nghien cứu chế tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa nền polyeste khong no PEKN va phụ gia tro bay

Luận văn tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn quan tâm giúp đỡ quý báu từ thầy cô, cán nhân viên suốt trình nghiên cứu, học tập thực luận văn tốt nghiệp Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polyme & Compozit Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Bạch Trọng Phúc hướng dẫn nhiệt tình, tận tâm chu đáo Thầy để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Hà Nội, ngày 08 tháng 06 năm 2009 Sinh viên thực Luận văn tốt nghiệp TÓM TẮT NỘI DUNG Sự phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp nước ta năm gần kéo theo gia tăng chất thải, đặc biệt ngành công nghiệp lượng Tại nước ta có nhiều nhà máy nhiệt điện sử dụng đốt than hàng năm lượng tro xỉ phế thải thải nhiều (khoảng triệu tấn/năm) không ngừng tăng lên Đây lượng phế thải lớn gây trở ngại diện tích chứa ảnh hưởng tới môi trường Vì vậy, việc tìm giải pháp công nghệ để xử lý nguồn phế thải làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tạo sản phẩm hữu ích cho xã hội việc làm có ý nghĩa Trong thời gian gần có số số công trình nghiên cứu nước hợp tác với Quốc tế khả ứng dụng chúng như: công trình nghiên cứu Viện Công nghệ Vật liệu Xây dựng gần nhất, tro xỉ sử dụng làm phụ gia cho bê tông đập tràn công trình thuỷ điện Sơn La Nhưng lượng tro xỉ sử dụng so với số lượng tro xỉ tồn đọng hồ chứa nhà máy thuỷ điện nhỏ Để tận dụng triệt để nguồn nguyên liệu quý này, người ta tìm hướng cho loại phụ gia mà hướng việc sử dụng tro bay làm phụ gia vật liệu compozit Trên sở đó, đặt nhiệm vụ nghiên cứu sau: Lựa chọn tỷ lệ hệ khởi đầu xúc tiến; lựa chọn tỷ lệ chất liên kết tối ưu; lựa chọn tỷ lệ nhựa chất gia cường dạng bột thích hợp Sau trình khảo sát thời gian gel, hàm lượng phần gel nhựa polyeste không no (dạng octo) với tỷ lệ khác xúc tác, xúc tiến ảnh hưởng chất liên kết đến độ nhớt hỗn hợp nhựa/bột gia cường đề tài tìm tỷ lệ tối ưu để chế tạo vật lệu polyme compozit (PC) Các kết nghiên cứu độ bền học độ bền môi trường hoá chất mạnh (Axit sunfuric 30%, NaOH 10%, NaCl 3%, xăng A92, dầu điezen nước cất) cho thấy vật liệu PC sở nhựa polyeste không no 2508PT-WV dạng octo (của Hàn Quốc) gia cường phụ gia tro bay có độ bền tương đối ổn định Khi tiến hành ngâm mẫu compozit môi trường hoá chất trên, sau 16 ngày tính chất lý mẫu thay đổi tương đối Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC TÓM TẮT NỘI DUNG MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: TỔNG QUAN I.1.GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU COMPOZIT I.1.1.Lịch sử phát triển I.1.3 Đặc điểm phân loại vật liệu compozit [3,4] I.1.3.1 Các đặc điểm chung [4] I.2.THÀNH PHẦN CỦA VẬT LIỆU PC I.2.1.Nhựa I.2.2 Thành phần cốt (Chất gia cường) .19 I.2.3 Phụ gia chất độn 24 I.2.3.1 Phụ gia 24 I.2.3.2 Chất độn 25 I.