Nghiên cứu gia tăng khả năng bảo vệ của lớp sơn phủ bằng khoáng Sericit

Trường Đại học sư phạm Hà Nội Viện KH Vật liệu Lời cảm ơn Khoá luận thực Viện khoa học Vật liệu–Viện KH&CN Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn TS Ngô Thế Kế Viện khoa học Vật liệu– Viện KH&CN Việt Nam nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn em suốt q trình thực khố luận Em xin chân thành cảm ơn thầy khoa Hố học trường ĐHSP Hà Nội cung cấp cho em kiến thức trình học tập để em hồn thành khố luận Q thình thực khố luận tốt nghiệp thời gian ngắn khơng tránh khỏi số sai xót Vì vậy, em mong nhận góp ý bảo thầy cô bạn sinh viên Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2009 Sinh viên Hoàng Thị Th Nga Khóa luận tốt nghiệp Hồng Thị Thúy Nga Trường Đại học sư phạm Hà Nội Viện KH Vật liệu Khóa luận tốt nghiệp Hồng Thị Thúy Nga Lời cam đoan Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nghiên cứu, số liệu trình bày khố luận hồn tồn trung thực khơng trùng với kết khác Tác giả: Hoàng Thị Thuý Nga Danh mục bảng hình Danh mục bảng Bảng 1: Phân loại độ bám theo kết thử Bảng 2: Thành phần sơn nghiên cứu Bảng 3: Tính chất sơn Bảng 4: Tính chất lý màng sơn Bảng 5: Độ bền hóa chất màng sơn Bảng 6: Kết thử nghiệm mù muối sau 480 Danh mục hình Hình 1: Cấu trúc tinh thể sericit Hình 2: Sự bóc lớp tinh thể muscovit Hình 3: Phổ FT-IR khống sericit biến đổi bề mặt 3APTMS ethanol nồng độ khác (a) Sericit ban đầu;(b) 0,5% 3-APTMS; (c) 1% 3-APTMS (d) 4% 3APTMS Hình 4: Phổ FT-IR khoáng sericit biến đổi bề mặt 3-APTMS 1% silan ethanol với thời gian phản ứng khác (a) Sericit không xử lý; (b) giờ; (c) giờ; (d) 24 Hình 5: Phổ FT-IR khoáng sericit biến đổi bề mặt 3- PTMS 1% ethanol môi trường phản ứng khác (a) Sericit ban đầu; (b) mơi trường trung tính; (c) mơi trường axit Hình 6: Phổ FT-IR khống sericit biến đổi bề mặt 3-APTMS 1% ethanol trước sau sấy 50 C (a) Sericit ban đầu; (b) trước sấy; (c) sau sấy Hình 7: Giản đồ phân tích nhiệt (a) Sericit ban đầu (b) Sericit xử lý dung dịch 1% silan, mơi trường axit Hình 8: ảnh SEM mẫu sơn có sericit chưa biến đổi bề mặt Hình 9: ảnh SEM mẫu sơn Mục lục Mở đầu Chương : tổng quan 1.1 Khoáng sericit ứng dụng lĩnh vực polyme 1.1.1 Khái quát sericit 1.1.2 Nghiên cứu ứng dụng sericit polyme sơn bảo vệ 1.1.3 Biến đổi bề mặt sericit 10 1.2 Ăn mòn kim loại phương pháp bảo vệ màng sơn 15 1.2.1 Ăn mòn kim loại 15 1.2.2 Các phương pháp chống ăn mòn 18 1.2.3 Cơ chế bảo vệ màng sơn .18 1.3 Sơn sở epoxy chống ăn mòn 20 1.3.1 Nhựa epoxy q trình đóng rắn 20 1.3.1.1 Nhựa epoxy 20 1.3.1.2 Các chất đóng rắn cho nhựa epoxy 23 1.3.2 Sơn sở nhựa epoxy 27 Chương : Thực nghiệm 29 2.1 Nguyên liệu 29 kết luận qua trình nghiên cứu ta thấy phủ lớp khống sericit bên ngồi làm tăng khả bảo vệ lớp sơn Tính chất vật liệu gia cường sử dụng bột sericit biến đổi bề mặt Thường bột sericit sử lý cách phủ lên bề mặt lớp hợp chất silan monome hoạt tính Trong dung dịch ethanol, phản ứng silan hóa bề mặt sericit diễn theo chế trao đổi ion phần mang điện dương phân tử silan với ion + K để tạo thành liên kết tĩnh điện nhóm amoni bề mặt tích điện âm sericit Sericit hoạt hóa trước dung dịch HCl thúc đẩy trình phản ứng hiệu Sericit xử lý dung dịch ethanol chứa 1% silan theo khối lượng thời gian môi trường axit cho hiệu tốt với hàm lượng silan hấp phụ bền vững vào khoảng 3,06% so với khối lượng sericit Sericit biến đổi bề mặt 3-APTMS tương tác tốt với chất tạo màng hệ sơn epoxy-pek, giúp cho màng sơn có tính bảo vệ tốt hơn, đặc biệt khả che chắn Sericit gia tăng độ cứng cho màng sơn, giúp màng sơn khô nhanh hơn, bền hóa chất mơi trường làm ảnh hưởng tới tính chất lý khác màng sơn Màng sơn nghiên cứu có tính chất STT Tính chất màng sơn Đơn vị Đã đạt  khô không bắt bụi h  khơ hồn tồn h 17 Thời gian khơ Độ mịn m 50 Độ bám dính Cấp Độ bền uốn mm Độ bền va đập KG.cm 45-50 Độ cứng màng sơn Độ chịu mặn h >48 Độ chịu axit h >48 Độ chịu kiềm h >48 0,4-0,57 Tài liệu tham khảo Trần Trọng Huệ, Kiều Quí Nam (2006), Sericit Mineralization in Vietnam and Economic Significance, institute of Geology, VAST, Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Hanoi www.aaaoe.com/sell/168/others_167114/ “Sell Sericit Excellent Filler For Paints” Industrial Grade, C A>S>, 12001/26/2 Sericit 2000 H S Katz and J V Milewske, “Handbook of lillers for plastic”, 1987, New York, Van Nostrand J Luss, R T Woodhams and M Xanthos: Polym Sci., 1973, 13, 139 S E Tausz and C E Chaffey, J Appl Polym Sci.,1982, 27, 4493 K Okuno and R T Woodhams, Polym Eng Sci., 1975, 15, 308 C Busign, C M Martines and R T Woodhams, Polym Eng Sci., 1983, 23, 766 M Xanthos, Plast Compos., 1979, 2, 19 10.C Busigs, R Lahtinen, C M Martines, G Thomas and R T Woodhams, Polym Eng Sci., 1984, 24, 169 11 P L Fernando, Polym Engs Sci., 1988, 28, 806 12 T Vu-Khanh, b Sanschgrin and B Fisa, polym Compos., 1985, 5, 249 13 V K Srivastava, J P Pathak, K Tahzibi, Wear, 1992, 152, 343-350 14.Puspha Bajaj, N K Jha and A Kumar, J Appl Polym Sci., 1988, 56, 1339-1347 15.A Sodergard, K Ekman, B Stenlund and A Lassas, J Appl Polym Sci., 1996, 59, 1709-1714 16.Đỗ Quang Kháng, Ngô Kế Thế, Lương Như Hải cộng sự, Hội nghị hóa học toàn quốc lần thứ IV, Hà Nội, 10 2003, Tr 10-15 Báo cáo khoa học, Viện KH Vật liệu, 2004 17 Gerald L Witucki, J Coating technology, 1993, Vol 65, No 822, 57-60 18 US Patent 6562323/ 2003 19 US Patent 4547410/ 1985 20 J Patent 1101377/ 1989 21 J Patent 0711161/ 1995 22 J Patent 08188723/ 1983 23 J Patent 8209024/ 1996 24 T Vu-Khanh and B Fissa, Polym Compos., 1986, 7, 219 25 M r Piggott, J Mayer Sci., 1973, 8, 1373 26.M S Boara and C E Chapffey, Polym Eng Sci., 1977, 17, 715 27.Ngô Kế Thế, Nghiên cứu khả ứng dụng khoáng mica-sericit để gia cường cho vật liệu polyme-compozit, Viện KH Vật liệu 2-2007 28 V G Xigorin, Lakokrasochnie materialy No.1, 45-46 (1971) 29 E D Izalians, Lakokasochnie materialy No.1, 44-46 (1976) 30 V E Poguliai, Lakokasochnie materialy No.2, 34-36 (1966) 31.Krishna G Bhattacharyya, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 1993, 63, 289-306 32.B D Favis, Blanchard, J.Leonard and R.E.Prud’Home, Journal of Applied Polymer Science, 1983, 28, 1235-1244 a 33.M A.Rodriduez, m.J.Liso, F.Rubio and J.L.oteo, Journal of Material Science, 1999, 34, 3867-3873 34.R C Mackenzie, “Differential Thermal Analysis”, Academie Press, London, 1970 35.Krishna G Bhattacharyya Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 1993, 63, 289-306 36.J Luss, R T Woodhams and M Xanthos: Polym Eng Sci., 1973, 13, 139 37 Petr Kalenda et al Progress in Organic Coatings, 2004, 49, 137-145 38.C Busign, R Lahtinen, C M Martines, G Thomas and R T Woohams, Polym Eng Sci., 1984, 24, 169 39.Ngô Kế Thế, Nghiên cứu ứng dụng bột khoáng sericit để tăng cường khả bảo vệ cho hệ sơn dùng môi trường ẩm xâm thực cao, Viện Khoa học Vật liệu, 2-2008 40.B D Favis, Blandchard, J Leonard and R.E Prud’homme Journal of Applied Polymer Science, 1983, 28, 1235-1244 41.Hydrophobicity, hydrophilicity and silane surface modification 2006, Gelest, Inc 42 E Kiss and C-G Golander Colloids and Surfaces, 1990, 49, 335-342 43 A Guide to Silane Solutions from Dow Corning, Dow Corning 44.Peter Herder, Lena Vagberg and Per Stenius Colloid and Surfaces, 1988, 34, 117-132 45 Tariq M Malik Polymer Bulletin, 1991, 26, 709-714 46.C.R.G Furtado, J.L Leblanc, R.C.R Nunes European Polymer Journal 2000 (36), 1717-1723 47.B D Favis, M Leclerc and R.E Prud’homme Journal of Applied Polymer Science, 1983, 28, 3565-3572 ... Đặc biệt sericit chất thiếu chế tạo sơn ô tô sơn nhũ để tạo độ bóng ánh kim lấp lánh Với ứng dụng khoáng sericit, nghiên cứu đề tài Nghiên cứu gia tăng khả bảo vệ lớp sơn phủ khoáng sericit ... lượng với ion khác 1.1.2 Nghiên cứu ứng dụng sericit polyme sơn bảo vệ a Trên giới Nghiên cứu ứng dụng khoáng sericit để gia cường cho cao su chất dẻo, tăng khả bảo vệ cho lớp phủ thông báo nhiều... màng sơn Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu khả bảo vệ màng sơn khoáng sericit:  Khi có mặt sericit tính chất màng sơn thay đổi nào?  Hàm lượng sericit cần cho vào là tốt Chương : tổng quan 1.1 Khoáng