Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

64 9 0
Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH BÙI THỊ TUYẾN CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA COMPOZIT TRÊN CƠ SỞ NHỰA POLYESTE KHÔNG NO GIA CƯỜNG BẰNG VI SỢI XENLULOZƠAXETAT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Vinh, 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH BÙI THỊ TUYẾN CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA COMPOZIT TRÊN CƠ SỞ NHỰA POLYESTE KHÔNG NO GIA CƯỜNG BẰNG VI SỢI XENLULOZƠAXETAT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60.44.01.14 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Đức Giang Vinh, 2017 i LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, en xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ quý báu từ thầy cô suốt trình nghiên cứu, học tập thực luận văn tốt nghiệp em trường Đại học Vinh Đặc biệt em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Đức Giang hướng dẫn nhiệt tình, tận tâm chu đáo thầy Nhờ trợ giúp động viên thầy giúp em vượt qua khó khăn, trở ngại để hồn thành luận văn Em xin cảm ơn NCS Cao Xuân Cường giúp đỡ suốt trình làm thực nghiệm Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Sư phạm Tự nhiên, trường Đại học Vinh, thầy cô giáo mơn Hóa hữu giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em có hội học tập, nâng cao kiến thức chuyên môn kinh nghiệm Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln bên động viên, cổ vụ, sát cánh ủng hộ em suốt thời gian qua, giúp em hoàn thành nhiệm vụ học tập hoàn thành tốt luận văn Vinh, ngày 21 tháng năm 2017 Bùi Thị Tuyến ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii Danh mục ký hiệu viết tắt iv Danh mục hình vẽ đồ thị v Danh mục bảng vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vật liệu polyme compozit 1.2 Tổng quan nhựa polyeste không no 1.3 Tổng quan sợi thực vật 13 1.4 Tổng quan vật liệu polyme compozit phân hủy sinh học 25 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀTHỰC NGHIỆM 36 2.1 Nguyên liệu 36 2.2 Chế tạo phân tán vi sợi xenlulozơ 36 2.3 Chế tạo vi sợi xenlulozơ axetat (Axetyl hóa vi sợi xenlulozơ) 36 2.4 Phương pháp xác định độ axetyl hoá (DS) 37 2.5 Chế tạo vật liệu polyme compozit 37 2.6 Các phương pháp nghiên cứu 39 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Khảo sát cấu trúc hóa học vi sợi xenlulozơ axetat 41 iii 3.2 Khảo sát ảnh hưởng vi sợi xenlulozơ vi sợi xenlulozơ axetat đến tính chất lý vật liệu compozit 44 NHẬN XÉT CHUNG 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 KẾT LUẬN 51 KIẾN NGHỊ 51 2.1 Khảo sát ảnh hưởng độ vi sợi xenlulozơ axetat đến tính chất lý, hình thái học vật liệu 51 2.2 Nghiên cứu chế tạo khảo sát vật liệu compozit polyme khác: Nhựa epoxy, PE, PP, 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 iv Danh mục ký hiệu viết tắt Ký hiệu Diễn giải IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance) MFC Vi sợi xenlulozơ (microfibrillated cellulose) DS Độ axetyl hóa (Degree of subtitution) PE Polyetylen PC Polyme compozit PEKN Polyeste không no PP Polypropylen PMMA Polymetylmetacrylat DMSO Đimetyl sunfoxit PF Phenol formandehyt PLA Polylactic axit PVA Polyvinyl alcol MEKP Metyletylketonpeoxyt PKL Phần khối lượng v Danh mục hình vẽ đồ thị Nội dung STT Trang Hình 1.1 Sơ đồ phản ứng tạo thành polyme từ PEKN 11 Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo xenlulozơ 19 Hình 1.3 Liên kết hiđro phân tử xenlulozơ 20 Từ nguồn gốc xenlulozơ đến phân tử xenlulozơ, cấu Hình 1.4 trúc chi tiết sợi xenlulozơ với nhấn mạnh vi sợi 24 xenlulozơ Hình 3.1a Phổ IR vi sợi xenlulozơ Hình 3.1b Phổ IR củavi sợi xenlulozơ axetat 42 43 Hình 3.2 Phổ 1H–NMR vi sợi xenlulozơ axetat 43 Hình 3.3 Phổ 13C-NMR vi sợi xenlulozơ axetat 44 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền kéo đứt Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền uốn Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền va đập Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền mỏi 46 47 49 50 vi Danh mục bảng STT Nội dung Trang Bảng 1.1 Các chất khởi đầu thông dụng 12 Bảng 1.2 Các sợi thực vật, tên, nguồn gốc, sản lượng hàng năm 14 Bảng 1.3 Một số tính chất học sợi tự nhiên 16 Bảng 1.4 Thành phần số loại sợi tự nhiên 17 Bảng 3.1 Độ bền kéo đứt (MPa) nhóm mẫu 45 Bảng 3.2 Độ bền uốn (MPa) nhóm mẫu 48 Bảng 3.3 Độ bền va đập (kJ/m2) nhóm mẫu 48 Bảng 3.4 Ảnh hưởng vi sợi xenlulozơ axetat 50 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Vật liệu polyme compozit loại vật liệu tạo thành từ hai loại cấu tử nhựa polyme sợi gia cường Những chất dẻo truyền thống polypropylen, polyetylen, polyeste, nhựa epoxy phát triển đáng kể ứng dụng rộng rãi vật liệu compozit Các loại sợi gia cường truyền thống hay dùng cho vật liệu polyme compozit sợi cacbon, sợi thủy tinh, sợi aramit Với đặc tính bật nhẹ, chắc, bền, khơng rỉ, chịu hóa chất, chịu thời tiết, độ dẫn điện, dẫn nhiệt thấp, dễ tái tạo Cùng với phát triển cơng nghệ polyme, đời vật liệu polyme compozit cách mạng vật liệu nhằm thay cho vật liệu truyền thống Bởi vậy, chúng sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực ngành công nghiệp sống như: Vật liệu gia đình, trang trí nội thất, ngoại thất, tượng đài, cầu trượt, bể bơi, ống dẫn, bồn chứa, vỏ ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay, cấu kiện điện tử, cấu kiện cho ngành hàng không Bên cạnh phát triển mạnh mẽ vấn đề xử lí phế thải loại vật liệu khó khăn, vật liệu khơng có khả tái tạo, khơng có khả phân hủy Do đó, phế thải từ chúng sau q trình sử dụng bị thải gây ô nhiễm môi trường cách nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người phát triển bền vững xã hội Chính vậy, năm gần ngày có nhiều quan tâm từ nhà nghiên cứu, nhà sản xuất chế tạo vật liệu có khả tự phân hủy phân hủy tác động vi sinh vật Lúc đó, đời vật liệu polyme phân hủy sinh học vật liệu lí tưởng thay polyme truyền thống Đặc điểm bật vật liệu polyme phân hủy sinh học khả tái tạo, có khả tự hủy sinh học ngừng sử dụng, có giá thành rẻ, sẵn có, nhẹ, có độ bền riêng tốt, tỉ trọng thấp Quá trình phân hủy vi khuẩn, khơng địi hỏi lượng, khơng tạo chất độc hại cho môi trường, góp phần giải nhu cầu sử dụng người Nhựa polyeste loại nhựa nhiệt rắn sử dụng rộng rãi chế tạo vật liệu polyme compozit Ở Việt Nam, có số cơng trình nghiên cứu cải thiện tính chất lý loại nhựa silicafum, sợi aramit ngắn, tro bay Bên cạnh đó, vật liệu polyme compozit gia cường sợi thực vật, đặc biệt vi sợi xelululozơ (MFC) thu hút quan tâm nhiều nhà khoa học nước giới số ưu điểm trội sợi thực vật so với sợi gia cường truyền thống (sợi cacbon, sợi thủy tinh ) có khả phân hủy sinh học, rẻ tiền, khối lượng riêng nhỏ, độ bền kéo độ cứng cao từ nguồn nguyên liệu tái tạo MFC sử dụng để chế tạo vật liệu nanocompozit khác có khả phân hủy sinh học Tuy nhiên, việc sử dụng đồng thời sợi thực vật MFC vi sợi xenlulozơ axetat gia cường cho compozit nhựa polyeste không no (PEKN) chưa quan tâm nghiên cứu Do đó, cơng trình này, chúng tơi tiến hành chế tạo khảo sát số tính chất lý, hình thái học compozit nhựa PEKN gia cường sợi lùng, MFC vi sợi xenlulozơ axetat từ lùng Nghệ An Từ sở đó, chúng tơi chọn đề tài “Chế tạo khảo sát số đặc trưng composite sở nhựa polyeste không no gia cường vi sợi xenlulozơ axetat” Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu chế tạo vi sợi xenlulozơ xenlulozơ axetat ứng dụng chúng trong: Chế tạo vật liệu mới, thân thiện mơi trường nâng cao tính chất PC nhựa nhiệt rắn, nhiệt dẻo - Nghiên chế tạo polyme compozit sở polyeste không no gia cường vi sợi xenlulozơ xenlulozơ axetat 42 b) Hình 3.1 Phổ hồng ngoại MFC (3.1a) vi sợi xenlulozơ axetat (3.1b) Trong phổ 1H-MNR vi sợi xenlulozơ axetat (hình 3.2) có tín hiệu proton ngun tử H phân tử xenlulozơ: H1 (5.06 ppm), H2 (4,54 ppm), H3 (3.39 ppm), H4 (3,66 ppm), H5 (3,82 ppm) H6 (4,00 ppm) Ngồi ra, cịn có tín hiệu proton nhóm acetyl (CH3CO) nguyên tử C2 (1,94 ppm), C3 (1,87 ppm) C6 (2,14 ppm) Hình 3.2.Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H vi sợi xenlulozơ axetat Trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C (Hình 3.3) có tín hiệu đặc trưng cho nguyên tử cacbon xenlulozơ: C1 (99,2 ppm), C2 (71,3 ppm), 43 C3 (72,1 ppm), C4 (75,9 ppm), C5 (71,3 ppm) C6 (62,1 ppm) Ngồi ra, cịn có tín hiệu đặc trưng cho ngun tử cacbon nhóm acetyl nhóm OH nguyên tử C2 (169,0 ppm), C3 (169,3 ppm) C6 (170,2 ppm) OH 6 H2C H2C HO O OCOCH3 O + 3(CH3CO)2O I2 DMSO, 60oC OH O H3COCO O + 3CH3COOH OCOCH3 Cellulose triacetate Hình 3.3.Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C vi sợi xenlulozơ axetat Các liệu phổ hồng ngoại phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H 13C cho thấy nhóm OH nguyên tử cacbon số 2, phản ứng với anhydrit axetic tạo thành xenlulozơ axetat 44 3.2 Khảo sát ảnh hưởng vi sợi xenlulozơ vi sợi xenlulozơ axetat đến tính chất lý vật liệu compozit 3.2.1 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền kéo đứt Kết bảng 3.1 cho thấy hàm lượng MFC tăng từ 0,3% đến 1% độ bền kéo đứt mẫu thuộc nhóm A giảm từ 19,57% đến 78,19% mẫu nhóm B giảm từ 9,15% đến 36,14% (so với mẫu khơng chứa MFC) Hiện tượng kích thước MFC cịn lớn tạo thành khuyết tật, làm giảm độ bền kéo đứt Trong nhóm C D, mẫu C1 D1 có độ bền kéo đứt cao nhất, mẫu C1 cao mẫu C0 12,21%, mẫu C2 cao mẫu C0 4,56%, mẫu D1 cao mẫu D0 5,35% mẫu D2 cao mẫu D0 3,83%; mẫu C3 C4, D3 D4 tương ứng nhóm có độ bền kéo đứt tiếp tục giảm Bảng 3.1 Độ bền kéo đứt (MPa) nhóm mẫu Hàm lượng MFC Nhóm A Nhóm B 0% A0 43,33 B0 165,82 C0 0,3% A1 34,85 B1 150,65 C1 208,33 D1 86,70 0,5% A2 25,89 B2 137,41 C2 194,12 D2 85,45 0,7% A3 13,87 B3 126,28 C3 168,51 D3 64,89 1% A4 9,45 B4 105,89 C4 159,33 D4 57,65 Nhóm C Nhóm D 185,66 D0 82,30 So sánh độ bền kéo đứt mẫu thuộc nhóm C với mẫu thuộc nhóm B ta thấy mẫu thuộc nhóm C có độ bền kéo đứt cao mẫu thuộc nhóm B chứa hàm lượng MFC Trong đó, mẫu compozit gia cường mat thủy tinh 0,3% MFC khối lượng gia cơng phương pháp túi hút chân khơng có độ bền kéo đứt cao (208,33 MPa) có mặt MFC, phương pháp gia cơng túi chân khơng có hiệu cao so với gia cơng phương pháp lăn ép tay (Hình 3.4) Điều 45 phương pháp túi chân khơng làm giảm khuyết tật bề mặt sợi - nhựa nên độ bền kéo đứt tăng lên Hình 3.4 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền kéo đứt 3.2.2 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công tới độ bền uốn Kết bảng cho thấy, hàm lượng MFC tăng độ bền uốn mẫu nhóm A giảm dần từ 26,52% đến 78,48% Tuy nhiên, nhóm B, C D độ bền uốn tăng nhẹ hàm lượng MFC 0,3%, sau độ bền uốn giảm dần hàm lượng MFC tăng từ 0,5% đến 1% Như vậy, hàm lượng MFC 0,3% mẫu B1, C1 D1 cho giá trị độ bền uốn cao nhóm mẫu Bảng 3.2 Độ bền uốn (MPa) nhóm mẫu Hàm lượng MFC Nhóm A Nhóm B 0% A0 70,90 B0 192,40 C0 0,3% A1 52,10 B1 208,63 C1 243,60 D1 132,70 0,5% A2 49,54 B2 186,74 C2 231,36 D2 128,52 0,7% A3 21,30 B3 162,78 C3 187,57 D3 124,71 1% A4 15,26 B4 149,34 C4 176,91 D4 101,32 Nhóm C Nhóm D 227,67 D0 130,60 46 Hình 3.5 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền uốn So sánh độ bền uốn mẫu nhóm C với mẫu nhóm B ta thấy mẫu nhóm C có độ bền uốn cao mẫu nhóm B có hàm lượng MFC Cụ thể mẫu C0 cao 18,33% so với mẫu B0; mẫu C1 cao mẫu B1 16,76%, mẫu C2 cao mẫu B2 23,89%, mẫu C3 cao mẫu B3 15,23%, mẫu C4 cao mẫu B4 18,46% Từ kết cho thấy, vật liệu gia công phương pháp túi chân độ bền uốn cao vật liệu gia cơng phương pháp lăn tay Trong đó, mẫu compozit gia cường mat thủy tinh 0,3% MFC khối lượng gia công phương pháp túi hút chân khơng có độ bền uốn cao (243,60 MPa) 3.2.3 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công tới độ bền va đập Kết bảng 3.3 cho thấy MFC có tác dụng làm tăng đáng kể độ bền va đập vật liệu tất nhóm mẫu hàm lượng MFC tăng từ 0,3% đến 0,5% Cụ thể độ bền va đập mẫu A1 cao mẫu A0 66,84%, mẫu A2 cao mẫu A0 70,82%, mẫu B1 cao