Nghiên cứu nâng cao độ bền dai của compozit nền epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh và sợi cacbon

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG HỮU TRUNG NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ BỀN DAI CỦA COMPOZIT NỀN EPOXY GIA CƯỜNG BẰNG SỢI THỦY TINH VÀ SỢI CACBON LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC HÀ NỘI - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG HỮU TRUNG NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ BỀN DAI CỦA COMPOZIT NỀN EPOXY GIA CƯỜNG BẰNG SỢI THỦY TINH VÀ SỢI CACBON Chuyên ngành: VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP Mã số: 62440125 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN HẢI NINH GS.TSKH TRẦN VĨNH DIỆU HÀ NỘI-2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi thực hướng dẫn khoa học GS.TSKH Trần Vĩnh Diệu TS Trần Hải Ninh Các số liệu, kết nghiên cứu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Tập thể cán hướng dẫn Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả TS Trần Hải Ninh GS.TSKH Trần Vĩnh Diệu i Đặng Hữu Trung LỜI CẢM ƠN Lời tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới tập thể hướng dẫn: GS.TSKH Trần Vĩnh Diệu TS Trần Hải Ninh, người hết lòng giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám đốc, tập thể thầy cô giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Polyme - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, động viên tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành chương trình nghiên cứu suốt thời gian qua Sự động viên giúp đỡ bạn bè nguồn động lực to lớn thiếu giúp tác giả vượt qua khó khăn để hồn thành tốt luận án Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn động viên, chia ủng hộ từ gia đình, người sát cánh động viên tinh thần giúp tác giả vượt qua khó khăn sống Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả Đặng Hữu Trung ii MỤC LỤC DANH MỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU POLYME COMPOZIT TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY 1.1 Giới thiệu chung vật liệu polyme compozit 1.2 Nhựa epoxy 1.2.1 Lịch sử phát triển nhựa epoxy 1.2.2 Phương pháp tổng hợp nhựa epoxy 1.2.3 Các đặc trưng nhựa epoxy DGEBA 1.2.4 Chất đóng rắn cho nhựa epoxy 10 1.2.4.1 Chất đóng rắn cộng hợp sở amin 10 1.2.4.2 Chất đóng rắn trùng hợp 14 1.2.5 Lĩnh vực ứng dụng nhựa epoxy 15 Sợi gia cƣờng 17 1.3.1 Sợi thuỷ tinh 17 1.3.2 Sợi cacbon 18 1.3 1.4 19 Biến tính epoxy 1.4.1 Dẻo hóa epoxy 20 1.4.2 Dai hóa epoxy 20 1.4.3 Dai hóa epoxy cao su 21 1.4.3.1 Giới thiệu chung 21 1.4.3.2 Các nguyên tắc chế dai hóa 23 1.4.3.3 Dai hóa nhựa epoxy loại cao su lỏng 30 1.5 Tính chất học đặc trƣng vật liệu 32 1.5.1 Độ bền dai phá hủy nhựa 33 1.5.2 Độ bền dai phá hủy tách lớp 33 iii 1.6 Sơn tự nhiên 34 1.6.1 Giới thiệu chung sơn tự nhiên 34 1.6.2 Cấu trúc laccol - cấu tử sơn tự nhiên Việt Nam 36 Oligome hóa dầu thực vật 37 1.7.1 Giới thiệu chung dầu thực vật 37 1.7 1.7.1.1 Định nghĩa phân loại 37 1.7.1.2 Dầu lanh 38 1.7.2 Phản ứng epoxy hóa dầu thực vật 38 1.7.3 Giới thiệu oligome 39 1.7.3.1 Giới thiệu chung 39 1.7.3.2 Tổng hợp oligome 39 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1 Nguyên liệu hoá chất 41 2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu 41 2.2.1 Xác định độ nhớt Brookfield 41 2.2.2 Xác định hàm lượng nhóm epoxy 42 2.2.3 Xác định thời gian gel hoá 42 2.2.4 Xác định hàm lượng phần gel 43 2.2.5 Sắc ký khí 43 2.2.6 Xác định hàm lượng sợi vật liệu PC 43 2.2.7 Phân tích nhiệt động (DMTA) 43 2.2.8 Xác định khối lượng phân tử 44 2.2.9 Hình thái cấu trúc 44 2.2.10 Phổ hồng ngoại FTIR 44 2.2.11 Tính tốn lượng chất đóng rắn amin 44 2.2.12 Trích ly laccol từ latex sơn tự nhiên 45 2.2.13 Phương pháp chế tạo mẫu 46 2.2.14 Các phương pháp xác định tính chất học vật liệu compozit 47 2.2.15 Các phương pháp xác định tính chất lý màng phủ polyme 51 iv CHƢƠNG 3.1 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tổng hợp khảo sát tính chất xyanetyldietylentriamin 52 52 3.1.1 Phương pháp tổng hợp XEDETA từ DETA AN 52 3.1.2 So sánh độ hút ẩm DETA XEDETA 54 3.1.3 Thời gian gel hố 55 3.1.4 Năng lượng hoạt hóa đóng rắn 56 3.1.5 Độ chuyển hóa nhựa epoxy Epikote 828 đóng rắn DETA XEDETA 57 3.1.6 Tính chất học nhựa epoxy Epikote 828 đóng rắn DETA XEDETA 59 3.1.6.1 Độ bền kéo 59 3.1.6.2 Độ bền uốn 60 3.1.6.3 Độ bền va đập 61 3.1.6.4 Độ bền dai phá hủy nhựa (KIC) 62 3.1.7 Hình thái cấu trúc nhựa epoxy Epikote 828 sử dụng đóng rắn DETA XEDETA 3.2 62 Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến tính chất học vật liệu polyme compozit sở nhựa epoxy Epikote 828 63 3.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng chất đóng rắn XEDETA đến mức độ đóng rắn nhựa epoxy Epikote 828 63 3.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng chất đóng rắn XEDETA đến độ bền va đập nhựa epoxy Epikote 828 64 3.2.3 Ảnh hưởng hàm lượng sợi gia cường đến độ bền va đập vật liệu compozit sở nhựa epoxy Epikote 828 gia cường sợi thuỷ 65 tinh 3.2.4 Ảnh hưởng hàm lượng sợi gia cường đến độ bền dai phá hủy tách lớp vật liệu compozit sở epoxy Epikote 828 gia cường 66 sợi thuỷ tinh 3.3 Tổng hợp khảo sát tính chất học epoxy biến tính 69 laccol 3.3.1 Tổng hợp epoxy-laccol (EP-LC) 69 v 3.3.2 Biến tính nhựa epoxy cách phối chế EP-LC với nhựa epoxy Epikote 828 để nhận Epolac với hàm lượng laccol khác 71 3.3.3 Ảnh hưởng laccol đến độ bền kéo màng polyme Epolac 72 3.3.4 Ảnh hưởng laccol đến độ bền va đập nhựa Epolac 73 3.3.5 Ảnh hưởng laccol đến độ bền dai phá hủy nhựa Epolac 75 3.3.6 Khảo sát tính chất lý màng polyme Epolac 78 3.3.7 Đường cong nhiệt động (DMTA) nhựa Epolac 79 3.4 Ảnh hƣởng oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO) đến tính chất 81 học polyme epoxy 3.4.1 Ảnh hưởng OELO đến độ bền kéo polyme sở nhựa epoxy Epikote 828 82 3.4.2 Ảnh hưởng OELO đến độ bền uốn polyme sở nhựa epoxy Epikote 828 83 3.4.3 Ảnh hưởng OELO đến độ bền va đập polyme sở nhựa epoxy Epikote 828 85 3.4.4 Ảnh hưởng OELO đến độ bền dai phá hủy polyme sở nhựa epoxy Epikote 828 86 3.4.5 Hình thái cấu trúc vật liệu epoxy Epikote 828 hàm lượng OELO khác 87 3.4.6 Đường cong nhiệt động (DMTA) nhựa epoxy Epikote 828 biến tính OELO 3.5 88 Ảnh hƣởng laccol OELO đến tính chất học compozit sở nhựa epoxy Epikote 828, gia cƣờng sợi cacbon 90 3.5.1 Độ bền kéo vật liệu compozit gia cường sợi cacbon sở nhựa epoxy Epikote 828 biến tính laccol OELO 90 3.5.2 Độ bền uốn vật liệu compozit gia cường sợi cacbon sở nhựa epoxy Epikote 828 biến tính laccol OELO 91 3.5.3 Độ bền va đập Izod