Tổng hợp polime cảm quang trên cơ sở nhựa poliuretan acrilat

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN VIỆT TOÀN TỔNG HP POLIME CẢM QUANG TRÊN CƠ SỞ NHỰA POLIURETHAN ACRILAT Chun ngành : Vật liệu cao phân tử tổ hợp LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2006 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học :GS.TS Nguyễn Hữu Niếu (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm BIỂU MẪU TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN VIỆT TOÀN Phái : NAM Ngày, tháng, năm sinh: 29 /2/1980 Nơi sinh: BÌNH THUẬN Chuyên ngành: VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP MSHV: 00303066 I- TÊN ĐỀ TÀI: TỔNG HỢP POLIME CẢM QUANG TRÊN CƠ SỞ NHỰA POLIURETHAN ACRILATE II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực LV ghi Quyết định giao đề tài): IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chun ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH Ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH (Ghi chú: Học viên phải đóng tờ nhiệm vụ vào trang tập thuyết minh LV) i LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin chân thành cám ơn người Thầy hướng dẫn giúp đỡ hoàn thành luận văn suốt thời gian kể từ công tác trường Bách Khoa, GS.TS Nguyễn Hữu Niếu Thầy tận tình bảo định hướng cho bước chân đường khoa học Với kiến thức, kinh nghiệm lòng nhiệt tâm mình, Thầy tạo điều kiện thuận lợi, khuyến khích hệ trẻ phấn đấu hết mình, dấn thân vào đường khoa học mà thầy chọn Tôi xin trân trọng biết ơn tất Thầy làm cho hệ trẻ Tôi chân thành cám ơn tất Thầy Cô tận tình dạy bảo cho suốt trình học tập cao học khoa Công nghệ Vật Liệu Các Thầy Cô giảng dạy cho kiến thức bổ ích, thiết thực lónh vực khoa học công nghệ Vật liệu Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đặng Mậu Chiến, người dạy, định hướng tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn này, mà giúp đỡ cho nhiều suốt trình công tác trường Ngoài ra, chân thành cám ơn TS La Thái Hà đọc thiếu sót thảo.Tôi chân thành cám ơn Thầy Cô, anh chị làm việc Trung tâm nghiên cứu Vật liệu polyme nhiệt tình giúp đỡ nhiều suốt trình làm việc trung tâm Và cuối cùng, xin cảm ơn bạn bè đồng nghiệp chia sẻ khó khăn, khuyến khích suốt thời gian thực luận văn thạc sỹ Chân thành cảm ơn Học viên Trần Việt Toàn ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Polyme cảm quang lónh vực có nhiều ứng dụng rộng rãi, đặc biệt công nghệ quang khắc, công nghệ in ấn, lưu trữ thông tin… Trong luận văn này, nghiên cứu tổng hợp thành công loại polyme cảm quang quy mô phòng thí nghiệm dựa Urethane acrylate từ nguyên liệu ban đầu ISOPHORONE DIISOCYANATE ( IPDI), 2– HYDROXYL ETHYL METHYL ACRYLATE ( HEMA) DIETHYL ENGLYCOL Đây loại polyme cảm quang có độ nhạy, độ bám dính độ bền học cao Đồng thời tiến hành nghiên cứu để đánh giá khả ứng dụng sản phẩm lónh vực quang khắc loại khác Đồng, Nhôm Thép không gỉ ABSTRACT Photosensitive polymer is a widepread application field, specific to microlithography, printing technology, storage information… In this thesis, we did a research to synthesize one kind of photosensitive polymer in lab scale based on Urethane acrylate from initial substances such as ISOPHORONE DIISOCYANATE ( IPDI), 2– HYDROXYL ETHYL METHYL ACRYLATE ( HEMA) vaø DIETHYL ENGLYCOL This photosensitive polyme has a good light sensibility, good adherence and high mechanical durability Moreover, we also did research to evaluate the capacity of appling this polymer in photolithography field on some substrates such as: Copper, Aluminium and Stainless Steel iii MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii MUÏC LUÏC iii DANH SAÙCH HÌNH VẼ ix DANH SÁCH BẢNG BIỂU xiv CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 2.1 CÔNG NGHỆ QUANG KHAÉC 2.1.1 Lịch sử quang khắc ( Photolithography) 2.1.2 Định luật Moore 2.1.3 Quy trình công nghệ quang khắc 2.1.3.1 Tráng lớp trợ dính 2.1.3.2 Tráng lớp Photoresist 2.1.3.3 Sấy nhẹ 2.1.3.4 Chiếu sáng 2.1.4 Phân loại photoresist 2.1.5 Ưu khuyết điểm loại photoresist 11 2.1.6 Độ phân giải giới hạn công nghệ quang khắc 12 2.1.7 Yêu cầu photoresist 13 2.1.8 Độ truyền suốt cuûa Photoresist 14 iv MỤC LỤC 2.1.9 Hiện tượng khuyếch tán chiếu 15 2.1.10 Moät số loại photoresist sử dụng 15 2.1.10.1 Heä Kodak Thin Film Resist ( KTFR)………………………………………………………….15 2.1.10.2 Hệ Novolac/Diazonapthoquinone ……………………………………………………………….16 2.1.10.3 Hệ Resist khuyếch đại – Công nghệ 248 nm………………………………………… 17 2.1.10.4 Photoresist cho công nghệ 193 nm 18 2.2 PHẢN ỨNG TẠO LIÊN KẾT URETHANE 20 2.2.1 Hợp chất Diisocyanate 20 2.2.2 Phaûn ứng nhóm chức Isocyanate 22 2.2.2.1 Phản ứng nhóm chức Isocyanate (-NCO) với nhóm chức Alcohol (OH) nhóm Amine 22 2.2.2.2 Phản ứng nhóm chức Isocyanate với nước Acid Carboxylic 22 2.2.2.3 Phản ứng NCO với NCO: Dime hóa, trime hóa Carbodime hóa 23 2.2.2.4 Phản ứng bậc hai: tạo Allophane Biuret 25 2.2.3 Cơ chế phản ứng NCO/OH yếu tố ảnh hưởng 25 2.2.3.1 Cơ chế xúc tác phản ứng NCO/OH 25 2.2.3.2 Khả tính chọn lọc xúc tác 29 2.2.3.3 nh hưởng nhiệt độ 31 2.2.4 Quan hệ cấu trúc tính chất hợp chất Urethane 33 2.2.4.1 Khái niệm chung 2.2.4.2 Tính chịu nhiệt khả chống lại trình khắc khô 35 2.2.4.3 Khả truyền suốt tia UV 35 2.3 PHẢN ỨNG ĐÓNG RẮN QUANG THEO CƠ CHẾ GỐC TỰ DO 38 33 v MỤC LỤC 2.3.1 Thành phần hệ photoresist acrylate 38 2.3.2 Cô chế phản ứng trùng hợp quang 38 2.3.2.1 Giới thiệu chung 38 2.3.2.2 Trạng thái kích thích phân tử 41 2.3.2.3 Cơ chế tạo gốc tự từ chất khơi mào 42 2.3.2.4 Sự dập tắt gốc tự 45 2.3.3 Một số monomer oligomer thường sử dụng cho phản ứng đóng rắn quang hệ acrylate 47 2.3.4 Đặc trưng phản ứng quang polyme hoá 49 2.3.4.1 nh hưởng hệ chất khơi mào 49 2.3.4.2 nh hưởng chiều dày màng 50 2.3.4.3 Ảnh hưởng Oxy 51 2.3.4.4 nh hưởng nguồn xa 51 2.3.4.5 Vai trò Monome vaø Oligome 53 2.3.5 Phương pháp đánh giá phản ứng trùng hợp quang 53 2.3.5.1 Phương pháp phổ quang hoïc 53 2.3.5.2 Các phương pháp khác 55 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 57 3.1 SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 57 3.2 NGUYÊN LIỆU 59 vi MUÏC LUÏC 3.2.1 Nguyên liệu tổng hợp Urethane acrylate 59 3.2.1.1 ISOPHORONE DIISOCYANATE ( IPDI) 59 3.2.1.2 2– HYDROXYLETHYLMETHYL ACRYLATE ( HEMA) 60 3.2.1.3 DIETHYLENGLYCOL 61 3.2.1.4 TRIETHYLEN GLYCOL 61 3.2.1.5 HYDROQUINONE (HQ) 61 3.2.1.6 DIBUTYL TIN DILAURATE ( DBTDL) 62 3.2.1.7 TRIPROPYL GLYCOL DIACRYLAT (TPGDA) 63 3.2.1.8 IRGACURE 369 63 3.2.2 Caùc hoaù chất khác 64 3.3 QUY TRÌNH TỔNG HP URETHANE ACRYLATE 64 3.3.1 Sơ đồ quy trình 64 3.3.2 Giải thích quy trình 66 3.3.3 Nhiệt độ tiến hành phản ứng 68 3.3.4 Vai trò Hydroquinone 68 3.4 KHAÛO SÁT HỆ PHOTORESIST 69 3.4.1 Quy trình tạo hệ photoresist 69 3.4.2 Xác định góc thấm ướt 70 3.4.3 Phương pháp tạo mạng mỏng Photoresist 71 3.4.4 Nguồn chiếu UV 73 3.4.5 Khảo sát ảnh hưởng oxy không khí đến khả đóng rắn hệ photoresist 74 3.4.6 Khảo sát định tính mức độ đóng rắn IR 74 vii MỤC LỤC 3.4.7 Khảo sát khả tạo ảnh 75 3.4.8 Đánh giá độ bám dính màng 77 3.4.9 Đánh giá độ bền nhiệt màng 77 3.4.10 Đánh giá khả trương