mẫu B0 18,04%, mẫu B2 cao mẫu B0 27,34%, mẫu C1 cao mẫu C0 21,34%, mẫu C2 cao mẫu C0 24,39%, mẫu D1 cao mẫu D0 14,4% mẫu D2 cao mẫu D0 11,36% Độ bền va đập tăng tác dụng lực đột ngột, MFC đóng vai trị cản trở phát triển vết nứt làm chậm phá hủy vật 47 liệu Tuy nhiên, hàm lượng MFC từ 0,7% trở lên độ bền va đập mẫu giảm nhẹ tất nhóm Bảng 3.3 Độ bền va đập (kJ/m2) nhóm mẫu Hàm lượng MFC Nhóm A Nhóm B Nhóm C Nhóm D 0% A0 9,80 B0 158,28 C0 170,82 D0 31,25 0,3% A1 16,35 B1 186,84 C1 207,28 D1 35,75 0,5% A2 16,74 B2 201,55 C2 212,48 D2 34,80 0,7% A3 15,40 B3 177,23 C3 197,56 D3 33,10 1% A4 13,20 B4 155,38 C4 187,20 D4 32,40 Khi so sánh độ bền va đập mẫu nhóm C với mẫu nhóm B ta thấy mẫu thuộc nhóm C có độ bền va đập cao mẫu nhóm B có hàm lượng MFC Cụ thể mẫu C0 cao mẫu B0 7,92%, mẫu C1 cao mẫu B1 10,94%, mẫu C2 cao mẫu B2 5,42%, mẫu C3 cao mẫu B3 11,47% mẫu C4 cao mẫu B4 20,48% Như vậy, mẫu compozit mat thủy tinh gia công phương pháp túi hút chân khơng có độ bền va đập cao gia công phương pháp lăn ép tay 48 Hình 3.6 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền va đập 3.2.4 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền mỏi Từ kết khảo sát độ bền kéo đứt, độ bền uốn độ bền va đập lựa chọn mẫu compozit hàm lượng 0,3% để khảo sát ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền mỏi so với mẫu compozit khơng có MFC Từ kết đo độ bền mỏi hình cho thấy, MFC cải thiện đáng kể độ bền mỏi liệu Độ bền mỏi tăng mạnh từ 10166 chu kỳ (mẫu D 0) lên 23826 chu kỳ (mẫu D1) tăng 265,63%, từ 14248 chu kỳ (mẫu C0) lên 34312 chu kỳ (mẫu C1) tăng 140,82% từ 10166 chu kỳ (mẫu B0) lên 23826 chu kỳ (mẫu B1) tăng 134,37% Đối với vật liệu polyme compozit mat thủy tinh nhận thấy gia công phương pháp túi hút chân không cho độ bền mỏi cao so gia công phương pháp lăn tay Cụ thể mẫu không chứa MFC tăng tăng 40,15% từ 10166 chu kỳ (mẫu B 0) lên 14248 chu kỳ (mẫu C0); mẫu chứa 0,3% MFC tăng tăng 44,01% từ 23826 chu kỳ (mẫu B 1) lên 34312 chu kỳ (mẫu C1) Hình 3.7 Ảnh hưởng MFC phương pháp gia công đến độ bền mỏi 3.2.5 Ảnh hưởng vi sợi xenlulozơ axetat đến tính chất lý Trên sở kết khảo sát ảnh hưởng MFC phương pháp gia cơng đến tính chất lý trên, tiến hành khảo sát ảnh hưởng 49 vi sợi xenlulozơ axetat đến độ bền uốn, độ bền kéo độ bền va đập vật liệu chế tạo theo quy trình phương pháp tương tự nhóm D, thay MFC vi sợi xenlulozơ axetat Kết thu bảng 3.4 Bảng 3.4 Ảnh hưởng vi sợi xenlulozơ axetat Hàm lượng MFC Độ bền uốn Độ bền kéo Độ bền va đập axetat (Mpa) (Mpa) (kJ/m2) 0% E0 130,60 E0 82,30 E0 31,25 0,3% E1 136,20 E1 94,50 E1 39,25 0,5% E2 138,40 E2 97,42 E2 42,46 0,7% E3 125,62 E3 84,21 E3 34,25 1% E4 112,32 E4 67,56 E4 31,86 Kết cho thấy, vật liệu compozit gia cường mat sợi thủy tinh lai tạo sợi lùng có bổ sung vi sợi xenlulozơ axetat có độ bền uốn, độ bền kéo độ bền va đập cao so với vật liệu có thành phần tương tự bổ sung MFC với hàm lượng phương pháp chế tạo Đối với vật liệu có bổ sung MFC tính chất lý tốt dùng 0,3% MFC, bổ sung 0,5% vi sợi xenlulozơ axetat vật liệu có tính chất lý tốt 50 NHẬN XÉT CHUNG Kết nghiên cứu cho thấy, phương pháp gia công dùng túi chân không cho chế tạo vật liệu compozit có ưu điểm vượt trội so vơi lăn ép tay Việc sử dụng vi sợi vi sợi xenlulozơ axetat cải thiện đáng kể tính chất học (độ bền kéo, độ bền uốn độ bền va đập) vật liệu PC tính chất học vật liệu PC gia cường vi sợi xenlulozơ vi sợi xenlulozơ axetat cao từ khoảng 10-30% so với vật liệu PC gia cường mat lai tạo dứa dại/thủy tinh Trần Vĩnh Diệu cộng [11] Vật liệu compozit PEKN/mat thủy tinh compozit lai tạo PEKN/mat thủy tinh-mat sợi lùng gia công phương pháp túi hút chân không, bổ sung MFC có độ bền lý cao vật liệu compozit khơng có MFC tương ứng Đặc biệt, MFC có vai trị làm tăng mạnh độ bền mỏi vật liệu (241% compozit mat thủy tinh, 367% compozit lai tạo thủy tinh – sợi lùng) 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN 1.1 Đã chế tạo khảo sát cấu