vật liệu compozit gia cường sợi cacbon sở nhựa epoxy Epikote 828 biến tính laccol OELO 92 3.5.4 Ảnh hưởng Laccol OELO đến độ bền dai phá hủy tách lớp vật liệu compozit sở nhựa epoxy Epikote 828, gia cường sợi vi 93 cacbon 3.6 Ảnh hƣởng laccol OELO đến tính chất học compozit sở nhựa epoxy Epikote 828, gia cƣờng sợi thủy tinh 97 3.6.1 Độ bền kéo vật liệu compozit gia cường sợi thủy tinh sở nhựa epoxy Epikote 828 biến tính laccol OELO 97 3.6.2 Độ bền uốn vật liệu compozit gia cường sợi thủy tinh sở nhựa epoxy Epikote 828 biến tính laccol OELO 98 3.6.3 Độ bền va đập Izod vật liệu compozit gia cường sợi thủy tinh sở nhựa epoxy Epikote 828 biến tính laccol OELO 99 3.6.4 Ảnh hưởng laccol OELO đến độ bền dai phá hủy tách lớp vật liệu compozit sở nhựa epoxy Epikote 828, gia cường sợi 100 thủy tinh KẾT LUẬN 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 116 PHỤ LỤC 117 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AN: Acrylonitrile (acrylonitril) ATBN: Amineterminated Butadiene Acrylonitrile Rubber (cao su butadien acrylonitril có nhóm amin cuối mạch) CSTN: Cao su tự nhiên CSTNLE: Cao su tự nhiên lỏng epoxy hóa CTBN: Carboxylterminated Butadiene Acrylonitrile Rubber (cao su butadien acrylonitril có nhóm cacboxyl cuối mạch) DGEBA: Diglyxydylete bisphenol A DETA: Dietylentriamin XEDETA: Xyanetyldietylentriamin MONOXEDETA: Monoxyanetyldietylentriamin DIXEDETA: Dixyanetyldietylentriamin DDPM/DDM: Diaminodiphenylmetan DDPS/DDS: Diaminodiphenylsunfon DBP: Dibutylphtalat DCB:Double cantilever beam (mẫu dầm công xôn kép) DOP: Dioctylphtalat DMS: Dynamic Mechanical Spectroscopy (phổ động học) DSC: Differential Scanning Calorimetry (quét nhiệt vi sai) DTA: Differential Thermal Analysis (phân tích nhiệt vi sai) DMTA: Dynamic Mechanical Thermal Analyzer (phân tích nhiệt động) viii 63 K P Unnikrishan (2006) Studies on the Toughening of Epoxy Resins Chapter 3, pp.158-162 64 L.J Gouth, L F Smith (1960) Determination of Epoxy Curing Activation Energy Using Arhenius Equation J Appl Polym Sci., (3),pp 362 65 L T Mazione and J K Gillham (1981) Rubber-Modified Epoxies I Transitions and Morphology J Appl Polym Sci, 26, p 889-905 66 L T Mazione and J K Gillham (1981) Rubber-Modified Epoxies II Morphology and Mechnical Properties J Appl Polym Sci, 26, p 907-911 67 Mehdi Barikani, Hossein Saidpour and Mutlu Sezen (2002) Mode-I Interlaminar Fracture Toughness in Unidirectional Carbon-fibre/Epoxy Composites Iranian Polymer Journal, 11 (6), pp.413-423 68 Maria D M Salinas-Ruiz, Alex A Skordos, Ivana K Partridge (2010) RubberToughned Epoxy Loaded with Carbon Nanotubes: Structure-Property Relationship J Mater Sci., 45: pp.2633-2639 69 M E Firgione, L Mascia and Acierno (1995) Review Oligomeric and Polymeric Modifiers for Toughening of Epoxy Resins Eur Polym J Vol 31, No 11, p.10211029 70 M J Laffan, S T Pinho, P Robinson, A J McMillan (2012) Translaminar Fracture Toughness Testing of Composites: A review Polymer Testing 31: p.481-489 71 M Nikbakht, and N Choupani (2008) Fracture Toughness Characterization of Carbon-Epoxy Composite Using Arcan Specimen International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering 2:4, p.247-253 72 Majima R., (1922) Chemical Structure of Urushiol and its Derivatives, Ber