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VẬT LIỆU PC [4] .32 I.3.1 Phương pháp lăn ép tay 33 I.3.2 Phương pháp phun sợi 34 I.3.3 Công nghệ đúc kéo 34 I.3.4 Công nghệ quấn sợi 35 I.3.5 Công nghệ bơm nhựa vào khuôn .35 I.3.6 Công nghệ hút chân không 36 I.4 TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU PC 37 I.5 ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU PC 39 PHẦN II: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 VÀ THỰC NGHIỆM 41 II.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU ĐẦU 41 II.1.1 Nguyên liệu hóa chất 41 II.1.2 Phương pháp xác định tỷ trọng .42 II.1.3 Phương pháp xác định độ nhớt Brookfield .42 II.1.4 Phương pháp xác định số axit 42 II.1.5 Phương pháp xác định thời gian gel hóa 43 Luận văn tốt nghiệp II.1.6 Phương pháp xác định hàm lượng phần gel 44 II.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN CỦA VÂT LIỆU PC .44 II.2.1 Phương pháp xác định độ bền nén 44 II.2.2 Phương pháp xác định độ bền uốn 45 II.2.3 Phương pháp xác định độ bền va đập .46 II.2.4 Phương pháp xác định độ bền kéo 47 II.2.5 Phương pháp xác định thay đổi khối lượng môi trường hoá chất 48 II.2.6 Phương pháp chụp kính hiển vi điện tử quét (SEM) 48 II.2.7 Phương pháp xác định độ hấp thụ nước 48 II.2.8 Phương pháp phân tích nhiệt khối lượng TGA (Thermo Gravimetric Analysis) 49 PHẦN III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .49 III.1 PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU ĐẦU 49 III.1.1 Đặc tính nguyên liệu đầu 49 III.1.1.1 Nhựa PEKN 49 Các kết phân tích cho thấy, nhựa PEKN – 2508PT-WV (dạng octo) có tiêu kỹ thuật đáp ứng yêu cầu làm nhựa cho vật liệu polyme compozit 50 III.1.1.2 Phụ gia tro bay 50 III.1.2 Khảo sát thời gian gel hóa hàm lượng phần gel 51 III.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ CHẤT LIÊN KẾT ĐẾN TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ CƠ HỌC VẬT LIỆU PC 52 III.3 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA BỘT GIA CƯỜNG ĐẾN TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU PC 54 III.6 KHẢO SÁT ĐỘ BỀN HOÁ CHẤT CỦA VẬT LIỆU PC TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG HOÁ CHẤT KHÁC NHAU THEO THỜI GIAN .66 III.7 KHẢO SÁT ĐỘ HẤP THỤ CỦA NƯỚC VÀO VẬT LIỆU PC 70 III.8 KHẢO SÁT ĐỘ BỀN NHIỆT CỦA VẬT LIỆU PC 72 PHẦN IV KẾT LUẬN 75 PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO .76 Luận văn tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển vũ bão lĩnh vực: công nghiệp, nông nghiệp nhiều ngành kinh tế khác ,vật liệu polyme compozit (PC) khẳng định vai trò quan trọng việc thay vật liệu truyền thống Vật liệu PC có nhiều ưu điểm vượt trội so với vật liệu truyền thống(gỗ, sắt, thép) như: nhẹ, bền, không bị ăn mòn,dễ gia công, độ cách điện cao … nhiều tính khác mà vật liệu truyền thống không có, vật liệu PC ngày mở rộng lĩnh vực sử dụng Từ ứng dụng làm dụng cụ thể thao, chi tiết ôtô, tàu thuyền, vật dụng đời sống hàng ngày làm khiên chống đạn lĩnh vực quân nhiều chi tiết khác lĩnh vực hàng không vũ trụ Luận văn tốt nghiệp Ở Việt Nam, năm gần đây, song song với trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nước nhu cầu lượng tăng cao Vì vậy, lượng than đốt cần cho nhà máy nhiệt điện