trúc hóa học vi sợi xenlulozơ vi sợi xenlulozơ axetat phổ hồng ngoại phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H 13C 1.2 Đã chế tạo vật liệu compozit nhựa polyeste không no gia cường mat sợi thủy tinh, sợi lùng kết hợp mat thủy tinh-sợi lùng, có bổ sung vi sợi xenlulozơ vi sợi xenlulozơ axetat với tỷ lệ khác phương pháp lăn tay phương pháp túi hút chân không 1.3 Đã khảo sát ảnh hưởng hàm lượng MFC, xenlulozơ axetat đến độ bền kéo, độ bền uốn, độ bền va đập độ bền mỏi polyme compozit Trong đó, mẫu compozit gia cường mat thủy tinh 0,3% MFC khối lượng gia cơng phương pháp túi hút chân khơng có độ bền kéo đứt, độ bền uốn, độ bền va đập độ bền mỏi đạt giá trị cao (tương ứng 208,33 MPa; 243,60% MPa; 212,48 KJ/m2 34312 chu kỳ) có mặt MFC, phương pháp gia cơng túi chân khơng có hiệu cao so với gia công phương pháp lăn ép tay KIẾN NGHỊ 2.1 Khảo sát ảnh hưởng độ vi sợi xenlulozơ axetat đến tính chất lý, hình thái học vật liệu 2.2 Nghiên cứu chế tạo khảo sát vật liệu compozit polyme khác: Nhựa epoxy, PE, PP, 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bùi Chương, Lê Bá Chí (2002), “Nghiên cứu ảnh hưởng sợi tre đến tính chất vật liệu compozit lai tạo ép nóng khn (BMC)”, Tạp chí Hóa học, T.40(3A), 54 – 57 Bạch Trọng Phúc, Nguyễn Tiến Dũng (2012), “Nghiên cứu ảnh hưởng tro bay đến tính chất học vật liệu polyme compozit nhựa polyeste không no”, Tạp chí Hóa họcT.50 (2), Tr.178 – 181 Cao Xuân Cường, Tạ Thị Phương Hòa, Lê Đức Giang, Nguyễn Văn Đại, “Chế tạo xác định tính chất đặc trưng vi sợi xenlulozơ từ lùng phế thải Nghệ An”, Tạp chí Hóa học, T.51(2AB), Tr.151 – 156, 2013 Hồ Sỹ Tráng (2005), “Cơ sở hóa học gỗ xenluloza”, tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Minh Thu, Trần Vĩnh Diệu, Nguyễn Đức Lộc (2011), “Tính chất mài mịn compozit sở nhựa polyeste không no gia cường sợi aramit ngắn”, Tạp chí Hóa học T 49 (3), Tr.375 – 379 Phan Thị Minh Ngọc, Trần Vĩnh Diệu, Đoàn Thị Yến Oanh, Nguyễn Hoài Thu (2009), “Nghiên cứu chế tạo compozit sinh học sở nhựa polyeste không no gia cường mat nứa lai tạo với mat thủy tinh”, Tạp chí Hóa học T.47(1), Tr.75 – 80 Trần Vĩnh Diệu, Bùi Chương (2011), “Nghiên cứu ứng dụng sợi thực vật nguồn nguyên liệu có khả tái tạo để bảo vệ mơi trường”, Nhà xuất Khoa học tự nhiên Công nghệ Trần Vĩnh Diệu, Lê Thị Phái, Lê Phương Thảo (2002), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit sở nhựa polyeste không no gia cường hệ sợi lai tạo đay – thủy tinh theo cấu trúc xen kẽ cấu trúc vỏ cốt”, Tạp chí Hóa học, T.40 (3A), Tr.1-8 53 Trần Vĩnh Diệu, Lê Thị Phái, Phan Thị Minh Ngọc, Nguyễn Thanh Liêm, Trần Hải Ninh (2000), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit sở nhựa polyeste không no gia cường sợi tre”, Tạp chí Hóa học, T.38(2) 10 Trần Vĩnh Diệu, Lê Thị Phái, “Vật liệu polyme compozit, vấn đề khoa học, hướng phát triển ứng dụng”, Trung tâm KHTN & CNQG, Trung tâm thông tin tư liệu, Hà nội, 1989 11 Trần Vĩnh Diệu, Phan Thị Minh Ngọc, Nguyễn Đắc Thành, Nguyễn Phạm Duy Linh, Bùi Văn Tiến (2008), “Tính chất học vật liệu polyme compozit từ nhựa epoxy DER-331 gia cường mat lai tạo dứa dại/thủy tinh”, Tuyển tập hội thảo vật liệu polyme compozit, Hà Nội, tháng 12, Tr.137 – 145 12 Trịnh Minh Đạt, Bùi Chương, Bạch Trọng Phúc, Dinh Văn Kải, Lưu Văn Khuê (2011), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme nanocompozit sở nhựa polyeste không no nano silica A200”, Tạp chí Hóa học T.49 (6), Tr.756 – 760 13 Tạ Thị Phương Hịa, Trần Vĩnh Diệu, Đồn Thị Yến Oanh, Mạc Văn Phúc (2009), “Chế tạo vật liệu compozit sinh học sở nhựa polyeste không no gia cường sợi nứa xử lý plasma lạnh”, Tạp chí Hóa học T.47 (2), Tr.220 – 229 14 Vũ Quỳnh Thương, Bùi Duy Cam, Lê Viết Kim Ba, Trần Thị Dung (2012), “Nghiên cứu chế tạo màng lọc compozit từ xenlulozơ axetat xenlulozơ nitrat”, Tạp chí Hóa học T.50 (3), Tr.278 – 281 Tiếng Anh 15 A C De Albuquerque, Kuruvilla Joseph, Laura Hecker de Carvalho, Jose Roberto Moais d’Almeida (2000), “Effect of Wettablity and Ageing Conditions on the Physical and Mechanical Properties of Uniaxially 54 Oriented Jute-Roving Reinforced Polyester Composites”, Composites Science and Technology,60, 833-844 16 Bipinbal P.K., Joseph M.J and Sunil K.N.Kutty, “Cellulose microfiber-natural rubber composites prepared by latex materbatching: Processing characteristics and mechanical properties”, International Conference on Advances in Polymer Technology, Feb 26-27, 2010, India, 300-308 17 F.P La Mantia, M Morreale, “Green composites: A brief review”, Composites,Part A42(2011), 579–588 18 Gilberto Siqueira, Julien Bras and Alain Dufresne (2012), “Cellulosic Bionanocomposites: A Review of Preparation, Properties and Applications”, Polymers, 2, 728-756 19 H.P.S Abdul Khalil, I.U.H Bhat, M Jawaid, A Zaidon, D Hermawan, Y.S Hadi(2012), “Bamboo fibre reinforced biocomposites: A review”, Materials and Design,42,353–368 20 Jue Lu, Per Askeland, Lawrence T Drzal (2008), “Surface modification of microfibrillated cellulose for epoxy composite applications”, Polymer,49, 1285 – 1296 21 Magnus Bergh (2011), Absorbent cellulose based fibers, Göteborg, Sweden 22 Mwaikambo, L.Y (2006), “Review of the history, properties and application of plant fibres”, African Journal of Science and Technology (AJST), Science and engineering series,Vol.7, No.2, 120 – 133 23 Nathalie Lavoine, Isabelle Desloges, Alain Dufresne, Julien Bras (2012), “Microfibrillated cellulose-Its barrier properties and applications in cellulosic materials: A review”, Carbohydrate Polymers, 90, 735 – 764 55 24 Nguyen Chau Giang, Shinichi Sakurai, Nguyen Dung Tien, Nguyen Huy Tung, Ta Phuong Hoa (2012), “Preparation and application of micorofibrillated cellulose for enhancing the fatigue life of fiber reinforced polymer composite”, Proceedings of AA Seminar Series 7, 19 – 22 25 Omar Faruka, Andrzej K Bledzki, Hans-Peter Fink, Mohini Sain(2012), “Biocomposites reinforced with natural fibers: 2000–2010”, Progress in Polymer Science,37,1552–1596 26 Pham Thi Huyen, Nguyen Chau Giang, Ta Phuong Hoa(2011), “Preparation of freeze – dried Microfibrilated cellulose from bamboo fiber for polymer compozit based on unsaturalted polyeste”, The 6th Vietnam – Korea International Joint symposium on Advanced Materials and Their Processing Hanoi, Vietnam, November, 14-15 27 Piedad Ganan, Saioa Garbizu, Rodrigo Liano-Pinte, Inaki Mondragon (2005), “Surface modification of sisal fibers: effects on the mechanical and thermal properties of their epoxy composites”, Polymer Composites, 121 – 127 28 S.Kemal (2007), “Nanotechnology and its application in lignocellulosic composites, a mini review”, Kamel-eXPRESS, Polymer letters,Vol.1, No 9, 546 – 575 29 Tanja Zimmermann, Evelyn Pohler, Thomas Geiger (2004), “Cellulose fibrils for polymer reinforcement”, Advance engineering materials, 6, No.9 30 Tanja Zimmermann, Nicolae Bordeanu, Esther Strub (2010), “Properties of nanofibillated cellulose from different raw materials and its reinforcement potential”, Carbohydrate polymers,79, 1086 – 1093 56 31 T Munikenche Gowda, A C B Naidu, Rajput Chhaya, Some Mechanical(1999), Properties of Untreated Jute Fabric – Reinforced Polyester Composites, Composite: Part A,30,277 – 284 ...2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH BÙI THỊ TUYẾN CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA COMPOZIT TRÊN CƠ SỞ NHỰA POLYESTE KHÔNG NO GIA CƯỜNG BẰNG VI SỢI XENLULOZƠAXETAT LUẬN... Nghệ An Từ sở đó, chúng tơi chọn đề tài ? ?Chế tạo khảo sát số đặc trưng composite sở nhựa polyeste không no gia cường vi sợi xenlulozơ axetat” Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu chế tạo vi sợi xenlulozơ... nghiên cứu - Chế tạo vi sợi xenlulozơ xenlulozơ axetat - Chế tạo vật liệu polyme compozit sở polyeste không no gia cường vi sợi xenlulozơ xenlulozơ axetat - Khảo sát ảnh hưởng vi sợi xenlulozơ,