Dtsch Chem Ges., V 55, 172 73 M Salviato, A Pontefisso, M Zappalorto, M Santi, N De Rossi, M Quaresimin (2428 June 2012.) Fracture Toughness of Nanomodified Epoxy Resins and Glass Reinforced Laminates ECCM15-15TH European conference on composite materials, Venice, Italy 74 M.S Sham Prasad, C.S Venkatesha, T Jayaraju (2011) Experimental Methods of Determining Fracture Toughness of Fiber Reinforced Polymer Composites under Various Loading Conditions Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering Vol 10, No.13, pp.1263-1275 111 75 Maurício V Donadon and Sérgio Frascino Muller de Almeida (2011) Intralaminar Fracture Toughness Characterization of Composite Laminates Advances in Composite Materials - Analysis of Natural and Man-Made Materials, pp.299-410 76 N Baral, P Davies, C Baley and B Bigourdan (2008) Delamination Behavior of very high Modulus Carbon/Epoxy Marine Composites Composites Science and Technology, Vol.68, Inssues 3-4, pp.995-1007 77 NEXANT Chem (2006) Systems Process Evaluation/Research Planning ProgramEpoxy Resins New Report Alert, June 2006, p.8 78 N Chikhi, S Fellahi, M Bakar (2002) Modification of Epoxy Resin Using Reactive Liquid (ATBN) Rubber European Polymer Journal 38, pp.251-264 79 Nguyen Thanh Liem, Bach Trong Phúc, Dinh Phu Anh (2012) Study the Influence of Liquid Polysulfide Modified Epoxy Resin on the Mechanical Properties of Epoxy Paint at Elevated Temperatture VietNam Journal of Chemistry, Vol.50(6A), pp.175-179 80 Nguyen Tien Phong, Mohamed H Gabr, Kazuya Okubo, Bui Chuong, Toru Fujii (2013) Improvement in the Mechanical Performances of Carbon Fiber/Epoxy Composite with Addition of Nano-(polyvinyl alcohol) Fibers Composite Structures 99, pp.380-387 81 Nguyen Tien Phong, Mohamed H Gabr, Kazuya Okubo, Bui Chuong, Toru Fujii (2013) Enhancement of Mechanical Properties of Carbon Fabric/Epoxy Composites Using Micro/Nano-Sized Bamboo Fibrils Materials and Design 47: pp.624-632 82 Patil Deogonda, Vijaykumar N Chalwa (2013) Mechanical Property of Glass Fiber Reinforcement Epoxy Composites International Journal of Scientific Engineering and Research, Vol Issue 83 P K Mallick (2008) Fiber-Reinforced Composites Materials, Manufacturing and Design Third Edition CRS Press Taylor & Francis Group Boca Raton London New york 84 Payam Saadati, Habibolah Baharvand, Azam Rahimi, and Jalil Morshedian (2005) Effect of Modified Liquid Rubber on Increasing Toughness of Epoxy Resins Iranian Polymer Journal, 14(7), p.637-646 85 R Bagheri, B T Marouf, and R A Pearson (2009) Rubber – Toughnened Epoxies: A Critical Review Journal of Macromolecular Science®, Part C: Polymer Reviews, 49: p.201-225 112 86 Rantra D.,Banthia A.K (2000) Epoxidized Soybean Oil Toughned Epoxy Adhesire J Adhesion Sci., and Tech., 14, N1, pp.15-25 87 Rantra D., Banthia A.K., Deb P.C (2000) Toughening of Epoxy Resin Using Acrylate Based Liquid Rubbers J Appl Polym Sci., 78, N4, pp 716-723 88 Rantra D., Chongdar T K., Chakraborty B C (2004) Mechanical Characterization of New Glass Fiber Reinforced Epoxy Composites 25, N2, p.165 – 171 89 R G Weatherhead, FRP Technology Fiber Reinforced Resin Systems Applied Science Publishers LTD London Chapter 11 Epoxide Resins, p 240-245 90 Rong Lu, Yukio Mafima, Yun - Yang Wan, Takayuki Honda, Tetsuo Miyakoshi (2007) Synthesis of Rhus succedanea Lacquer Film and Analysis by Pyrolysis - Gas Chromatography/Mass Spectometry J Anal Pyrolysis 78, pp.117 – 124 91 R Raghavachar, R J Letasi, P V Kola, Z Chen, and J L Massingill (1999) RubberToughening Epoxy Thermosets with Epoxidized Crembe Oil, J Amer Oil Chemists Society, 76(4), pp.511-516 92 Rapra Review Reports Report 185 (2005) Epoxy Composites: Impact Resistance and Flame Retardancy Debdatta Ratna Vol 16, N.5, pp 8-22 93 S.C Kunz, J.A Sayre and R.A Assink (1982) Morphology and Toughness Characterization of Epoxy Resins Modified with Amine and Carboxyl Terminated Rubbers Polymer, 23, p 1897-1906 94 Shell Chemicals, Datasheet Epikote 828, Epikote 240 95 Shijiu Jin, Xiaobing Feng, Jianquan Pang, Xiaoling Hua, Yiming Li and Yunzhao Yu (1996) Toughening of Epoxy Resin with Microspheres J Mater Sci Technol., Vol 12, pp 46-50 96 Sayana John, Jyothish Kumar, Bejoy Francis (2009) Mechanical and Morphological Analysis of Epoxy Resin/San Blends Vol XVI: No & SB Academic Review pp 91-100 97 Shiann H Liu, E B Nauman (1991) Effect of Cross-linking Density on the Toughning Mechanisms of Rubber-Modified Thermosets J Materials Science, 26, p.6581-6590 98 S L Bazhenov (1995) Interlaminar and Intralaminar Fracture Modes in 0/90 CrossPly Glass/Epoxy Laminate Composites, 26, pp.125-133 99 S Sankaran, Manas Chanda (1990) Chemical Toughening of Epoxies II Mechanical, Thermal, and Microscopic Studies of Epoxies Toughened with Hydroxyl-Terminated Poly(butadiene-co-Acrylonitrile) J Appl Polym Sci., Vol 39, p.1635-1647 113 100 T E Muns, J C Seferis (1983) High Performance Epoxy Resins Cured in the Presence of BF3 Catalyst J Appl Polym Sci., 28, p 2227-2233 101 Thakkar J Patel R, Patel V (1989) Effect of Diluents and/or Fortifier on the Glass Fibre-Epoxy Composites J Appl Polym Sci., 37, N6, pp 1439-1447 102 T.H Hsieh, A J Kinlosh, K Masania, J Soln Lee, A C Taylor, S Sprenger (2010) The Toughness of Epoxy Polymers and Fibre Composites Modified with Rubber Microparticles and Silica Nanoparticles J Mater, Sci., 45: p.1193-1210 103 T K Chen, Yi Hung Yan (1991) Toughening Mechanism for a Rubber-Toughened Epoxy Resin with Rubber/Matrix Interfacial Modification J Materials Science, 26, 5848-5858 104 T K Chen and Y H Yan (1991) Effect of Rubber/Matrix Interfacial Modifications on the Properties of a Rubber - Toughened Epoxy Resin Polym Eng Sci, 31 (8), p 577-585 105 V D Ramos, H M Costa, V L P soares, R.S.V Nascimennto (2005) Modification of Epoxy Resin: A Comparison of Different Types of Elastomer Polym Test.,24, p.387-394 106 Wei Jiang, S C Tjong, P K Chu, R K Y Li, J K Kim and Y W Mai (2001) Interlaminar Fracture Properties of Carbon Fibre/Epoxy Matrix Composites Interleaved with Polyethylene Terephthalate (PET) Films, Polymers & Polymer Composites, Vol 9, No 2, pp 141-145 107 Y Hikosaka, R Matsuzaki, A Todoroki, Y Mizutani (2013) Enhancement of Interfacial Fracture Toughness of Carbon/Epoxy Composite Adhesive Joints by inmold Surface Preparation eXPRESS Polymer Letters Vol.7, No.3, pp 293–303 108 Yukio Kamiya, Wataru Saito and Tetsuo Miyakoshi (2002) Synthesis and Indentification of Laccol Components from Rhus succedanea Lacquer Sap J Oleo Sci, Vol 51, № 7, p.473 – 483 109 Yi-Ling Liang (2008) The Toughening Mechanisms in Epoxy-silica Nanocomposites and Hybrid Epoxy Lehigh University, chapter 8, p.154-168 110 Y T Wang, C S Wang, H Y Yin, L L Wang, H F Xie, R S Cheng (2012) Carboxyl-Terminated Butadiene-Acrylonitrile-Toughened Epoxy/Carboxyl-Modified Carbon Nanotube Nanocomposites: Thermal and Mechanical Properties Express Polymer Letters Vol.6, No 9, pp 719-729 114 111 Y X Zhou, P X Wu, Z-Y Cheng, J Ingram, S Jeelani (2008) Improvement in Electrical, Thermal and Mechanical Properties of Epoxy by Filling Carbon Nanotube eXPRESS Polymer Letters Vol.2, No.1.pp 40–48 112 Yuan Xu, Suong Van Hoa (2008) Mechanical Properties of Carbon Fiber Reinforced Epoxy/Clay Nanocomposites Composites Science and Technology 68, pp.854–861 Tiếng Nga 113 А ф Николаев (1964) Синтетические полимеры и пластические массы на их основе Издательство “химия” Москва ленингрaд стр 664 114 Cырьe и полyпproдykты для лакокрасочныx мaтepuaлoв (1978) Cnpaвoчное nocoбue, Иᵹ-вo "xuмuя", cтр.211-217 115 M ф Copokuн, З.А Кочнова, Л.Г.Щодэ (1989) Xuмuя и теxнологuя пленкообразующx веществ Mockвa "xuмuя", cтр 284-286 116 Oмeльчeнко С.И (1962) Эпоксuдные смолы ГИТЛ, YCCP, Kueв, cтр 95 117 Чан Buнь Зьey (1982) Исследoвaнue в oблacтu синтеза и прuмененuя полuмеров нa ocновe лакколa Doкторская Duccepтацuя Mockвa 118 Энцuклопедuя полuмеров Л-П Издaтельство (1977) "Советская энцuклопедuя" cтр.458-467 115 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Đặng Hữu Trung, Trần Hải Ninh, Trần Vĩnh Diệu, Đoàn Thị Yến Oanh (2013) Nghiên cứu ảnh hưởng Laccol trích ly từ sơn ta đến tính chất học polyme epoxy Tạp chí Hóa học T.51(4), tr 506-509 Đặng Hữu Trung, Trần Hải Ninh, Trần Vĩnh Diệu, Đồn Thị Yến Oanh (2013) Tính chất học độ bền dai tách lớp vật liệu compozit sở nhựa epoxy epikote 828 gia cường sợi thủy tinh sử dụng chất đóng rắn xyanetyldietylentriamin Tạp chí Hóa học T.51(6), tr 759-764 Đặng Hữu Trung, Trần Hải Ninh, Trần Vĩnh Diệu, Nguyễn Thị Bích Thủy, Đồn Thị Yến Oanh (2014) Ảnh hưởng oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO) đến tính chất học polyme epoxy Phần Ảnh hưởng OELO đến tính chất lý màng hệ số tập trung ứng suất tới hạn KIC epoxy epikote 828 Tạp chí Hóa học T.52(1), tr 112-116 Đặng Hữu Trung, Trần Hải Ninh, Trần Vĩnh Diệu, Nguyễn Thị Bích Thủy, Đồn Thị Yến Oanh (2014) Ảnh hưởng oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO) đến tính chất học polyme epoxy Phần Độ bền dai tách lớp tính chất học vật liệu polyme compozit sở nhựa epoxy Epikote 828/OELO gia cường vải thủy tinh, đóng rắn xyanetyldietylentriamin Tạp chí Hóa học T.52(3), tr 387-392 N H Tran, V D Tran and H T Dang (2014) Effect of Laccol-Modified Epoxy (Epolac) on Toughness of Epoxy Resins Malaysian Journal of Chemistry, Vol.16, p.3846 Đặng Hữu Trung, Trần Hải Ninh, Trần Vĩnh Diệu, Đoàn Thị Yến Oanh (2015) Độ bền dai tách lớp tính chất học vật liệu polyme compozit sở nhựa epoxy/Laccol, gia cường vải thủy tinh, đóng rắn xyanetyldietylentriamin Tạp chí Khoa học Công nghệ, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam (đã có giấy nhận đăng) Đặng Hữu Trung, Nguyễn Phạm Duy Linh, Trần Hải Ninh, Trần Vĩnh Diệu, Đoàn Thị Yến Oanh (2015) Độ bền dai tách lớp tính chất học vật liệu polyme compozit sở nhựa epoxy Epikote 828/OELO gia cường sợi cacbon, đóng rắn xyanetyldietylentriamin Tạp chí Hóa học (đã có giấy nhận đăng) 116 PHỤ LỤC 117 4.1 XÁC ĐỊNH NĂNG LƢỢNG PHÁ HỦY TÁCH LỚP GIC Hình 4.1: Mẫu xác định lượng phá hủy tách lớp Hình 4.2: Thiết bị xác định lượng phá hủy tách lớp Hình 3: Đường cong đặc trưng lực tác dụng-độ dịch chuyển phép đo độ bền dai phá hủy tách lớp mẫu DCB vật liệu compozit có biến tính khơng biến tính laccol 118 4.2 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TẬP TRUNG ỨNG SUẤT TỚI HẠN KIC Hình 4.4: Thiết bị xác định hệ số tập trung ứng suất tới hạn KIC Hình 4.5: Mẫu xác định hệ số tập trung ứng suất tới hạn KIC XÁC ĐỘ N KÉO KÉO 119 4.3 XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN KÉO Hình 4.6: Thiết bị xác định độ bền kéo mẫu đo độ bền kéo nhựa epoxy biến tính OELO Hình 4.7: Bảng số liệu đồ thị ứng suất kéo mẫu compozit gia cường sợi thủy tinh biến tính laccol OELO 120 4.4.XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN UỐN Hình 4.8: Mẫu xác định độ bền kéo độ bền uốn vật liệu epoxy biến tính OELO Hình 4.9: Bảng số liệu đồ thị ứng suất xác định độ bền uốn vật liệu compozit gia cường sợi thủy tinh sợi cacbon 121 4.5 ĐƢỜNG CONG CƠ NHIỆT ĐỘNG (DMTA) Dynamic Properties vs Temperature 1.00E+10 1.200 Temperature /°C=59.7 Temperature /°C=73.8 Modulu 0.900 s Tan  Modulus /Pa 1.00E+09 1.00E+08 0.600 Tan Delta 1.00E+07 0.300 Temperature /°C=-65.2 1.00E+06 -100.0 -50.0 0.0 50.0 100.0 0.000 150.0 Temperature /°C Hình 4.10: Đường cong nhiệt động DMTA nhựa EP-LC Dynamic Properties vs Temperature 5.00E+09 1.000 4.00E+09 0.800 Tg /°C=80.3 0.600 Tan  Modulus /Pa 3.00E+09 2.00E+09 0.400 T /°C=63.8 1.00E+09 0.200 0.00E+00 0.0 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 0.000 150.0 Temperature /°C Hình 4.11: Đường cong nhiệt động DMTA nhựa epoxy-OELO 122 Mod ulus Loss Mod ulus Tan Delta 4.6 KHỐI LƢỢNG PHÂN TỬ Hình 4.12: Xác định khối lượng phân tử nhựa Epolac Hình 4.13: Xác định khối lượng phân tử OELO 123 4.7 PHỔ HỒNG NGOẠI Hình 4.14: Phổ hồng ngoại chất đóng rắn DETA Hình 4.15: Phổ hồng ngoại chất đóng rắn XEDETA 124 BO M ON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 DT: 0976898472 Ten mau: Ep ikote 101.0 95 90 85 80 3508 75 70 65 60 55 971 3054 50 %T 1384 3037 45 772 1345 1132 40 1582 1362 2872 35 1085 30 1456 25 2929 915 20 1607 15 2967 10 1296 1509 1185 1035 829 -5 1249 -10.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 Hình 4.16: Phổ hồng ngoại nhựa epoxy Epikote 828 Hình 4.17: Phổ hồng ngoại nhựa EP-LC 125 800 600.0 ... VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG HỮU TRUNG NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ BỀN DAI CỦA COMPOZIT NỀN EPOXY GIA CƯỜNG BẰNG SỢI THỦY TINH VÀ SỢI CACBON Chuyên ngành: VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ... compozit gia cường sợi cacbon sở nhựa epoxy Epikote 828 dai hóa laccol oligome dầu lanh epoxy hóa  Ý nghĩa khoa học, thực tiễn đóng góp luận án Nghiên cứu nâng cao độ bền dai compozit epoxy gia cường. .. trung nghiên cứu, chế tạo nâng cao độ bền dai vật liệu compozit gia cường sợi thủy tinh sợi cacbon, sử dụng chất biến tính khác sở nhựa epoxy [ 12, 22, 23, 42, 47, 51, 80] biết đến 1.2 Nhựa epoxy