hoạt động theo mà không ngừng tăng lên Kéo theo phát sinh ngày gia tăng chất thải Chỉ tính riêng hai nhà máy nhiệt điện Phả Lại Phả Lại ngày thải khoảng 6000 tro xỉ, lấp đầy hai hồ chứa sâu chục mét Đây lượng phế thải lớn gây trở ngại diện tích chứa ảnh hưởng tới môi trường Vì vậy, việc tìm giải pháp công nghệ để xử lý nguồn phế thải làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tạo sản phẩm hữu ích cho xã hội việc làm có ý nghĩa Với kinh nghiệm tái sử dụng sản phẩm trình đốt than áp dụng nước tiên tiến Thế giới Mỹ, Nhật nước Châu Âu cho thấy khoảng 60 – 70% lượng tro xỉ thải sử dụng cho ngành công nghiệp xây dựng, cầu đường, bê tông làm phụ gia cho nhiều sản phẩm thương mại khác Việc tái sử dụng tro xỉ biết đến Việt Nam từ nhiều năm trước có số công trình nghiên cứu nước hợp tác với Quốc tế khả ứng dụng chúng, công trình nghiên cứu Viện vật liệu xây dựng Nhưng nay, số lượng quy mô sử dụng loại chất thải nhỏ lẻ phần lớn tư nhân đứng đấu thầu mua lại khai thác tự để sử dụng làm gạch gia công than đóng bánh Gần nhất, tro xỉ sử dụng làm phụ gia cho bê tông đập tràn công trình thủy điện Sơn La… Để tận dụng triệt để nguồn nguyên liệu quý này, người ta tìm hướng cho loại phụ gia mà hướng việc sử dụng tro bay làm phụ gia vật liệu compozit Luận văn tốt nghiệp Trên sở hình thành đề tài:″ Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa polyeste không no ( PEKN ) phụ gia tro bay ″ đời nhằm giải khó khăn Nhiệm vụ đề tài bao gồm:     Phân tích đánh giá tro bay Khảo sát chế độ đóng rắn nhựa Khảo sát tỷ lệ nhựa nền/chất gia cường Khảo sát ảnh hưởng môi trường hoá chất đến độ bền học vật liệu  Khảo sát độ hấp thụ nước vật liệu PHẦN I: TỔNG QUAN I.1.GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU COMPOZIT I.1.1.Lịch sử phát triển Cách hàng nghìn năm, vật liệu compozit xuất người sử dụng đời sống Khoảng 5000 năm trước Công nguyên, người cổ đại biết nghiền nhỏ đá vật liệu hữu khác trộn vào đất sét để giảm độ co ngót nung gạch Ở Ai Cập khoảng 3000 năm trước Công nguyên, người ta làm thuyền lau sậy đan tẩm bitum, bỏ qua số khái niệm kỹ thuật coi kỹ thuật làm tàu từ vật liệu PC Ở Việt Nam, nhà làm từ hỗn hợp bùn trộn rơm, rạ làm thuyền đan trát sơn ta ví dụ vật liệu compozit [2] Mặc dù hình thành từ sớm vật liệu PC thực ý vào khoảng 60 năm trở lại Vào năm 1930, Slayter Thomas cấp sáng chế cho việc chế tạo sợi thuỷ tinh, sau Ellis Foster dùng gia cường cho polyeste Polyeste tăng cường sợi thuỷ tinh ứng dụng ngành hàng không năm 1938 [6] Năm 1944 Luận văn tốt nghiệp có hàng nghìn chi tiết chất dẻo compozit cho máy bay tàu chiến phục vụ đại chiến giới lần thứ II sản xuất Năm 1950, chất lượng vật liệu PC cải thiện đáng kể nhờ đời nhựa epoxy hàng loạt sợi tăng cường khác sợi cacbon, sợi polyeste, nylon, aramit (Kevlar), sợi silic… Từ năm 1970 nay, chi tiết chế tạo từ vật liệu compozit chất dẻo sợi tăng cường sử dụng rộng rãi lĩnh vực đóng tàu, chế tạo ôtô, vật liệu xây dựng ngành kỹ thuật cao hàng không, vũ trụ… [7] I.1.2 Xu hướng phát triển [2]     Thay thép vật liệu