Tổng hợp nhựa latex styrene acrylic với cấu trúc core shell

i Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HƯNG THỦY TỔNG HỢP NHỰA LATEX STYRENE ACRYLIC VỚI CẤU TRÚC CORE-SHELL Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2009 ii CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS LA THỊ THÁI HÀ Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN HƯNG THỦY Phái: NỮ Ngày, tháng, năm sinh: 27/3/1980 Nơi sinh: HÀ NAM NINH Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP MSHV: 00306045 1- TÊN ĐỀ TÀI: TỔNG HỢP NHỰA LATEX STYRENE ACRYLIC VỚI CẤU TRÚC CORE-SHELL 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ khối lượng core/shell - Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng MAA shell - Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ khối lượng BA/SM core - Khảo sát khả ứng dụng nhựa latex thí nghiệm 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 6/2008 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 7/2009 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): TS LA THỊ THÁI HÀ Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) LA THỊ THÁI HÀ iv LỜI CÁM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến cô La Thị Thái Hà tận tình bảo hướng dẫn em suốt thời gian qua Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến anh Đoàn Thanh Thông, anh Quan Thái Thanh bạn K.Hằng, Ngân, Linh, Phụng Hưng giúp đỡ em nhiều trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô, anh chị Bộ mơn Polymer Phịng thí nghiệm Trọng điểm Vật liệu Polymer Composite giúp đỡ em nhiều Chúng cảm ơn Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polymer Phịng thí nghiệm Hóa học Polymer C3 thuộc Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh việc cung cấp nguyên liệu thiết bị thí nghiệm Xin cảm ơn thầy cô dạy em suốt thời gian em học Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh Tơi xin cảm ơn bạn Nguyễn Huy Quang bạn sinh viên K2004, K2005 Khoa Cơng Nghệ Vật Liệu nhiệt tình hỗ trợ giúp đỡ cần thiết Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình nguồn động viên, chỗ dựa vững cho thêm vững bước đường chọn Cảm ơn bạn tơi giúp đỡ, động viên học tập sống Xin cảm ơn tất người! NGUYỄN HƯNG THỦY v TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài nghiên cứu vấn đề tổng hợp nhựa latex có cấu trúc core-shell poly(nbutylacrylate (BA) – styrene (SM) – metha8389 0,6655 50,46 98,19 Core L23 0,1857 0,5942 0,4431 43,32 91,67 Shell L23 0,1690 0,6444 0,4924 50,19 82,48 Latex L23 0,2525 1,4166 0,9543 49,54 96,28 Công thức L12 Công thức L18 Công thức L19 Công thức L20 Công thức L21 Cơng thức L23 Latex Khối lượng bì (g) Khối lượng mẫu chưa sấy (g) Khối lượng bì + mẫu sau sấy (g) Hàm lượng rắn (%) Độ chuyển hóa (%) Core L24 0,2457 1,1360 0,7368 43,23 91,47 Shell L24 0,1972 0,4159 0,4086 50,83 87,27 Latex L24 0,1768 1,0336 0,6963 50,26 97,7 Core L25 0,2130 1,4085 0,8195 43,06 91,09 Shell L25 0,2120 0,9778 0,7058 50,50 85,05 Latex L25 0,1649 1,6384 0,9918 50,47 98,17 Core L26 0,2473 1,2980 0,7942 42,13 89,05 Shell L26 0,2552 1,7440 1,1473 51,15 90,08 Latex L26 0,2437 1,3898 0,9440 50,4 98,07 Core L27 0,2197 1,7618 0,9640 42,25 89,3 Shell L27 0,2250 1,6335 1,0477 50,36 84,34 Latex L27 0,2160 1,7708 1,0973 49,77 96,68 Core L29 0,2311 1,7675 0,9855 42,68 90,20 Shell L29 0,2382 1,8193 1,1473 49,97 81,52 Latex L29 0,2215 2,5977 1,5046 49,39 96,25 Core L30 0,1763 1,8962 0,9884 42,83 90,53 Shell L30 0,2092 1,8918 1,1683 50,7 86,50 Latex L30 0,2569 2,3349 1,4181 49,73 96,96 Công thức L24 Công thức L25 Công thức L26 Công thức L27 Công thức L29 Công thức L30 Phụ lục 6.1 Cơng thức tính hệ số chiết quang RI [14] RI (hệ) = ∑ %polymer thành phần x RI polymer thành phần Polymer RI P(MAA) 1,5 P(SM) 1,59 P(BA) 1,466 Phụ lục 6.2 Kết tính RI lý thuyết nhựa STT Tên nhựa latex RI STT Tên nhựa latex RI L12 1.53350 L24 1.53983 L18 1.53940 L25 1.53898 L19 1.53647 L26 1.53855 L20 1.53794 10 L27 1.52179 L21 1.54511 11 L29 1.52938 L23 1.54026 12 L30 1.53317 Phụ lục 7.1 Cơng thức tính Tg Nhiệt độ hóa thủy tinh Tg lý thuyết copolymer xác định theo phương trình Fox [18]: % polymer1 % polymer % polymer = + + + 273 + Tg ( copolymer ) 273 + Tg ( polymer1) 273 + Tg ( polymer 2) 273 + Tg ( polymer 3) Cơng thức tính Tg blend hai polymer tương hợp: Tg(blend) ≈ % polymer A × Tg(polymer A) + % polymer B × Tg (polymer B) Trong đó: % polymer tính theo khối lượng Tg có đơn vị oC Phụ lục 7.2 Kết Tg tính tốn nhựa STT Tên nhựa Tg core lt, oC Tg shell lt, oC Tg blend, oC L12 -8.02 107.78 5.00 L18 -8.02 107.78 17.60 L19 -8.02 107.78 11.36 L20 -8.02 107.78 14.53 L21 -8.02 107.78 29.90 L23 -8.02 103.85 16.57 L24 -8.02 105.81 17.08 L25 -8.02 109.78 18.12 L26 -8.02 111.8 18.65 10 L27 -31.11 111.8 0.58 11 L29 -21.85 111.8 7.34 12 L30 -15.69 111.8 12.97 Phụ lục 8.1 Cách xác định hàm lượng gel Mục đích: xác định lượng chất đơng tụ (gel) q trình trùng hợp Dụng cụ: Cân số Vải lau Tiến hành: Thu gom gel thành, đáy bình cầu thí nghiệm Rửa hết phần nhũ tương dính vào Lau khô nước vải lau để nhiệt độ phịng Sau đó, cân khối lượng gel Kết quả: {Hàm lượng gel} = {khối lượng gel} * 100 / {khối lượng mẻ nấu} (%) Lưu ý: Đây phương pháp xây dựng để so sánh thí nghiệm Phụ lục 8.2 Kết đo hàm lượng gel thí nghiệm STT Cơng thức nấu Khối lượng gel (mẻ 250g) (g) Hàm lượng gel (%) L12 2,3 0,92 L18 0.91 0,364 L19 0,4 L20 0,44 0,176 L21 3,4 1,36 L23 5,9 2,36 L24 1,46 0,584 L25 0.92 0,368 L26 1,65 0,66 10 L27 2,79 1,12 11 L29 1,52 0,61 12 L30 1,63 0,652 Phụ lục 9: Cơng thức tính khả trùng hợp ([7], [18]) [M1], [M2] : nồng độ mol momomer M1 M2 hỗn hợp monomer ban đầu A = [M1]/[M2] : tỷ lệ nồng độ monomer hay tỷ lệ monomer hỗn hợp monomer ban đầu d[M1]/d[M2] : tỷ lệ mol hai đơn vị monomer M1 M2 copolymer B= Với thông số r1 = BA – SM : k11 k12 r1 = 0,0935 BA – MAA : r1 = 0,137 MAA - SM : r1 = 0,7 d [M ] [M ](r1 [M ] + [M ]) = d [M ] [M ]([M ] + r2 [M ]) r2 = k 22 hệ thí nghiệm sau: k 21 r2 = 0,7 r2 = 7,013 r2 = 0,15 Tỷ lệ B/A lớn khả phản ứng M1 với M2 lớn ... PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP MSHV: 00306045 1- TÊN ĐỀ TÀI: TỔNG HỢP NHỰA LATEX STYRENE ACRYLIC VỚI CẤU TRÚC CORE- SHELL 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ khối lượng core/ shell - Khảo sát ảnh... of core- shell latex morphology on film forming behavior, Akzo Coatings America Inc (1989) 14 Nguyễn Huy Quang, LVTN: Khảo sát phản ứng tổng hợp nhựa latex styrene- acrylate có cấu trúc core- shell. .. HƯNG THỦY v TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài nghiên cứu vấn đề tổng hợp nhựa latex có cấu trúc core- shell poly(nbutylacrylate (BA) – styrene (SM) – metha