Ngày đăng: 25/08/2021, 16:24

Hình ảnh liên quan

Danh mục các bảng - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

anh.

mục các bảng Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 1.1. Sơ đồ phản ứng tạo thành polyme từ PEKN Liên kết ngang có X, Y trung bình khoảng 1,5 – 2,5 phân tử styren - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 1.1..

Sơ đồ phản ứng tạo thành polyme từ PEKN Liên kết ngang có X, Y trung bình khoảng 1,5 – 2,5 phân tử styren Xem tại trang 19 của tài liệu.
CH CH COC H2O - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

2.

O Xem tại trang 19 của tài liệu.
Bảng 1.1. Các chất khởi đầu thông dụng - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Bảng 1.1..

Các chất khởi đầu thông dụng Xem tại trang 20 của tài liệu.
Tùy theo cấu trúc hình thái, sợi thực vật được chia thành ba nhóm: - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

y.

theo cấu trúc hình thái, sợi thực vật được chia thành ba nhóm: Xem tại trang 22 của tài liệu.
Bảng 1.3. Một số tính chất cơ học của sợi tự nhiên - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Bảng 1.3..

Một số tính chất cơ học của sợi tự nhiên Xem tại trang 23 của tài liệu.
Bảng 1.4. Thành phần của một số loại sợi tự nhiên [30] - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Bảng 1.4..

Thành phần của một số loại sợi tự nhiên [30] Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 1.2.Công thức cấu tạo của xenlulozơ - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 1.2..

Công thức cấu tạo của xenlulozơ Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 1.3. Liên kết hiđro giữa các phân tử xenlulozơ. - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 1.3..

Liên kết hiđro giữa các phân tử xenlulozơ Xem tại trang 28 của tài liệu.
Từ phổ hồng ngoại của MFC (Hình 3.1a) và xenlulozơ axetat với DS=1,8  (Hình  3.1b)  ta  thấy  có  tất  cả  các  đỉnh  hấp  thụ  quan  trọng  nhất  đặc  trưng cho xenlulozơ ban đầu: 3300-3500, 2961, 1647, 1454, 1060, 607 (cm-1 - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

ph.

ổ hồng ngoại của MFC (Hình 3.1a) và xenlulozơ axetat với DS=1,8 (Hình 3.1b) ta thấy có tất cả các đỉnh hấp thụ quan trọng nhất đặc trưng cho xenlulozơ ban đầu: 3300-3500, 2961, 1647, 1454, 1060, 607 (cm-1 Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 3.1. Phổ hồng ngoại của MFC (3.1a) và vi sợi xenlulozơ axetat (3.1b) Trong  phổ 1 H-MNR  của  vi  sợi  xenlulozơ  axetat  (hình  3.2)  có  các  tín  hiệu   proton  của nguyên  tử  H  trong phân  tử  xenlulozơ:  H1  (5.06 ppm),  H2  (4,54 ppm), H3 (3. - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 3.1..

Phổ hồng ngoại của MFC (3.1a) và vi sợi xenlulozơ axetat (3.1b) Trong phổ 1 H-MNR của vi sợi xenlulozơ axetat (hình 3.2) có các tín hiệu proton của nguyên tử H trong phân tử xenlulozơ: H1 (5.06 ppm), H2 (4,54 ppm), H3 (3 Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 3.2.Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H củavi sợi xenlulozơ axetat           Trong phổ cộng  hưởng từ  hạt nhân 13 C  (Hình 3.3)  có  các  tín hiệu  đặc  trưng cho 6 nguyên tử cacbon của xenlulozơ: C1 (99,2 ppm), C2 (71,3 ppm),  - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 3.2..

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H củavi sợi xenlulozơ axetat Trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C (Hình 3.3) có các tín hiệu đặc trưng cho 6 nguyên tử cacbon của xenlulozơ: C1 (99,2 ppm), C2 (71,3 ppm), Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 3.3.Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C củavi sợi xenlulozơ axetat.        Các dữ liệu phổ hồng ngoại và phổ cộng hưởng từ hạt nhân  1H và 13 C ở  trên cho thấy các nhóm OH ở nguyên tử cacbon số 2, 3 và 6 đã phản ứng với  anhydrit axetic tạo thành xenlulo - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 3.3..

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C củavi sợi xenlulozơ axetat. Các dữ liệu phổ hồng ngoại và phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13 C ở trên cho thấy các nhóm OH ở nguyên tử cacbon số 2, 3 và 6 đã phản ứng với anhydrit axetic tạo thành xenlulo Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 3.4. Ảnh hưởng của MFC và phương pháp gia công đến độ bền kéo đứt. - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 3.4..

Ảnh hưởng của MFC và phương pháp gia công đến độ bền kéo đứt Xem tại trang 53 của tài liệu.
Kết quả ở bảng 2 cho thấy, khi hàm lượng MFC tăng độ bền uốn của các mẫu trong nhóm A giảm dần từ 26,52% đến 78,48% - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

t.

quả ở bảng 2 cho thấy, khi hàm lượng MFC tăng độ bền uốn của các mẫu trong nhóm A giảm dần từ 26,52% đến 78,48% Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 3.5. Ảnh hưởng của MFC và phương pháp gia công đến độ bền uốn So sánh độ bền uốn của các mẫu nhóm C với các mẫu nhóm B ta thấy các  mẫu  nhóm  C  có  độ  bền  uốn  cao  hơn  các  mẫu  nhóm  B  có  cùng  hàm  lượng  MFC - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 3.5..

Ảnh hưởng của MFC và phương pháp gia công đến độ bền uốn So sánh độ bền uốn của các mẫu nhóm C với các mẫu nhóm B ta thấy các mẫu nhóm C có độ bền uốn cao hơn các mẫu nhóm B có cùng hàm lượng MFC Xem tại trang 54 của tài liệu.
Bảng 3.3. Độ bền va đập (kJ/m2) của các nhóm mẫu - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Bảng 3.3..

Độ bền va đập (kJ/m2) của các nhóm mẫu Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 3.6. Ảnh hưởng của MFC và phương pháp gia công đến độ bền va đập - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Hình 3.6..

Ảnh hưởng của MFC và phương pháp gia công đến độ bền va đập Xem tại trang 56 của tài liệu.
Bảng 3.4. Ảnh hưởng củavi sợi xenlulozơ axetat Hàm lượng MFC  - Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng của compozit trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cường bằng vi sợi xenlulozơaxetat

Bảng 3.4..

Ảnh hưởng củavi sợi xenlulozơ axetat Hàm lượng MFC Xem tại trang 57 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan