Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính và polyme sinh học

Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học LỜI CAM ĐOAN Tôi Trần Thị Mai xin cam đoan nội dung luận văn với đề tài “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học” cơng trình nghiên cứu sáng tạo tơi thực hướng dẫn của TS Phan Trung Nghĩa Số liệu, kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS.Phan Trung Nghĩa – Bộ mơn Hóa Vơ Đại cương – Viện Kỹ thuật Hóa học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình bảo tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn thầy Bộ mơn Hóa Vơ Đại cương, Viện Kỹ thuật Hóa học, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ dạy bảo thời gian làm việc trường Bên cạnh người thân bạn bè động lực, nguồn động viên đặc biệt anh chị bạn làm việc tại Dự án “Tạo lập hệ chu trình vịng khí thải cacbon với cao su thiên nhiên” (Dự án ESCANBER) giúp đỡ tơi nhiều suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Chân thành! Hà nội, ngày tháng năm 2014 Học viên Trần Thị Mai Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình Danh mục hình MỞ ĐẦU 10 MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 12 I.1 Giới thiệu chung cao su tự nhiên 12 I.1.1 Lịch sử cao su tình hình phát triển cao su tự nhiên 12 I.1.1.1 Giới thiệu cao su 12 I.1.1.2 Tình hình phát triển cao su tự nhiên giới 13 I.1.1.3 Tình hình phát triển cao su tự nhiên nước 14 I.1.2 Thành phần cấu trúc mủ nước (latex) 15 I.1.2.1 Thành phần mủ nước 15 I.1.2.2 Cấu trúc mủ nước 16 I.1.2.3 Vấn đề dị ứng protein 17 1.1.2.4 Di chuyển protein khỏi bề mặt cao su 17 1.1.2.5 Cơ chế loại bỏ protein khỏi cao su 17 I.1.3 Tình hình mủ cao su nhà máy lấy mẫu 19 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học I.1.4 Biến tính cao su tự nhiên 21 I.2.1 Khái niệm 21 I.2.2 Môi trường phân hủy sinh học 22 I.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình phân hủy sinh học 23 I.2.3.1 Ảnh hưởng cấu trúc polyme 23 I.2.3.2 Ảnh hưởng hình thái polyme 23 I.2.3.3 Ảnh hưởng chiếu xạ xử lý hóa học 23 I.2.3.4 Ảnh hưởng khối lượng phân tử polyme 24 I.2.4 Các loại polyme phân huỷ sinh học 24 I.3 Tinh bột 25 I.3.1 Đinh nghĩa 25 I.3.2 Cấu trúc 25 I.3.3 Sự hình thành tinh bột 27 I.3.4 Polyme phân hủy sinh học sở tinh bột 28 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Vật liệu nghiên cứu 29 2.1.1 Mủ Latex 29 2.1.2 Tinh bột 29 2.1.3 Các hóa chất sử dụng trình nghiên cứu 30 2.1.4 Thiết bị dụng cụ sử dụng trình nghiên cứu 31 2.2 Phương pháp nghiên cứu 32 2.2.1 Quy trình loại bỏ protein khỏi mủ cao su 32 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học 2.2.2 Quy trình ghép DMAEMA vào cao su 33 2.2.3 Quy trình blend tinh bột cao su 35 2.3 Phương pháp kiểm tra 36 2.3.1 Xác định hàm lượng nitơ tổng phương pháp phân tích Kendan 36 2.3.2 Phân tích chụp phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR 38 2.3.3 Phân tích phân tích nhiệt vi sai quét DSC 38 2.3.4 Phân tích hiển vi điện tử quét SEM 39 3.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới trình loại bỏ protein 41 3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng axêtôn đến hiệu loại bỏ protein 41 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng số lần ly tâm đến hiệu loại bỏ protein 42 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng dung môi đến hiệu tách loại protein 43 3.2 Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR 45 3.2.1 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR mẫu cao su trước sau loại protein 45 3.2.2 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR cao su DPNR trước sau đính với DMAEMA 46 3.3 Phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC cho mẫu 47 3.4 Kết soi kính hiển vi điện tử quét 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt KL Khối lượng KLPT Khối lượng phân tử SEM Hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscopy) NMR Cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear magnetic resonance) TB Tinh bột NR Cao su thiên nhiên DPNR Cao su loại protein DMAEMA N,N-dimethylaminoethyl methacrylate TEPA Tetraethylenepentamine NR Cao su tự nhiên (Natural Rubber) DPNR Cao su loại protein DPNR-g Cao su loại protein đính DMAEMA SDS Sodium dodecylsulfate PHSH Phân hủy sinh học DSC Nhiệt lượng vi sai quét PBS-PBSA Polybutylen succinat- Polybutylen succinat adipat PVOH Polyvinyl alcohol Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Danh mục bảng Bảng 1.1: Dự đoán sản lượng tiêu thụ cao su giới .14  Bảng 1.2: Thành phần mủ nước 15  Bảng 1.3: Phân loại mủ nước 20  Bảng 1.4: Phân loại mủ tạp .20  Bảng 2.1: Thông số sản phẩm tinh bột sử dụng nghiên cứu 30  Bảng 2.2: Một số hóa chất sử dụng q trình nghiên cứu .30  Bảng 2.3: Một số thiết bị sử dụng trình nghiên cứu 31  Bảng 3.1: So sánh hiệu mẫu có dùng khơng dùng axêtơn q trình loại protein 41  Bảng 3.2: Ảnh hưởng số lần ly tâm đến trình loại protein 42  Bảng 3.3: Ảnh hưởng hàm lượng axêtôn đến hiệu tách loại protein 43  Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Danh mục hình Hình 1.1: Rừng cao su 12  Hình 1.2: Biểu đồ sản lượng suất khai thác cao su tự nhiên Việt Nam 15  Hình 1.3: Mủ latex 16  Hình 1.4: Hình thái bề mặt mủ latex 16  Hình 1.5: Hình ảnh phân tử protein môi trường 18  Hình 1.6: Cấu trúc phân tử cao su 21  Hình 1.7: Cấu trúc tinh bột 26  Hình 1.8: Liên kết tinh bột 27  Hình 2.1: Mủ latex Việt Nam trình nghiên cứu 29  Hình 2.2: Quy trình loại bỏ protein khỏi mủ cao su .33  Hình 2.3: Quy trình ghép DMAEMA vào cao su .35  Hình 2.4: Quy trình blend tinh bột cao su 36  Hình 2.5: Quy trình xác định hàm lượng nitơ tổng 37  Hình 2.6: Bộ chưng cất Kenđan 37  Hình 2.7: Thiết bị phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR 38  Hình 2.8: Thiết bị đo nhiệt lượng vi sai quét DSC 7020-SII 39  Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo hiển vi điện tử quét 40  Hình 2.10: Thiết bị chụp hiển vi điện tử quét SEM JEOL JSM-6360LV 40  CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .41  Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Hình 3.1: Đồ thị ảnh hưởng số lần ly tâm đến trình loại protein .42  Hình 3.2: Đồ thị ảnh hưởng hàm lượng axêtôn đến hiệu tách loại protein 44  Hình 3.3: Phổ 1H NMR-NR 45  Hình 3.4: Phổ1H NMR - DPNR 45  Hình 3.5: Phổ 1H-NMR cao su trước sau đính với DMAEMA .46  Hình 3.6: Đường phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC mẫu 50  Hình 3.7: Kết soi kính hiển vi điện tử quét tinh bột 52  Hình 3.8: Kết soi kính hiển vi điện tử quét cao su 52  Hình 3.9: Kết soi kính hiển vi điện tử quét hỗn hợp blend tinh bột- cao su tỷ lệ 95-5% 53  Hình 3.10: Kết soi kính hiển vi điện tử quét hỗn hợp blend tinh bột-cao su tỷ lệ 90-10% 53  Hình 3.11: Kết soi kính hiển vi điện tử quét hỗn hợp blend tinh bột-cao su tỷ lệ 80-20% 54  Hình 3.12: Kết soi kính hiển vi điện tử quét hỗn hợp blend tinh bột – cao su tỷ lệ 70-30 54  Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học MỞ ĐẦU Vật liệu nhựa biết đến từ lâu, nhiên nghiên cứu cách tồn diện có hệ thống từ năm 20-30 kỷ thứ XX Ngày ngành vật liệu có phát triển nhanh chóng sản phẩm sở polyme bao bì, keo dán … nhu cầu thiết yếu thiếu công nghiệp