dung môi 77 3.4.11 Khắc ướt tạo ảnh số loại khác 77 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUAÄN 79 4.1 TỔNG HP VÀ ĐÁNH GIÁ URETHANE ACRYLATE 79 4.1.1 Ảnh hưởng chất xúc tác 79 4.1.1.1 Kết thí nghieäm 80 4.1.1.2 Kết thí nghiệm 81 4.1.1.3 Keát thí nghiệm 84 4.1.1.4 Kết thí nghiệm 86 4.1.1.5 Kết luận vai trò xúc tác 88 4.1.2 Đặc trưng phổ hồng ngoại Urethane acrylate 88 4.1.2.1 Nguyên liệu 88 4.1.2.2 Sản phẩm Urethane acrylate 90 4.1.3 Đánh giá nhiệt sản phẩm 91 4.1.4 Đo đánh giá độ hấp thụ UV sản phẩm Urethane acrylate 93 4.2 ĐÁNH GIÁ HỆ PHOTORESIST 94 4.2.1 Độ nhớt hệ Urethane acrylate/ TPGDA khả trán quay 94 4.2.2.1 Heä photoresist 30% TPGDA 95 4.2.2.2 Heä photoresist 50% TPGDA 97 4.2.3 Khaûo sát khả trương màng dung môi Toluen 97 Chương – KẾT LUẬN 112 CHƯƠNG : KẾT LUẬN 5.1 CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯC Quy trình tổng hợp Urethane acrylate quy mô phòng thí nghiệm với hiệu suất cao, dễ dàng triển khai ứng dụng quy mô công nghiệp Quy trình thành phần dung môi pha loãng, chất khơi mào cho hệ polyme cảm quang ứng dụng lónh vực quang khắc; hệ dung môi phát triển, thông số thời gian chiếu, mức độ đóng rắn, thời gian rữa tạo ảnh Một số kết mang tính thử nghiệm lónh vực quang khắc phương pháp ướt loại nhôm, đồng, thép không gỉ với tác nhân khắc ướt dd NaOH, dd HCl, điện hoá 5.2 KẾT LUẬN Nhiệt độ phản ứng tổng hợp Urethane 700C, chất xúc tác ảnh hưởng mạnh đến hiệu suất phản ứng, lượng chất xúc tác phù hợp 1.5/104 tổng khối lượng phản ứng Độ bền nhiệt, độ hấp thu tử Urethane acrylate tổng hợp màng polyme cảm quang sau chiếu phù hợp để sử dụng làm polyme cảm quang Độ nhớt độ bám dính hệ cảm quang Urethane acrylate chứa 50% TPGDA phù hợp cho trình tạo màng mỏng phương pháp tráng quay nh hưởng Oxy lên khả đóng rắn polyme cảm quang không đáng kể sử dụng máy chiếu có cường độ thời gian chiếu phụ hợp Với máy chiếu có cường độ cần chiếu khoảng 8/100 s đạt mức Chương – KẾT LUẬN 113 đóng rắn 95% Máy chiếu có cường độ thấp không đủ tạo mức đóng rắn cần thiết cho trình rữa ảnh Độ bền màng polyme cảm quang nhôm, đồng, thép không gỉ sau post cure phù hợp với trình khắc ướt dung dịch NaOH 10%, dd HCl 10% môi trường mà điện 5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Đề tài luận văn đề tài lớn, nhiều vấn đề phải nghiên cứu hoàn thiện Hướng phát triển đề tài thời gian tới sau: Nghiên cứu tổng hợp Urethane acrylate khác dựa thay đổi nguyên liệu tỉ lệ tác chất Hướng nghiên cứu tiếp thay đổi diol ( dùng triethylene glycol, tetraethylenglycol…) để tạo hợp chất Urethane acrylate có đặc tính chất khác Nghiên cứu, khảo sát động học mức độ đóng rắn arylate màng polyme cảm quang Nghiên cứu, khảo sát tính chất hệ polyme cảm quang chứa hàm lượng monome pha loãng TPGDA khác nhau,cũng tính chất khả tạo ảnh hệ Urethane acrylate với monome pha loãng khác Đồng thời, hướng nghiên cứu hệ Urethane acrylate với loại chất khơi mào khác hướng định hướng nghiên cứu tới Đánh giá ứng dụng hệ photoresist áp dụng vào lónh vực vi mạch ( độ phân giải thấp) hướng cần phải tiến hành thời gian tới Tuy nhiên hướng nghiên cứu thiết phải có nhiều trang thiết bị phù hợp TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO Jean-Pierre Fouassier (1995) Photoinitiation, Photopolymerization, and Photocuring Hanser Publishers Mucich, Germany Ian Dukin, et al (2004) Photochemistry Royal Society of Chemistry London, England Hideo Okabe(1978) Photochemistry of small molecules.Wiley Interscience US Ramamurthy V., Schanze.(1998)Organic and inorganic photochemistry.Macel Dekker.New York Ramamurthy V., Schanze K (1999) Organic molecular photochemistry Dekker.New York Kevin.F Brennan, April S Brown (2002) Theory of Modern Electronic Semiconductor Devices Wiley – Interscience Pub US Harry J Lenvinson (2005) Principles of Lithography SPIE-The International Society for Optical Engineering, Belingham, Washington USA James R Sheats, Bruce W Smith (1998) Microlithography science and Technology Marcel Dekker, Inc Elsa Reichmanis, et at (1989) Polymers in Microlithography Materials and Processes American Chemical Society, Washington DC 10 Gerard Michael Schmid (2003) Understanding molecular scale effect during photoreist processing Doctorate of Phylosophy University of Texas at Austin 11 Fundenmental of Photolithography 12 Sean David Burns (2003) Understanding fundametal mechanism of photoresist dissolution Doctorate of Phylosophy University of Texas at Austin 13 Paul M.Dentinger (1998) Mapping the Response of a ChemicallyAmplified Negative Photoresist for X-ray Lithography Doctorate of Philosophy University of Wisconsin–Madison 14 Brian C.Trinque (2003) Synthesis, copolymerization studies and 157nm photolithography applications of 2-trifluoromethylacrylates Doctorate of Philosophy The university of Texas at Austin 15 Sean David Burns (2003) Undertanding Fundamental Mechanisms of Photorasist Dissolution Doctorate of Philosophy The university of Texas at Austin 16 Jason Swei (2004) A dissertation submitted in partialsatisfaction of the requirements for the degree Doctor of Philosophy in Chemical Engineering University of California, San Diego TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 Harshavardhan C Shinde (2000) Developmant of microfabricated microwell structures using SU-8 (50) negative photoresist Shivaji University 18 C Hepburn (1982) Polyurethane Elastomers Applied Science Pulishers London and New York 19 R F T Stepto (1997) Polymer networks Principles of their formation structure and properties Blackie Academic & Professional 20 Anil Kumar, Rakesh K Gupta (1998) Fundamentals of Polymers The Mc Graw – Hill companies, Inc 21 Odian G(2004) Principles of Polymerization Wiley Interscience US 22 Rogers M.E., Long T.E., eds(2003) Synthetic methods in step-growth polymer.Willey Interscience.US 23 Phan Thanh Bình (2002) Hoá học hóa lý polyme Nhà xuất đại học quốc gia Tp.Hồ Chí Minh 24 Pocius A.V., Dillard D.A (2002) Adhesion science and engineering v.1 The mechanics of adhesion Elsevier Science Amsterdam, The Netherlands 25 Pocius A.V., Chaudhury M(2002) Adhesion science and engineering v.2 Surfaces, chemistry and applications Elsevier Science Amsterdam, The Netherlands 26 Wypych G (ed.)(2001) Handbook of solvents.ChemTec Pub.New York 27 Silverstein R.M., Webster F.X(2002) Spectrometric identification of organic compounds John Wiley & Sons, Inc US 28 David Harvey (2000) Modern Analytical Chemistry McGraw-Hill Company Singapore, Singapore 29 Nguyễn Đình Triệu (1999) Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học Nhà xuất đại học quốc gia Hà Nội 30 Bộ tiêu chuẩn ASTM phiên 2003 31 US Patents 32 www.ibm.com 33 www.sartomer.com 34 www.coatings.de 17 PHỤ LỤC 116 PHỤC LỤC A: TÍNH TOÁN HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG GIỮA NCO/OH Phương pháp chuẩn độ xác định hàm lượng NCO tự lại dựa vào tiêu chuẩn ASTM D 2572 – 97 Đây phương pháp chuẩn độ ngược Các phản ứng liên quan: RNH2 + R1NCO Ỉ RNHCONHR1 RNH2 + HCl Ỉ RNH3Cl Ví dụ tính toán: Tính toán cho hàng số bảng 4.2) Chuẩn 