc thực theo hƣớng dẫn giáo... chế nhà trƣờng, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Vũ Thị Kim Oanh LỜI CẢM ƠN Trong trình đƣợc học tập trau dồi kiến thức dƣới giảng dạy tận tụy nhiệt tình tập