sản xuất đời sống [1] Sự phát triển nhanh chóng vượt bậc vật liệu polyme chứng minh qua số thống kê Tuy vật liệu polyme có ưu điểm vượt trội khả ứng dụng rộng rãi có nhược điểm mặt hạn chế trội Hầu hết polyme từ nguồn nguyên liệu hóa thạch, việc tài nguyên dần cạn kiệt vấn đề đáng quan tâm Hơn nữa, vật dụng chế biến từ polyme điển túi nilon biến giới thành vựa rác khổng lồ tính chất chậm phân hủy thiên nhiên chúng, chúng tồn hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn năm Việc xử lý cách chôn ủ khơng có tác dụng vật liệu Cịn xử lý cách thiêu đốt gây nhiễm nguồn khơng khí cháy chúng thải khí độc hại CO2, HCl, H2S Vấn đề đặt hướng nghiên cứu cho vật liệu polyme: làm để chế tạo vật liệu polyme có khả phân hủy tự nhiên để thay cho loại vật liệu polyme truyền thống Vì tác giả tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính với polyme sinh học’’ theo hướng nghiên cứu vật liệu có khả phân hủy sinh học Nhiệm vụ đề tài kết hợp cao su tự nhiên polyme sinh học để tạo polyme phân hủy sinh học Trong đề tài này, vấn đề cần giải bao gồm : Làm cao su tự nhiên cách loại bỏ protein dùng phương pháp ủ với urê axêtơn sau ly tâm Biến tính cao su tự nhiên cách đính loại mơnơme khác vào cao su tự nhiên 10 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học % Nitơ 0.6 0.5 0.4 0.3 % Nitơ 0.2 0.1 % Axêtơn 0 0.05 0.15 0.25 0.3 0.5 Hình 3.2: Đồ thị ảnh hưởng hàm lượng axêtôn đến hiệu tách loại protein Từ kết ta thấy hàm lượng axêtôn sử dụng tốt 0,25% Kết luận: Như vậy, thông qua việc sử dụng thêm dung môi axêtôn, nghiên cứu thành công việc loại bỏ hàm lượng protein cao su thiên nhiên tốt so với không dùng axêtôn Điều kiện cho việc loại bỏ protein cao su thiên nhiên hàm lượng phần trăm khối lượng urê 0,1%, SDS 1%, axêtôn 0,25%, ly tâm lần Kết hàm lượng nitơ lại sau loại bỏ protein 0,005% Một lần nữa, kết cho thấy phù hợp với nghiên cứu trước khẳng định protein hình thành liên kết vật lý với hạt latex cao su Tuy nhiên ngồi protein, cao su thiên nhiên cịn phần nhỏ lipit chưa tách loại hoàn toàn Đây hướng nghiên cứu gợi mở để tiến đến việc sản xuất cao su thiên nhiên với nhiều hướng phát triển vật liệu 44 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học 3.2 Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR 3.2.1 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR mẫu cao su trước sau loại protein Pic Protein Hình 3.3: Phổ 1H NMR-NR   Pic Protein biến mất  Hình 3.4: Phổ1H NMR - DPNR So sánh hai phổ hình chụp ta thấy có khác rõ mẫu trước loại protein (NR) sau loại protein (DPNR) Ở mẫu trước loại protein, có nhiều pic lạ khoảng từ đến ppm, pic quy cho phổ hợp chất protein có cao su Như chứng tỏ protein tồn 45 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học cao su nhiều dạng khác nhau, pic chúng đám pic không đơn pic đơn giản Điều phù hợp với nghiên cứu trước protein tồn cao su loại khác báo cáo hội thảo Working Group on NR Protein Allergy” diễn vào ngày 02/07/2004 Kuala Lumpur[19] Đối với phổ NMR mẫu loại protein, đám pic biến Điều chứng tỏ phương pháp loại protein dùng urê, SDS, axêtơn có hiệu quả, protein di chuyển khỏi bề mặt hạt cao su tách phương pháp ly tâm 3.2.2 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR cao su DPNR trước sau đính với DMAEMA c,c’   b a Khơng có pic a Phổ 1H-NMR-DPNR - Proton e   g   Xuất pic sau ghép  Xuất pic sau ghép b Phổ 1H-NMR DPNR-Graft - Proton Hình 3.5: Phổ 1H-NMR cao su trước sau đính với DMAEMA 46 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học So sánh phổ DPNR DPNR sau đính DMAEMA ta thấy: Đối với phổ cộng hưởng