0.2324 g mẫu cách cho 25 ml dd Amin 0.1 N vào, sau chuẩn độ lại dd HCl 0,1 N ( tốn 11,5 ml ) Cách tính toán sau: Số mol NCO ban đầu ứng với khối lượng 0.2324 g mẫu nNCO ban đầu = Với m xN = 0.001374 mol M m: khối lượng mẫu M: khối lượng mol IPDI: 222,29 g/mol N : Hệ số tỉ lệ khối lượng Giai đoạn 2: Tính cho giai đoạn 1: N1 = m IPDI m IPDI + m HMEA N2 = m IPDI m IPDI + m HMEA + mdiol nNCO dư lại mẫu: nNCO cònlại = ( Vamin –VHCL ) x 0.1/1000 = (25-11,5)x0.1/1000 =0.001350 mol Soá mol NCO tham gia phản ứng tạo liên kết Urethane nNCO phảnứng = nNCO ban đầu - nNCO cònlại = 0.000024 mol Tỷ lệ.nNCO phảnứng/ nNCO ban đầu = 0.000024 / 0001374=0.017 PHỤ LỤC 117 PHỤC LỤC B: TIÊU CHUẨN ASTM D 2572 - 97 PHƯƠNG PHÁP TIÊU CHUẨN KIỂM TRA NHÓM ISOCYANATE TRONG VẬT LIỆU URETHANE HAY CHẤT TIỀN TRÙNG HP (PREPOLYMER) Mục tiêu 1.1 Phương pháp kiểm tra nhằm xác định hàm lượng nhóm NCO phân tử urethane trung gian hay prepolymer 1.2 Tiêu chuẩn đánh giá không đề cập đến tất vấn đề an toàn, phải phụ thuộc vào việc sử dụng Trách nhiệm người thí nghiệm đảm bảo sức khỏe an toàn thích hợp thực hành xác định phương pháp điều chỉnh mặt hạn chế phương pháp Để hiểu rõ vấn đề này, xem mục Tư liệu tham khảo Tiêu chuẩn ASTM D481: đặc điểm kỹ thuật mức độ nitro hóa toluene Tóm lược phương pháp kiểm tra Prepolymer urethane cho tác dụng với lượng di–n–butylamin toluene(1) Sau phản ứng xong, lượng di–n–butylamin dư xác định việc chuẩn độ lại với acid hyrdocloric chuẩn RNH2 + R1NCO Ỉ RNHCONHR1 ( phương trình hoá học bổ sung thêm người dịch) (1) Những dung môi khác toluene dùng số trường hợp như: anhydrous dimetylformamide (DMF), trình khác chút dùng Ý nghóa công dụng: Hàm lượng NCO dùng để thiết lập tỉ lệ nhóm chức cho phản ứng với chất đồng phản ứng nh hưởng Photgen (COCl2), cloan hydrid carbamit (NH2COCl) isocyanate, HCl hay chất acid khác hay tạp chất ảnh hưởng đến độ hoạt động phản ứng Nồng độ chất phải mức độ cho phép để ảnh hưởng không đáng kể đến phương pháp xác định phản ứng Dụng cụ phòng thí nghiệm 6.1 Nút chai polyethylene (hay nút bần) phủ kín nhôm đậy vừa kín bình thót cổ erlenmeyer 250ml 6.2 Cá từ với TFE – florocarbon phủ khấy động 6.3 Pipet 25ml 6.4 Buret 50 100ml 6.5 Cân phân tích PHỤ LỤC 118 Chất phản ứng 7.1 Độ tinh khiết hoá chất: hóa chất phản ứng dùng tất thí nghiệm ngoại trừ trường hợp đặc biệt khác Trừ trường hợp đặc biệt đó, người ta mong muốn tất chất phản ứng tuân theo tiêu chuẩn kỹ thuật y ban phân tích hóa chất Hội hóa học Mỹ, nơi mà tiêu chuẩn đặt Những loại tiêu chuẩn khác cóthể dùng, qui định chắn hóa chất có độ cao đủ phép sử dụng không cần phải giảm bớt độ xác phép xác định 7.2 Chất thị bromphenol blue; chuẩn bị dung dịch 0,1% cách trộn 0,1g acid, bromphenol blue khan nước với 1,5ml dung dịch NaOH 0,1N pha loãng với nước chưng cất thành 100ml 7.3 Di-n-butylamin 0,1N toluene khô Không chuẩn hóa 7.4 Dung dịch HCl 0,1N chuẩn hóa chất thị bromphenol blue 7.5 Isopropyl alcohol 7.6 Toluene khô tuân theo định D841 hay làm khô viên sàng phân tử Sự nguy hiểm 8.1 Những hợp chất diisocyanate chất kích thích da mạnh Chúng hại cho phổi (Theo TLV, hàm lượng toluene 2,4-diisocyanate 0.005%) Tránh dính lên da, mắt, quần áo, tránh hít phải hợp chất Dùng hệ thống thông gió thích hợp Trong trường hợp dính phải, cần rửa với thật nhiều nước dội nước lên mắt 15 phút Gọi bác sỹ trước thí nghiệm tiếp Xem sách thông tin an toàn cho người sử dụng để biết thêm chi tiết Quá trình thực hiện: 9.1 Khối lượng mẫu khoảng 0,1g chứa khoảng 1,1 mili đương lượng NCO (ví dụ: 1,0 g chất prepolymer chứa khoảng 5% NCO) bình erlenmeyer 250 ml 9.2 Thêm 25 ml toluene khan (2) vào bình erlenmeyer khuấy tay máy khuấy từ để hòa tan chất prepolymer Sự hoà tan hỗ trợ thêm cách làm ấm bình lên 9.3 Dùng pipet, thêm 25ml dd di-n-butylamin 0,1N tiếp tục khuấy 15 phút Thêm 100ml isopropyl alcohol 4-6 giọt dung dịch thị bromphenol blue Chuẩn độ với HCl 0,1N, đến điểm kết thúc dung dịch chuyển sang màu vàng PHỤ LỤC 119 9.4 Khi chuẩn độ mẫu bao gồm tất hóa chất mẫu 10 Tính toán Tính thành phần NCO sau: NCO,% = [(B-V)* N * 0,0420]* 100/ W Trong đó: B: giá trị HCl chuẩn độ mẫu, ml V: giá trị HCl chuẩn độ có mẫu, ml N: nồng độ đương lượng HCl 0,0420: mili khôí lượng đương lượng NCO W: số gam mẫu thí nghiệm, g 11 Độ xác độ sai lệch 11.1 Tiêu chuẩn sau dùng để đánh giá khả thừa nhận kết mức độ tin cậy 95% 11.2 Sự lặp lại – kết tính toán tử coi không đáng tin cậy chúng khác 0,11% nguyên chất NCO 11.3 Sự phát sinh – kết tính toán tử khác phòng thí nghiệm khác xem không đáng tin cậy chúng khác 0,4% nguyên chất NCO 11.4 Độ sai lệch – dùng phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn xác nhựa sai lệch 12 Từ khoá Toluene, 2,4-diisocyanate chất trung gian; toluene, 2,4-diisocyanate chất prepolymer; urethane trung cấp; urethane prepolymer PHỤ LỤC 120 PHỤC LUC C: TIÊU CHUẨN ASTM 3808-96 PHƯƠNG PHÁP TIÊU CHUẨN ĐỊNH TÍNH ĐỘ BÁM DÍNH CỦA CHẤT BÁM DÍNH VÀO CHẤT NỀN BẰNG SỰ BÁM DÍNH ĐIỂM Mục tiêu 1.1 Phương pháp bao gồm qui trình định tính đơn giản cho phép quan sát nhanh chóng để đánh giá liệu chất kết dính điều kiện ứng dụng cụ thể bám dính tốt vào hay không 1.2 Đơn vị sử dụng hệ SI Các giá trị ghi ngoặc kép có ý nghóa cung cấp thêm thông tin 1.3 Tiêu chuẩn đánh giá không đề cập đến tất vấn đề an toàn, phải phụ thuộc vào việc sử dụng Trách nhiệm người thí nghiệm đảm bảo sức khỏe an toàn thích hợp thực hành xác định phương pháp điều chỉnh mặt hạn chế phương pháp Tư liệu tham khảo Tiêu chuẩn: ASTM D 907: thuật ngữ chất kết dính Thuật ngữ 3.1 Định nghóa_ nhiều thuật ngữ sử dụng tiêu chuẩn định nghóa theo tiêu chuẩn ASTM D907 3.2 Kết dính điểm_ phương pháp định tính bám dính cách cạy điểm chất kết dính khỏi Tóm lược phương pháp kiểm tra 4.1 Những điểm chất kết dính ( kích thước thay đổi, thông thường có đường kính mm) tạo theo qui trình ứng dụng chấp nhận người sử dụng nhà cung cấp 4.2 Việc chuẩn bị điều kiện môi trường tác dụng lên lớp kết dính thay đổi tuỳ theo mong muốn 4.3 Việc xác định liệu chất kết dính có kiên kết với chất tốt hay không đơn giản cách cố gắng cạy lớp kết dính khỏi chất 4.4 Các dạng sai hỏng quan sát chứng đánh giá mức độ liên kết chất kết dính với lớp Ý nghóa công dụng 5.1 Đây phương pháp định tính đơn giản, nhanh chóng rẻ tiền mà không cần phải chuẩn bị mẫu kỹ Nếu kết chấp nhận, sau qui trình định lượng kết dính tiêu chuẩn tạo để đo đạt định lượng tính chất kết dính PHỤ LỤC 121 5.2 Phương pháp sử dụng để so sánh tương đối độ kết dính nhiều chất kết dính khác 5.3 Nó để xác định liệu tất chất kết dính tiếp tục kết dính điều kiện môi trường cụ thể 5.4 Nó dùng để đánh giá kết dính chất kết dính cụ thể nhiều loại khác 5.5 Nó dụng để tạo liệu so sánh nhiều loại chất kết dính khác loại cách ý đến dễ dàng tạo sai hỏng giữ loại chất kết dính thử nghiệm 5.6 Nó áp dụng hầu hết chất kết dính đóng rắn tiếp xúc với không khí dùng cho loại chất kết dính kỵ khí phương pháp kiểm tra tiến hàn môi trường oxy Thiết bị 6.1 Không cần trang thiết bị đặc biệt sử dụng cho tiêu chuẩn Ví dụ, sử dụng chất kết dính loại nóng chảy cần phải có loại súng bắn keo ( hand gun) hay thiết bị tương đương phép tạo loại keo nóng chảy ỏ nhiệt độ thích hợp Việc sử dụng thiết bị không mang tính bắt buộc đóa nóng sử dụng để nóng chảy lượng chất kết dính đến nhiệt độ sử dụng bật chứa biến dạng đính cân nhôm chẳng hạn Khi đạt nhiệt độ thích hợp, hỗn hợp nóng chảy đổ lên 6.2 Đối với số ứng dụng yêu cầu phải gia nhiệt sơ loại lò hay nguồn nhiệt khác sử dụng 6.3 Để kiểm tra kết dính điểm chất kết dính, lưỡi dao thép không gỉ hay que tương tự dùng để nạy lớp kết dính lên Mẫu kiểm tra 7.1 Bất kỳ hình dạng chấp nhận cho phép đặt nhiều điểm keo giống lên 6.6 Trong hầu hết trường hợp, nhằm đạt hiệu thường kiểm tra nhiều loại chất kết dính khác Điều hoà nhiệt 8.1 Lưu trữ mẫu kiểm tra 24 h khoảng thời gian mong muốn khác đặt Chú ý điều ghi nhận liệu Nếu điều kiện khác điều kiện lưu trữ 23± 20C độ ẩm tương đối 50 ± 5% Tham khảo E 171 để biết thêm chi tiết Sự sai hỏng PHỤ LỤC 122 9.1 Sự sai hỏng phân tách nhìn thấy điểm chất kết dính khỏi lớp 9.2 Sự dễ dàng tách lớp chất kết dính điểm sử dụng để so sánh tính tương đối loại chất kết dính 10 Quá trình thực 10.1 Thực kiểm tra điều kiện sử dụng mẫu thí nghiệm thiết bị 10.2 Sử dụng lưỡi dao mỏng thép không gỉ để tách lớp kết dính 10.3 Chú ý dễ dàng gây sai hỏng miêu ta phần 11 Báo cáo Báo cáo gồm thông tin sau: 11.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu thí nghiệm là: loại kết dính, phương pháp đóng rắn, chuẩn bị nền, gia nhiệt sơ nền, dạng nóng chảy sử dụng phải có nhiệt độ sử dụng 11.2 Điều kiện tiếp xúc môi trường 11.3 Dạng sai hỏng bao gồm: kết dính lớp nền, dễ dàng gây sai hỏng, bất cự thay đổi có công lớp kết dính PHỤ LỤC 123 PHỤC LỤC D:ẢNH HƯỞNG CỦA OXY KHÔNG KHÍ LÊN KHẢ NĂNG ĐÓNG RẮN D1 - ĐÓNG RẮN BẰNG NGUỒN UV MÁY UV CROSSLINKER (CHIẾU THỜI GIAN DÀI) HỆ 30%DM0,05%KM ( HỆ 30% DUNG MÔI TPGDA, 0,05% CHẤT KHƠI MÀO) Chú thích: M1:Khối lượng kính ban đầu (g) M2: Khối lượng nhựa ban đầu (g) M3: Khối lượng nhựa lại sau tạo mỏng phương pháp hở (g) M4: Khối lượng kính có nhựa đóng rắn rữa dung môi (g) M5: Khối lượng nhựa lại sau trình rữa %M Khối lượng lại tính lượng nhựa lại : %M =M5/M3x100% Kết tính trung bình thí nghiệm giống t(x6s) M1 M2 M3 M4 M5 %M M1' M2' M3' M4' M5' %M' %Mtb 5.1055 0.0304 0.0148 5.1089 0.0034 22.97 4.9812 0.0295 0.0146 4.9837 0.0025 17.12 20.05 4.9426 0.0296 0.0145 4.9461 0.0035 24.14 4.9900 0.0300 0.0148 4.9941 0.0041 27.70 25.92 4.9475 0.0302 0.0150 4.9529 0.0054 36.00 5.0146 0.0301 0.0147 5.0192 0.0046 31.29 33.65 5.0445 0.0301 0.0149 5.0499 0.0054 36.24 5.0830 0.0298 0.0146 5.0881 0.0051 34.93 35.59 16 4.9395 0.0297 0.0146 4.9451 0.0056 38.36 5.1023 0.0295 0.0149 5.1080 0.0057 38.26 38.31 32 4.9492 0.0299 0.0148 4.9548 0.0056 37.84 4.9706 0.0302 0.0147 4.9764 0.0058 39.46 38.65 64 5.0004 0.0295 0.0147 5.0063 0.0059 40.14 5.0672 0.0300 0.0153 5.0728 0.0056 36.60 38.37 128 4.9512 0.0303 0.0152 4.9570 0.0058 38.16 5.0205 0.0303 0.0151 5.0267 0.0062 41.06 39.61 PHỤ LỤC 124 HỆ 30%DM 0,3%KM ( HỆ 30% DUNG MÔI TPGDA, 0,3% CHẤT KHƠI MÀO) t(x6s) M1 M2 M3 M4 M5 %M M1' M2' M3' M4' M5' %M' %Mtb 5.2264 0.0299 0.0146 5.2349 0.0085 58.22 4.9573 0.0301 0.0159 4.9673 0.0100 62.89 60.56 5.2026 0.0301 0.0142 5.2115 0.0089 62.68 5.0790 0.0300 0.0151 5.0884 0.0094 62.25 62.46 5.1660 0.0302 0.0145 5.1754 0.0094 64.83 5.1396 0.0298 0.0151 5.1496 0.0100 66.23 65.53 5.3286 0.0298 0.0152 5.3391 0.0105 69.08 5.1800 0.0300 0.0142 5.1900 0.0100 70.42 69.75 16 4.9458 0.0296 0.0144 4.9559 0.0101 70.14 5.1859 0.0302 0.0140 5.1958 0.0099 70.71 70.43 32 5.0076 0.0300 0.0146 5.0181 0.0105 71.92 4.6824 0.0296 0.0151 4.6929 0.0105 69.54 70.73 64 4.9898 0.0300 0.0147 5.0002 0.0104 70.75 4.6789 0.0301 0.0138 4.6886 0.0097 70.29 70.52 128 4.9582 0.0300 0.0149 4.9687 0.0105 70.47 5.0360 0.0303 0.0147 5.0463 0.0103 70.07 70.27 HEÄ 30%DM 0,6%KM ( HEÄ 30% DUNG MÔI TPGDA, 0,6% CHẤT KHƠI MÀO) t(x6s) M1 M2 M3 M4 M5 %M M1' M2' M3' M4' M5' %M' %Mtb 5.0819 0.0295 0.0149 5.0927 0.0108 72.48 5.0214 0.0298 0.0145 5.0317 0.0103 71.03 71.76 5.0320 0.0300 0.0149 5.0429 0.0109 73.15 4.9934 0.0304 0.0150 5.0042 0.0108 72.00 72.58 5.1118 0.0295 0.0150 5.1228 0.0110 73.33 4.9092 0.0301 0.0151 4.9205 0.0113 74.83 74.08 5.0013 0.0303 0.0147 5.0129 0.0116 78.91 5.0884 0.0295 0.0153 5.1001 0.0117 76.47 77.69 16 4.9837 0.0298 0.0149 4.9869 0.0032 78.66 5.0884 0.0300 0.0149 5.1000 0.0116 77.99 78.33 32 5.0051 0.0301 0.0153 5.0080 0.0029 80.92 5.0912 0.0298 0.0146 5.1027 0.0115 78.66 79.79 64 5.0138 0.0300 0.0150 5.0169 0.0031 79.55 4.9753 0.0295 0.0148 4.9869 0.0116 78.44 79.00 128 5.1715 0.0296 0.0148 5.1743 0.0028 80.94 4.9921 0.0302 0.0152 5.0042 0.0121 79.92 80.43 PHỤ LỤC 125 D2- ĐÓNG RẮN BẰNG NGUỒN UV MÁY GREEN SPOT EMERALD (CHIẾU THỜI GIAN CỰC NGẮN) HỆ 30%DM 0,6%KM ( HỆ 30% DUNG MÔI TPGDA, 0,6% CHẤT KHƠI MÀO) t(s) M1 M2 M3 M4 M5 0.020 5.1929 0.0051 0.0021 5.1939 0.0010 0.030 5.1360 0.0052 0.0021 5.1371 0.040 4.9311 0.0053 0.0019 0.050 5.1911 0.0052 0.060 4.9645 0.070 %M M1' M2' M3' M4' M5' %M' %Mtb 47.62 4.6897 0.0050 0.0021 4.6904 0.0007 33.33 40.4762 0.0011 52.38 5.2228 0.0047 0.0020 5.2241 0.0013 65.00 58.6905 4.9323 0.0012 63.16 5.2385 0.0053 0.0024 5.2401 0.0016 66.67 64.9123 0.0018 5.1924 0.0013 72.22 5.1643 0.0050 0.0020 5.1657 0.0014 70.00 71.1111 0.0049 0.0019 4.9661 0.0016 84.21 5.1232 0.0050 0.0022 5.1250 0.0018 81.30 82.7553 4.9872 0.0052 0.0023 4.9892 0.0020 86.96 4.9876 0.0048 0.0210 5.0043 0.0167 79.40 83.1783 0.080 5.1659 0.0050 0.0022 5.1679 0.0020 90.91 5.0143 0.0510 0.0190 5.0320 0.0177 93.42 92.1645 0.090 5.1351 0.0048 0.0022 5.1372 0.0021 95.45 5.1324 0.0530 0.0230 5.1543 0.0219 95.21 95.3323 0.100 5.0112 0.0050 0.0020 5.0131 0.0019 95.00 5.2421 0.0480 0.0190 5.2604 0.0183 96.23 95.6150 0.150 4.4537 0.0050 0.0019 4.4555 0.0018 94.74 4.9873 0.0490 0.0200 5.0066 0.0193 96.42 95.5784 HỆ 50%DM 0,6%KM ( HỆ 50% DUNG MÔI TPGDA, 0,6% CHẤT KHƠI MÀO) t(s) M1 M2 M3 M4 M5 %M M1' M2' M3' M4' M5' %M' %Mtb 0.040 4.8920 0.0052 0.0019 4.8949 0.0029 55.34 5.0390 0.0048 0.0019 5.0418 0.0028 58.23 56.79 0.060 5.0340 0.0048 0.0019 5.0376 0.0036 74.27 5.1420 0.0054 0.0019 5.1459 0.0039 72.45 73.36 0.080 5.1219 0.0053 0.0022 5.1265 0.0046 86.75 5.0250 0.0053 0.0022 5.0294 0.0044 83.27 85.01 0.100 4.9724 0.0049 0.0020 4.9769 0.0045 90.93 5.2317 0.0047 0.0020 5.2360 0.0043 91.35 91.14 0.120 5.0353 0.0050 0.0019 5.0399 0.0046 92.18 5.0040 0.0050 0.0019 5.0086 0.0046 92.12 92.15 PHUÏ LUÏC 126 ... BÌNH THUẬN Chuyên ngành: VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP MSHV: 00303066 I- TÊN ĐỀ TÀI: TỔNG HỢP POLIME CẢM QUANG TRÊN CƠ SỞ NHỰA POLIURETHAN ACRILATE II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: ... đưa quy trình tổng hợp quy mô phòng thí nghiệm Polime cảm quang loại Uretane acrylate Đồng thời, luận văn khảo sát, đánh giá số tính chất polime cảm quang tổng hợp thực thí nghiệm sơ quang khắc... nhanh…Mặc dù, Polyme cảm quang nghiên cứu ứng dụng nhiều nước giới Việt Nam chủ yếu dừng lại việc ứng dụng sản phẩm sẵn có giới Do hầu hết sản phẩm polime cảm quang sử dụng Việt Nam tổng hợp nước nên