compozit Chuyển vật liệu sang dạng sợi để tăng độ bền Đa dạng hoá polyme chất tăng cường Phối hợp vật liệu polyme, kim loại gốm I.1.3 Đặc điểm phân loại vật liệu compozit [3,4] I.1.3.1 Các đặc điểm chung [4] • Là vật liệu nhiều pha Các pha tạo nên compozit thường khác chất, không hoà tan lẫn nhau, phân cách bề mặt phân chia pha Pha liên tục toàn khối compozit gọi nhựa (matrix), pha phân bố gián đoạn, bao bọc, quy định gọi cốt • Trong compozit tỷ lệ, hình dáng, kích thước phân bố cốt tuân theo quy định thiết kế trước • Tính chất pha thành phần kết hợp để tạo nên tính chất chung compozit Tuy vậy, tính chất compozit không bao hàm tất tính chất pha thành phần chúng đứng riêng rẽ mà lựa chọn tính chất tốt phát huy thêm Luận văn tốt nghiệp I.1.3.2 Phân loại [3] Để phân loại vật liệu compozit thường dựa vào đặc điểm đặc trưng chúng, sau hai cách phân loại thông dụng a Theo chất b Theo đặc điểm cấu trúc hình học cốt Compozit Cốt hạt Hạt thô Cốt sợi Hạt mịn Liên tục Compozit cấu trúc Gián đoạn Có hướng Lớp Tấm lớp Tổ ong Ngẫu nhiên I.2.THÀNH PHẦN CỦA VẬT LIỆU PC I.2.1.Nhựa Là thành phần vật liệu PC , pha liên tục, đóng vai trò chất kết dính,liên kết vật liệu gia cường, chuyển ứng suất lên chúng Ngoài ra, có tác dụng bảo vệ chất gia cường tác dụng môi trường Các tính chất polyme có ảnh hưởng nhiều đến tính chất học tính chất hoá học sản phẩm Bản chất vật liệu định phương pháp gia công, chế tạo ảnh hưởng đến độ bền sản phẩm Do đó, polyme phải đáp ứng yêu cầu sau: [5] Luận văn tốt nghiệp - Khả thấm ướt tốt bề mặt chất gia cường để tạo tiếp xúc tối đa - Khả làm tăng độ nhớt hoá rắn trình kết dính - Khả biến dạng trình đóng rắn để giảm ứng suất nội xảy co ngót thể tích thay đổi nhiệt độ - Chứa nhóm hoạt động hay phân cực - Phù hợp với điều kiện gia công thông thường Việc lựa chọn cho vật liệu PC dựa nguyên tắc dung hoà yếu tố độ bền, khả gia công tiêu chuẩn khác Nhựa tạo thành từ chất nhiều chất trộn lẫn cách đồng tạo thể liên tục Và thực tế người ta sử dụng nhựa nhiệt rắn hay nhựa nhiệt dẻo làm polyme I.2.1.1.Polyme nhựa nhiệt dẻo Compozit nhựa nhiệt dẻo có độ tin cậy cao mức độ ứng suất dư nảy sinh sau tạo thàng sản phẩm thấp • Ưu điểm nhựa nhiệt dẻo giảm công đoạn đóng rắn, khả thi công tạo dáng sản phẩm dễ thực khắc phục khuyết tật trình sản xuất tận dụng phế liệu gia công lại lần thứ hai • Nhược điểm compozit nhựa nhiệt dẻo không chụi nhiệt độ cao Tuy nhiên, polyme nhiệt dẻo nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, khả ứng dụng rộng rãi khả tái sinh chúng Hiện chúng chưa ứng dụng nhiều nhiệt rắn dự đoán tương lai vượt nhựa nhiệt rắn.[6] 10 Luận văn tốt nghiệp Hình III.16: Ảnh SEM bề mặt gãy vật liệu PC sở nhựa PEKN gia cường phụ gia tro bay sau ngâm môi trường xăng A92 Hình III.17: Ảnh SEM bề mặt gãy vật liệu PC sở nhựa PEKN gia cường phụ gia tro bay sau ngâm môi trường dầu điezen 65 Luận văn tốt nghiệp Qua hình III.12; III.13; III.14; III.15; III.16 III.17 cho thấy vật liệu PC sở nhựa PEKN gia cường phụ gia tro bay chịu nước, xăng dầu tốt Cấu trúc vật liệu bị biến đổi so với trước ngâm Chịu muối, axit kiềm hơn, cấu trúc vật liệu xuất lỗ phồng rộp giống tổ ong III.6 KHẢO SÁT ĐỘ BỀN HOÁ CHẤT CỦA VẬT LIỆU PC TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG HOÁ CHẤT KHÁC NHAU THEO THỜI GIAN Tiến hành gia công chế tạo vật liệu PC sở nhựa PEKN phụ gia tro bay với tỷ lệ PEKN/tro bay = 100/60 (khối lượng) Mẫu sau gia công đem sấy 800C giờ, sau tiến hành ngâm khảo sát môi trường hoá chất ăn mòn mạnh dùng, xác định tính chất học (kéo, uốn, va đập nén) Kết thu trình bày bảng sau: Bảng III.7.Sự thay đổi độ bền kéo vật liệu PC môi trường hoá chất Tính chất kéo Môi trường Bền kéo, MPa Modul, GPa Biến dạng,% Trống 39,59 2,02 3,21 H2SO4 30% 28,35 1,17 2,88 NaOH 10% 23,51 1,04 3,84 NaCl 3% 27,60 1,45 1,67 Nước cất 32,95 1,54 2,69 Xăng A92 33,29 1,52 2,65 Dầu điezen 34,81 2,06 2,95 66 Luận văn tốt nghiệp Bảng III.8.Sự thay đổi độ bền uốn vật liệu PC môi trường hoá chất Tính chất uốn Môi trường Bền uốn, MPa Modul, GPa Biến dạng,% Trống 70,35 3,01 2,7 H2SO4 30% 47,80 2,13 2,5 NaOH 10% 42,10 0,67 3,1 NaCl 3% 58,40 3,32 0,2 Nước cất 57,40 2,13 2,5 Xăng A92 60,1 3,00 2,7 Dầu điezen 56,7 2,84 2,8 Bảng III.9.Sự thay đổi độ bền va đập vật liệu PC môi trường hoá chất Môi trường Bền va đập, MPa Trống 2,70 H2SO4 30% 2,14 NaOH 10% 1,76 NaCl 3% 1,84 Nước cất 2,47 Xăng A92 2,43 Dầu điezen 2,32 67 Luận văn tốt nghiệp Bảng III.10.Sự thay đổi độ bền uốn vật liệu PC môi trường hoá chất Tính chất nén Môi trường Bền nén, MPa Modul, GPa Biến dạng,% Trống 102,69 2,77 8,28 H2SO4 30% 92,59 1,67 24,18 NaOH 10% 82,95 0,68 27,10 NaCl 3% 81,44 0,47 28,99 Nước cất 90,45 0,65 22,56 Xăng A92 98,73 0,86 27,88 Dầu điezen 98,96 0,80 27,34 Căn vào kết trên, nhận thấy vật liệu PC sở nhựa PEKN gia cường phụ gia tro bay có tính chất học cao có độ bền ổn định môi trường hoá chất ăn mòn mạnh, đặc biệt môi trường: nước, xăng dầu Cụ thể ngâm mẫu môi trường hoá chất, sau 16 ngày, tính chất học vật liệu thay đổi sau: + Trong môi trường dung dịch H2SO4 30%: Độ bền kéo giảm 28%, độ bền uốn giảm 32%, độ bền va đập giảm 21%, độ bền nén giảm 10% + Trong môi trường dung dịch NaOH 10%: Độ bền kéo giảm 41%, độ bền uốn giảm 40%, độ bền va đập giảm 35%, độ bền nén giảm 19% + Trong môi trường dung dịch NaCl 3%: Độ bền kéo giảm 30%, độ bền uốn giảm 17%, độ bền va đập giảm 31%, độ bền nén giảm 20% 68 Luận văn tốt nghiệp + Trong môi trường nước cất: Độ bền kéo giảm 16%, độ bền uốn giảm 18%, độ bền va đập giảm 9%, độ bền nén giảm 12% + Trong môi trường xăng A92: Độ bền kéo giảm 16%, độ bền uốn giảm 14%, độ bền va đập giảm 10%, độ bền nén giảm 4% + Trong môi trường dầu điezen: Độ bền kéo giảm 12%, độ bền uốn giảm 19%, độ bền va đập giảm 14%, độ bền nén giảm 4% Đề tài tiến hành tạo mẫu để đo độ hấp thụ nước độ tổn hao khối lượng môi trường hoá chất thu kết bảng III.11 Bảng III.11: Sự thay đổi khối lượng vật liệu PC môi trường hoá chất Sự thay đổi khối lượng, % Thời gian (ngày) H2SO4 30% NaOH 10% NaCl 3% Nước cất Xăng A92 Dầu điezen +0,11 -0,34 +0,07 +0,24 +0,04 +0,14 +0,15 -1,00 +0,30 +0,25 -0,05 +0,17 +0,21 -1,66 +0,35 +0,38 +0,17 +0,11 +0,12 -2,29 +0,30 +0,42 -0,04 +0,12 10 +0,18 -2,23 +0,48 +0,45 -0,01 +0,08 12 +0,17 -2,31 +0,43 +0,50 -0,06 +0,11 14 +0,18 -2,27 +0,46 +0,55 -0,07 +0,07 16 +0,17 -2,17 +0,49 +0,56 -0,04 +0,08 Chú thích: Dấu " – ″: Sự suy giảm khối lượng Dấu " + ": Sự tăng khối lượng 69 Luận văn tốt nghiệp Kết nghiên cứu môi trường axit kiềm mạnh cho thấy có suy giảm nhựa PEKN sử dụng loại octo có tính chất chịu hoá chất không tốt Tuy nhiên, khảo sát sơ đề tài phụ gia độn tro bay, làm việc môi trường khắc nghiệt dùng loại nhựa khác Trong môi trường dung môi lại (NaCl, H 2O, xăng A92, dầu điezen) trương nở, hoà tan thành phần cấu tạo vật liệu không đáng kể III.7 KHẢO SÁT ĐỘ HẤP THỤ CỦA NƯỚC VÀO VẬT LIỆU PC Một tính chất sử dụng quan trọng vật liệu khả chịu nước Để khảo sát đặc tính trên, tiến hành chế tạo vật liệu PC từ nhựa PEKN với 60 PKL tro bay Mẫu đúc hình tròn có đường kính 50 mm, chiều dày mm Mẫu ngâm nước xác định khối lượng sau khoảng thời gian định 70 Luận văn tốt nghiệp Kết xác định độ hấp thụ nước vật liệu PC trình bày hình III.18 Hình III.18: Độ hấp thụ nước vật liệu PC theo thời gian Các số liệu hình III.18 cho thấy, độ hấp thụ nước vật liệu PC sở nhựa PEKN gia cường bột tro bay nhỏ hấp thụ nhanh 72 ngâm Có thể giai đoạn nước thẩm thấu vào vật liệu theo chế mao quản Sau độ hấp thụ nước vật liệu tăng chậm Điều giải thích tính kỵ nước phụ gia tro bay 71 Luận văn tốt nghiệp Hệ số khuếch tán chất lỏng xâm thực vào polyme số quan trọng để đánh giá khả bảo vệ vật liệu polyme III.8 KHẢO SÁT ĐỘ BỀN NHIỆT CỦA VẬT LIỆU PC Đề tài tiến hành khảo sát độ bền nhiệt mẫu vật liệu PC gia cường bột talc, bột barit phụ gia tro bay với tỷ lệ nhựa nền/bột gia cường 100/60 (khối lượng) theo phương pháp phân tích nhiệt khối lượng (TGA) Kết thu biểu diễn hình Hình III.19: Đồ thị TGA mẫu PC (nhựa + bột barit) Kết phân tích đồ thị III.19 cho thấy rằng, 280 0C mẫu bị phân huỷ 4,30% khối lượng Khi tăng nhiệt độ lên 400 0C tổn hao khối lượng 47,21% 72 Luận văn tốt nghiệp Hình III.20: Đồ thị TGA mẫu PC (nhựa + bột talc) Trên đồ thị hình III.20 thấy nhiệt độ 270 0C mẫu bị phân huỷ 4,43% khối lượng Còn nhiệt độ 4000C tổn hao khối lượng 49,46% 73 Luận văn tốt nghiệp Hình III.21: Đồ thị TGA mẫu PC (nhựa + bột tro bay) Trên đồ thị hình III.21 nhận thấy 280 0C mẫu bị phân huỷ 4,31% khối lượng Còn tăng nhiệt độ đến 4000C tổn hao khối lượng 50,36% Hình III.22: Đồ thị TGA mẫu PC (nhựa + talc, tro bay, barit) Kết phân tích tổn hao khối lượng TGA ba mẫu compozit khác (nhựa + bột talc, tro bay, barit) cho thấy tổn hao khối lượng 280 0C tương đối nhỏ Chỉ tăng nhiệt độ lên đến 400 0C mẫu bị phân huỷ đáng kể Như vậy, vật liệu PC sở nhựa PEKN phụ gia tro bay có khả chịu nhiệt tương đối tốt, tương đương với vật liệu PC gia cường bột barit bột talc 74 Luận văn tốt nghiệp PHẦN IV KẾT LUẬN Qua trình tìm hiểu nghiên cứu, đề tài rút kết luận sau: Đã tiến hành khảo sát thời gian gel hàm lượng phần gel nhựa PEKN, sở tìm chế độ đóng rắn thích hợp cho trình gia công vật liệu PC Đã khảo sát ảnh hưởng việc đưa chất liên kết vào thành phần hỗn hợp nhựa bột độn Kết cho thấy cho thêm lượng chất liên kết GF31 (1,5% theo nhựa nền) cấu trúc vật liệu trở nên chặt chẽ Ngoài ra, tính chất học vật liệu tăng lên đáng kể Từ đó, tìm tỷ lệ tối ưu cho việc chế tạo vật liệu PC Đề tài sử dụng 1,5% chất liên kết hỗn hợp nhựa phụ gia tro bay Đã khảo sát ảnh hưởng hàm lượng tro bay đến tính chất học vật liệu PC sở nhựa PEKN Từ tìm tỷ lệ tối ưu PEKN/tro bay = 100/60 (khối lượng) để chế tạo vật liệu PC Đã khảo sát ảnh hưởng môi trường hoá chất đến tính chất học vật liệu cách tiến hành ngâm mẫu chế tạo môi trường khác nhau: H2SO4 30%, NaCl 3%, NaOH 10%, nước cất, xăng A92 dầu điezen Qua thời gian ngâm cho thấy khả chịu môi trường ăn mòn mạnh vật liệu tốt, đặc biệt mô trường: nước, xăng dầu Đã khảo sát cấu trúc vật liệu PC thông qua việc chụp ảnh SEM cho thấy độ tương hợp nhựa PEKN phụ gia tro bay tương đối tốt Đã khảo sát thay đổi khối lượng vật liệu PC môi trường hoá chất ăn mòn mạnh Đã khảo sát độ khuếch tán nước vào vật liệu PC Đã khảo sát độ bền nhiệt vật liệu PC sở nhựa PEKN phụ gia tro bay thấy vật liệu có khả chịu nhiệt tương đối tốt 75 Luận văn tốt nghiệp PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Khoa học cà Công nghệ; Liên hiệp Hội Khoa học Kỹ thuật Việt Nam Kỷ yếu Lễ trao giải thưởng sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam giải thưởng WiPO năm 2008 Hà Nội, tháng năm 2009 [2] Trần Vĩnh Diệu, Lê Thị Phái “ Vật liệu compozit, vấn đề khoa học, hướng phát triển ứng dụng” Hội thảo quốc gia vật liệu compozit Nha Trang, 1995 [3] Chủ biên: Lê Công Dưỡng Vật liệu học Nhà xuất KHKT, 1997, chương 12, tr.531 – 556 [4] Nguyễn Châu Giang Luận văn cao học Hà Nội, 1999, tr.14 – 37 [5] Nghiêm Hùng, “Vật liệu học” Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Tr 227 – 291, 1999 [6] Nguyễn Thuý Hằng, “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit sở nhựa polypropylene gia cường mat tre lai tạo với mat thuỷ tinh” Luận văn thạc sĩ Đại học Bách khoa Hà Nội, 2007 [7] Phạm Gia Huân, “Tính chất học vật liệu polyme compozit sở nhựa PEKN gia cường sợi thuỷ tinh mat tre chế tạo theo phương pháp RTM hút chân không” Luận văn thạc sĩ Đại học Bách khoa Hà Nội, 2006 [8] Nguyên Hữu Niếu, Trần Vĩnh Diệu, “Vật liệu polyme compozit” [9] Đoàn Thị Loan, “Kỹ thuật vật liệu compozit” Khoa Hoá- Trường Đại học Kỹ Thuật - Đại học Đà Nẵng [10] Composite Material, Vol Engineering Application of Composite Academic Press NewYork and London, 1974 [11] Reymond B Seymour Polymer Composites Utrecht, The Netherlands, 1990 76 Luận văn tốt nghiệp [12] Pau F Bruins Unsaturated Polyester Technology Polytechnic Institite of New York Gordon and Breach Pulishers 1978 [13] Wiliam C Wake Filler for Plastics Prentice – Hall, NewJersey, 1996 [14] Mikael Skrifvars, “Synthetic modification and characterization of unsaturated polyesters” Laboratory of Polymer Chemistry, University of Helsinki, Finland, 2000 [15] “Guide to Composites” www.spsytems.com 77 Luận văn tốt nghiệp 78 Luận văn tốt nghiệp 79