từ 1H-NMR cao su trước ghép, pic mạch cao su tự nhiên: pic đơn vị trí 5,15 gán cho proton nhóm nhóm methylen khơng no vị trí nối đơi (a), pic vị trí 2,01 gán cho nhóm CH2 (c, c’) pic đơn vị tría 1,7 gán cho nhóm CH3 (b) Đối với phổ cộng hưởng từ 1H-NMR cao su sau đính DMAEMA, ngồi pic mạch cao su tự nhiên giống phổ trước ghép, có xuất thêm pic cụ thể: pic vị trí khoảng 4,06 ppm quy cho proton methylenoxy CH2-O DMAEMA đính lên mạch cao su (e) Thêm vào vị trí khoảng 2,57 có xuất tín hiệu pic nhỏ, chứng tỏ pic pic proton N-CH3 (g) DMAEMA mạch cao su DPNR[16] Như thông qua phổ cộng hưởng từ, chứng minh mơnơme DMAEMA đính thành cơng lên mạch cao su, nhiên hiệu suất q trình cịn chưa cao tín hiệu pic thu cịn yếu 3.3 Phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC cho mẫu Để nghiên cứu đặc trưng hóa vật liệu, dùng phép phân tích nhiệt lượng vi sai quét Phép phân tích cho kết điểm chuyển pha vật liệu Đã tiến hành đo DSC mẫu: cao su chưa loại protein, cao su sau loại protein, cao su đính DMAEMA mẫu sau blend tinh bột cao su ta đồ thị sau: 47 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học -1.300 DSC mW -1.400 -1.500 -1.600 -1 C e l -1 m W -6 C e l -1 m W -1.700 -80.00 -60.00 -40.00 Temp Cel -20.00 0.00 a Đường phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC mẫu cao su trước loại protein DSC mW -1.400 -1.600 -1.800 -2.000 -80.00 -6 C e l -1 8 m W -60.00 -40.00 Temp Cel -20.00 0.00 48 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học b Đường phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC mẫu cao su sau loại protein -1.400 DSC mW -1.600 -1.800 -39.62C e l -1.881m W -62.09C e l -1.897m W -2.000 -80.00 -60.00 -40.00 Temp Cel -20.00 0.00 c Đường phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC mẫu cao su đính DMAEMA -1.000 -1.500 DSC mW -7.42C e l -1.494m W -2.000 -2.500 -80.00 -60.00 -40.00 -20.00 0.00 Temp Cel 20.00 40.00 60.00 49 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học   d Đường phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC mẫu tinh bột -1.400 DSC mW -1.600 -1.800 -10.44C el -1.777m W -2.000 -2.200 -80.00 -60.00 -40.00 -20.00 0.00 Temp Cel 20.00 40.00 60.00   e Đường phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC mẫu blend tinh bột-cao su đính DMAEMA với tỷ lệ 90-10% Hình 3.6: Đường phân tích nhiệt lượng vi sai quét DSC mẫu DSC công cụ mạnh việc nghiên cứu tạp chất vật liệu Phân tích DSC mẫu cao su trước loại protein sau loại protein đánh giá mức độ loại protein Đối với đường a, xuất điểm chuyển pha riêng biệt Điểm chuyển pha thứ vị trí -63,18oC ứng với điểm chuyển pha cao su tự nhiên, điểm chuyển pha thứ -18,16 oC ứng với điểm chuyển pha protein Đường b, sau tiến hành loại protein, điểm chuyển pha ứng với điểm chuyển pha cao su tự nhiên, protein đường b biến Điều phù hợp với kết trước kết phân tích hàm lượng nitơ tổng theo phương pháp Kendan kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân 50 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học So sánh đường DSC mẫu cao su trước đính (đường b) sau đính DMAEMA (đường c) ta thấy mẫu cao su chưa đính xuất điểm chuyển pha -62.89oC, điểm chuyển pha cao su tự nhiên Nhưng sau đính với DMAEMA, ngồi điểm chuyển pha cao su tự nhiên thấy xuất thêm điểm chuyển pha vị trí -39.62oC, chứng tỏ có số đoạn mạch cao su, DMAEMA đính thành cơng lên Theo lý thuyết, việc đính ghép xảy hồn tồn, điểm chuyển pha cao su sau ghép dịch chuyển đoạn, nhiên thực tế việc ghép DMAEMA lên cao su khơng hồn tồn, đồ thị cịn có điểm chuyển pha cao su tự nhiên không bị dịch chuyển xuất thêm điểm chuyển pha mạch cao su tự nhiên bị đính ghép Điều phù hợp với kết phân tích phổ NMR nói DSC công cụ mạnh để phân tích tương hợp vật liệu blend Nếu vật liệu sau blend mà có chuyển dịch điểm chuyển pha phía so với điểm chuyển pha vật liệu thành phần ban đầu điểm chuyển pha kết luận việc blend thành công So sánh đường DSC mẫu tinh bột (đường d), cao su (đường b), tinh bột blend cao su (đường e) cho thấy có thay đổi điểm chuyển pha mẫu blend tinh bột-cao su (xuất điểm chuyển pha -10.44oC) so với mẫu tinh bột nguyên chất (điểm chuyển pha -7.42oC) cao su nguyên chất (điểm chuyển pha -62.89oC) Sự chuyển dịch điểm chuyển pha nhỏ lý mẫu có 10% cao su blend với tinh bột Kết hồn tồn kiểm chứng có tương hợp tốt cao su tinh bột mẫu blend tinh bột-cao su.        51 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học 3.4 Kết soi kính hiển vi điện tử qt   Hình 3.7: Kết soi kính hiển vi điện tử quét tinh bột   Hình 3.8: Kết soi kính hiển vi điện tử quét cao su   52 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Hình 3.9: Kết soi kính hiển vi điện tử quét hỗn hợp blend tinh bột- cao su tỷ lệ 95-5% Hình 3.10: Kết soi kính hiển vi điện tử quét hỗn hợp blend tinh bột-cao su tỷ lệ 90-10% 53 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Hình 3.11: Kết soi kính hiển vi điện tử quét hỗn hợp blend tinh bột-cao su tỷ lệ 80-20% Hình 3.12: Kết soi kính hiển vi điện tử quét hỗn hợp blend tinh bột – cao su tỷ lệ 70-30 54 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Nhìn vào hình ảnh soi kính hiển vi cho thấy mẫu blend tinh bột-cao su với hàm lượng từ đến 10% cao su cho ta hình ảnh tương hợp tương đối tốt, hầu hết pha có liên kết bề mặt pha với bề mặt phân chia pha tương đối mịn, tốt Ở tỷ lệ tinh bột/cao su 90-10, hình ảnh SEM cho ta thấy phân tán cách tốt tinh bột cao su Tuy nhiên mẫu blend với hàm lượng cao su 20% đến 30%, có phân tán không tốt bề mặt hạt cao su tinh bột, có lỗ xốp phân tách rõ rệt bề mặt pha kết luận tạo vật liệu blend tinh bột-cao su tỷ lệ 90/10 55 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua trình nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học rút số kết luận sau: Tăng hiệu loại protein dung môi hữu axêtôn, xác định yếu tố ảnh hưởng tới trình loại bỏ protein mủ cao su ảnh hưởng axêtôn, số lần ly tâm, hàm lượng dung môi đến hiệu tách protein từ cho thấy hàm lượng axêtơn hiệu 0,25% số lần ly tâm tốt để loại bỏ protein lần Qua phép đo 1H-NMR cho thấy trước tách loại protein, ta thấy có nhiều tín hiệu lạ kết phổ, sau tách loại protein, tín hiệu lạ biến Điều góp phần khẳng định thêm hiệu loại bỏ protein Qua phép đo 1H-NMR cao su trước sau graft với tinh bột cho thấy sau graft có xuất thêm pic nhóm chức DMAEMA, chứng tỏ có graft mônôme DMAEMA lên mạch cao su, nhiên chưa hoàn toàn Từ kết đo nhiệt vi sai quét DSC cho thấy mẫu cao su sau graft DMAEMA, ta thấy xuất thêm điểm chuyển pha vị trí 39.620C, chứng tỏ có số đoạn mạch cao su, DMAEMA graft thành cơng lên Tuy nhiên việc graft tỷ lệ chưa lớn cịn xuất điểm chuyển pha cao su mẫu graft Qua kết chụp SEM cho thấy hỗn hợp blend tinh bột – cao su tỉ lệ 9010 tương đối mịn tương hợp tốt với Kiến nghị: Cần tiếp tục nghiên cứu chế tạo nhiều vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học để phục vụ cho ứng dụng đời sống y học.  56 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Chương (2006),"Hóa lý Polyme" Nhà xuất Đại học Bách Khoa Hà Nội, pp 5-6 Cơng Ty Cổ Phần Chứng Khốn Fpt (2013),"Báo cáo ngành cao su thiên nhiên năm 2013" PGS.TS Nguyễn Anh Dũng,"Polysaccharide hoạt tính sinh học ứng dụng" Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, pp 24 Nhiều Tác Giả (014),"Cao su tính chất ứng dụng" nhà xuất trẻ Nguyễn Thị Huệ (2007),"Cây cao su" Hiệp hội cao su Việt Nam Phạm Ngọc Lân (2006),"Vật liệu polme phân hủy sinh học" Bách Khoa Hà nội Phan Thị Minh Ngọc and Bùi Chương (2011),"Cơ sở hóa học Polyme Tập 1" Bách Khoa Hà nội Nguyễn Kim Phi Phụng (2005),"Phổ NMR sử dụng phân tích hữu : lý thuyết - Bài tập phổ - Bài giải" ĐHQG Tp Hồ Chí Minh Tcvn (5987:1995), Chất lượng nước – Xác định Nitơ-Kjeldahl 10 Nguyễn Hữu Trí (2008),"Cơng nghệ cao su thiên nhiên" Nhà xuất trẻ 11 Ngô Phú Trù (1995),"Kỹ thuật chế biến Gia công cao su" NXB Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 12 Oraphin C., Yoshimasa Y., Krisda S., and Seiichi K (2012),"Protein-free natural rubber",Colloid and Polymer Science, 290(4): pp 331-338 13 Oraphin C., Yoshimasa Y., Krisda S., Phan Trung Nghia., and Seiichi K (2012),"Preparation and characterization of protein-free natural rubber",Polymers for Advanced Technologies, 23(4): pp 825-828 14 Phan Trung Nghia, Hirufumi O., Yoshimasa Y., and Seiichi K (2008),"Hydrogenation of natural rubber having epoxy group",Colloid Polym Sci, 286: pp 993-998 57 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học 15 Phan Trung Nghia, Yoshimasa Yamamoto, Warunce Klinklai, and Seiichi Kawahara (2008),"The Removal of Proteins from Natural Rubber",Asia and Africa Science Platform Program 16 Pedro Carlos De Oliveira, Adriano Marim De Oliveira, Adriana Garcia, Jayne Carlos De Souza Barboza, Cecilia Amelia De Carvalho Zavaglia, Amilton Martins Dos Santos, and European Polymer Journal (2005),"Modification of natural rubber: A study by 1H NMR to assess the degree of gratization of poly DMAEMA or poly MMA onto rubber particles under latex form in the presence of a redox couple initiator" 17 Pedro Carlos De Oliveira, Adriano Marin De Oliveira, Adriana Garcia, Jayne Carlos De Souza Barboza, Cecília Amélia De Carvalho Zavaglia, and Amilton Martins Dos Santos (2005),"Modification of natural rubber: A study by 1H NMR to assess the degree of graftization of polyDMAEMA or poly MMA onto rubber particles under latex form in the presence of a redox couple initiator",European Polymer Journal, 41: pp 1883-1892 18 Antoine Ruoilly, Luc Rigal, and Robert G Gilbert (2004),"Synthenesis and properties of composites of starch and chemically modified natural rubber",polymer, 45(23): pp 7813-7820 19 Siswanto),"Current Research of NR-latex protein allergy in Indonesia",Indonesian Biotechnology Research Institute for Estate Crops: pp 1-5 20 Patjaree Suksawad., Yoshimasa Yamamoto., and Seiichi Kawahara (2011),"Preparation of thermoplastic elastomer from natural rubber grafted with polystyrene",European Polymer Journal, 47(3): pp 330-337 21 Yoshimasa Y., Phan Trung Nghia, Warunee K., Takayuki S., and Seiichi K (2007),"Removal of proteins from natural rubber with urea and its application to continuous processes",Journal of Applied Polymer Science, 107(4): pp 2329-2332 58 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    ... KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Blend cao su tự nhiên biến tính với loại polyme sinh học Phân tích cấu trúc đánh giá tính. .. 21 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học Phân hủy sinh học (PHSH) nhựa phụ thuộc vào cấu tạo. .. 28 Học viên: Trần Thị Mai KH&KTVLPK-12B    Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học từ cao su tự nhiên biến tính polyme sinh học CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật