Đánh giá khả năng chịu môi trường của vật liệu composite trên cơ sở sợi sisal và nhựa polyester không no

  Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÁI THỊ HỒNG LOAN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU MÔI TRƯỜNG CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE TRÊN CƠ SỞ SỢI SISAL VÀ NHỰA POLYESTER KHÔNG NO Chuyên ngành: Vật liệu cao phân tử tổ hợp LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2010   i CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN ĐẮC THÀNH ……………… Cán chấm nhận xét 1: TS HUỲNH BẠCH RĂNG Cán chấm nhận xét 2: TS LA THỊ THÁI HÀ Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 04 tháng 02 năm 2010 ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC ÇÇÇÇÇ [œ\ Tp HCM, ngày tháng năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: THÁI THỊ HỒNG LOAN Ngày, tháng, năm sinh:01/06/1983 Chuyên ngành:Vật liệu cao phân tử tổ hợp Phái: Nữ Nơi sinh:Bến Tre MSHV:00308438 I TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU MÔI TRƯỜNG CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE TRÊN CƠ SỞ SỢI SISAL VÀ NHỰA POLYESTER KHÔNG NO II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: -Đánh giá khả chịu môi trường kiềm, acid, nước muối UV composite UPE/sisal theo hàm lượng sợi chất liên diện -So sánh khả chịu môi trường UPE/sisal vinyl ester/sisal III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày ký định giao đề tài): 02/02/2009 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/11/2009 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị): PGS.TS.NGUYỄN ĐẮC THÀNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) PGS TS NGUYỄN ĐẮC THÀNH Th.S ĐỖ THÀNH THANH SƠN Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày TRƯỞNG PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH tháng năm TRƯỞNG KHOA QL CHUYÊN NGÀNH iii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Nguyễn Đắc Thành giúp đỡ hướng dẫn tận tình cho tơi q trình học tập thực đề tài Tơi xin cảm ơn Thầy Cô Khoa Công Nghệ Vật liệu anh (chị) PTN Trọng điểm Polymer Composite truyền đạt cho kiến thức, chia sẻ kinh nghiệm vô quý báu để tơi hồn thành tốt luận văn Tôi xin cảm ơn anh (chị) Trung tâm Polymer tận tình giúp đỡ, chia kinh nghiệm suốt q trình thực đề tài Tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ủng hộ động viên suốt thời gian học tập thực đề tài Tôi xin cảm ơn tất người bạn giúp đỡ nhiều trình học tập Xin chân thành cảm ơn Học viên Thái Thị Hồng Loan iv LỜI MỞ ĐẦU Ảnh hưởng thời tiết sản phẩm FRP có lẽ mối quan tâm hàng đầu người tiêu dùng Một câu hỏi mà nhiều người tiêu dùng thường đặt : tuổi thọ sản phẩm FRP? Câu trả lời chung bền chịu thời tiết tốt, tất nhiên với điều kiện sản phẩm chế tạo kỹ thuật, tiêu chuẩn sử dụng tốt, có nhiều sản phẩm tồn ba bốn chục năm Tuy nhiên, ta nói bền khơng có nghĩa không hư hỏng, đặc biệt sản phẩm sử dụng trời Khi để trời sản phẩm chịu nhiều tác động môi trường thời tiết như: ánh sáng mặt trời, nhiệt độ nóng lạnh, mưa, gió, bụi bặm đủ hố chất có khơng khí Sự tác động yếu tố lên sản phẩm theo năm tháng làm sản phẩm bị hư hỏng Nguyên nhân vật liệu tiếp xúc với mơi trường bên ngồi thời gian dài, yếu tố môi trường tác động đến tính chất nhựa nền, sợi liên diện nhựa/sợi vật liệu composite Chúng ta cách giảm thiểu tác động có hại môi trường cách tối đa để kéo dài tuổi thọ sản phẩm Ngoài việc ta chọn lựa ngun liệu cịn phải trọng đến cơng nghệ kỹ thuật sản xuất cách sử dụng sản phẩm Vì người ta thường nói “của bền người” Luận văn nhằm mục đích khảo sát độ bền môi trường vật liệu composite sở nhựa UPE sợi sisal (còn gọi sợi dứa dại) để đưa vật liệu vào ứng dụng thực tế Do điều kiện thời gian không cho phép nên khảo sát độ bền vật liệu môi trường dung dịch NaOH 10%, H2SO4 30%, NaCl 10% UV theo hàm lượng sợi chất liên diện amino silane A-1100 Bên cạnh đó, luận văn cịn khảo sát thêm độ bền môi trường composite từ vinylester/sisal, so sánh với composite UPE/sisal để có chọn lựa loại vật liệu composite từ sợi sisal có khả chịu môi trường   v DANH MỤC VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ AM Anhydride maleic AP Anhydride phthalic CED Cuprietylendiamin CFCs Chlorofluorocarbons EG Ethylene glycol FRP Fiber Reinforced Plastic FTIR Fourier transform infrared spectroscopy FAO Food and agriculture organization of the united nations HDPE High density polyethylene MEKP Methyl ethyl ketone peroxide PE Polyethylene PP Polypropylene PVC Polyvinylclorua PF Polyformaldehyde Postcure Dùng q trình sấy sau đóng rắn RTM Resin tranfer molding SEM Scanning electron microscopy Tg Glass transition temperature UF Ureformadehyde UPE Unsaturated polyester USD Đơn vị tiền tệ Mỹ UV Ultraviolet Donnan Cân Donnan xảy nồng độ ion với nồng độ ion tế bào (ion thẩm thấu vào bên trong) vi TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong đề tài này, vật liệu composite sở nhựa UPE/sisal ngâm dung dịch NaOH 10%, H2SO4 30%, NaCl 10% chiếu xạ tia UV (điều kiện thử: kính lọc daylight, lượng chiếu xạ 0.68W/m2/nm, nhiệt độ buồng chứa mẫu 70oC, nhiệt độ cảm biến 112oC, thời gian chiếu 200 giờ) Khảo sát khả chịu môi trường composite UPE/sisal theo hàm lượng sợi sisal gia cường 30%, 40%, 45% 50% Trong môi trường acid, nước muối UV, khả chịu môi trường composite tăng tăng hàm lượng sợi Ngược lại, môi trường kiềm, khả chịu môi trường giảm tăng hàm lượng sợi Khảo sát khả chịu môi trường composite UPE/sisal theo chất liên diện gamma-aminopropyltriethoxylsilane A-1100 Composite có chất liên diện khả chịu mơi trường tốt so với composite khơng có chất liên diện Tuy nhiên, chênh lệch khả chịu mơi trường hai loại composite ít, nhỏ 5% So sánh khả chịu môi trường composite UPE/sisal vinyl ester/sisal Ở hàm lượng loại sợi, composite vinyl ester/sisal có khả chịu môi trường tốt UPE/sisal Đánh giá khả chịu môi trường composite UPE/sisal theo môi trường thử nghiệm: NaCl 10% ≈UV (theo điều kiện thử) > H2SO4 30% > NaOH 10% Đánh giá chung khả chịu môi trường composite UPE/sisal: Khả chịu môi trường kiềm (NaOH 10%): không chịu Khả chịu môi trường axit (H2SO4 30%): không chịu Khả chịu mơi trường nước muối (NaCl 10%): chịu Khả chịu môi trường UV (theo điều kiện thử): chịu vii ABSTRACT In this study, UPE/sisal composite was immersed in NaOH 10%, H2SO4 30%, NaCl 10% and UV exposure (UV test conditions: daylight glass, energy radiation 0.68W/m2/nm, 200 hour at 70oC sample chamber and 112oC black panel temperature) With the content of sisal fiber 30%, 40%, 45% and 50% (sisal fiber was chemically treated with NaOH 5%, hour, 60oC): H2SO4, NaCl and UV: the environment- resistant ability of UPE/sisal composite is in direct ratio to the sisal fiber content NaOH: the environment- resistant ability of UPE/sisal composite is in inverse ratio to the sisal fiber content The UPE/sisal composite was prepared to modify by 1% coupling agent γaminopropyltriethoxylsilane (A-1100) and using spraying method The use of silane A-1100 is enhancing the adhesion between fiber and polymer, this makes the enhancement of UPE/sisal composite’s environment- resistant ability However, the enhancement is quite low, H2SO4 30% > NaOH 10% Conlusion about environment- resistant ability of UPE/sisal composites: NaOH 10%: not tolerate H2SO4 30%: not tolerate NaCl 10%: withstand UV (above test condition): withstand viii MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i&ii Nhiệm vụ luận văn luận văn thạc sĩ iii Lời cảm ơn iv Lời mở đầu v Từ viết tắt thuật ngữ vi Tóm tắt vii Abstract viii Mục lục ix-xii Danh mục hình vẽ đồ thị xii-xvi Danh mục bảng biểu xvii-xviii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUÁT VẬT LIỆU COMPOSITE 1.1.1 Định nghĩa chung vật liệu composite 1.1.2 Vật liệu composite polymer (vật liệu FRP) 1.1.2.1 Định nghĩa 1.1.2.2 Khảo sát liên diện nhựa/sợi 1.1.2.3 Các phương pháp gia công vật liệu FRP 1.1.2.4 Tính chất ứng dụng vật liệu FRP 11 1.1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất vật liệu FRP 12 1.1.3 Vật liệu FRP gia cường sợi thiên nhiên 14 1.2 SỢI THIÊN NHIÊN 16 1.2.1 Nguồn gốc phân loại sợi thiên nhiên 16 1.2.2 Tính chất vật lý hoá học sợi thiên nhiên 17 1.2.3 Thành phần sợi thiên nhiên 19 1.2.3.1 Cellulose 19 1.2.3.2 Hemicellulose 29 1.2.3.3 Lignin 31 1.2.3.4 Pectin chất trích ly 33 1.2.4 Các phương pháp xử lý bề mặt sợi thiên nhiên 34 ix 1.2.4.1 Phương pháp vật lý 34 1.2.4.2 Phương pháp hoá học 35 1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất sợi thiên nhiên 36 1.3 SỢI SISAL 37 1.3.1 Giới thiệu chung 37 1.3.2 Sơ lược trình thu hoạch xử lý sơ sợi sisal 41 1.3.3 Cấu trúc sợi sisal 42 1.3.4 Thành phần hố học tính chất 43 1.3.5 Phương pháp xử lý bề mặt sợi sisal biến tính liên diện nhựa/sợi 45 1.3.6 Ứng dụng sợi sisal 47 1.4 NHỰA POLYESTER KHÔNG NO VÀ VINYL ESTR 48 1.4.1 Nhựa polyester không no (UPE) 48 1.4.2 Nhựa vinyl ester 50 1.5 COMPOSITE TỪ SỢI SISAL 54 1.6 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG LÊN COMPOSITE UPE/SISAL 57 1.6.1 Ảnh hưởng ẩm 58 1.6.2 Ảnh hưởng tia UV 60 1.6.3 Ảnh hưởng mơi trường hố chất 64 1.6.4 Ảnh hưởng tăng/giảm nhiệt độ Hiện tượng sốc nhiệt 67 1.6.5 Ảnh hưởng tạp chất ô nhiễm 68 1.7 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG SỢI SISAL 69 1.7.1 Các nghiên cứu ứng dụng giới 69 1.7.2 nghiên cứu ứng dụng nước 70 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 71 2.1 HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 71 2.1.1 Hóa chất 71 2.1.2 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm 73 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 77 2.2.1 Xử lý sợi dung dịch NaOH 77 2.2.2 Biến tính bề mặt sợi sisal (đã xử lý xút) amino silane A-1100 79 2.2.3 Gia công composite 82 2.2.4 Thử khả chịu môi trường composite UPE/sisal 85 x Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận Hình 3.36: So sánh tính % tính cịn lại vinyl ester/sisal UPE/sisal sau ngâm NaCl 10% tuần Nhận xét: ¾ Độ bền tính mẫu vinyl ester/sisal giảm sau ngâm NaCl 10% Mức độ giảm thấp, khoảng 1-2% Composite vinyl ester/sisal chịu NaCl 10% ¾ Ở hàm lượng 45% sợi sisal không biến tính, vinyl ester/sisal chịu NaCl 10% tốt nhiều so với UPE/sisal Kết luận: sau ngâm dung dịch NaCl 10%,% tính cịn lại composite vinyl ester/sisal cao UPE/sisal 3.2.3.4 Khảo sát khả chịu NaCl composite UPE/sisal qua ảnh SEM Trang 131 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận Hình 3.37: Ảnh SEM UPE/sisal sau ngâm NaCl 10%, (a) mẫu khơng biến tính, (b)mẫu biến tính Nhận xét: ¾ Tương tự mẫu composite ngâm H2SO4, ngâm dung dịch NaCl 10% nhựa UPE bị phá huỷ so với mẫu ngâm dung dịch NaOH 10% ¾ Mẫu composite sau ngâm có kích thước vết nứt liên diện nhựa sợi (theo hướng mũi tên) lớn so với mẫu trước ngâm So với mẫu ngâm H2SO4 NaOH liên kết liên diện nhựa/sợi mẫu ngâm NaCl tốt ¾ Giữa mẫu biến tính mẫu khơng biến tính ta khó phân biệt được, vết nứt nhựa sợi hai mẫu gần tương đương Kết luận: sau ngâm dung dịch NaCl 10%,mẫu bị phá huỷ so với mẫu ngâm NaOH H2SO4 3.2.3.5 Kết luận chung khả chịu NaCl composite UPE/sisal Cơ tính mẫu UPE/sisal giảm sau ngâm dung dịch NaCl 10% Mức độ giảm tính khoảng 20-30% thấp so với mẫu ngâm NaOH 10% H2SO4 30% Mẫu UPE/sisal chịu mơi trường NaCl 10% composite có khả chịu môi trường NaCl tốt so với môi trường H2SO4 NaOH Trang 132 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận Hàm lượng sợi mẫu cao khả chịu NaCl cao Mẫu có hàm lượng sợi 45% có khả chịu mơi trường NaCl tốt Mẫu có chất liên diện khả chịu NaCl tốt mẫu khơng có chất liên diện Tuy nhiên mức độ chênh lệch khơng cao khoảng 1-2% nên kết luận hai mẫu có khả chịu NaCl tương đương Composite từ vinyl ester/sisal có khả chịu NaCl 10% chịu tốt so với UPE/sisal 3.2.4 Thử UPE/sisal môi trường UV Mẫu composite thử UV khảo sát hàm lượng sợi 40%, 45% 50% Mẫu sau chiếu UV trở nên vàng sậm hơn, bề mặt bị khơ, mẫu trở nên cứng so với mẫu trước thử Về ngoại quan mẫu có hàm lượng sợi khác nhau, mẫu khơng biến tính biến tính khơng có khác biệt Về kích thước khối lượng khơng khảo sát Quan sát mắt thường ta nhận thấy mẫu khơng bị thay đổi kích thước Hình 3.38: Mẫu UPE/sisal (a)trước thử; (b)sau thử UV 3.2.4.1 Khảo sát khả chịu UV theo hàm lượng sợi khơng biến tính Do điều kiện thời gian không cho phép nên khảo sát độ bền kéo modul kéo Trang 133 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận Mẫu Độ bền kéo (MPa) 40 45 50 Trước thử 54.08 57.73 56.85 Sau thử 44.96 46.41 49.03 83.14 80.38 86.24 Trước thử 2625.36 2761.80 2486.64 Sau thử 3733.72 3667.23 4234.04 142.22 132.78 170.27 % độ bền kéo lại Modul kéo (MPa) % modul kéo cịn lại Bảng 3.20: So sánh tính % tính cịn lại mẫu UPE/sisal khơng biến tính theo hàm lượng sợi sau thử UV 200 Hình 3.39: So sánh tính % tính cịn lại mẫu UPE/sisal khơng biến tính theo hàm lượng sợi sau thử UV 200 Nhận xét: ¾ Độ bền kéo mẫu UPE/sisal khơng biến tính giảm sau thử UV 200 Mức độ giảm tương đối ít, nhỏ 20% UPE/sisal chịu mơi trường UV ¾ Khi hàm lượng sợi composite tăng tính cịn lại sau thử UV tăng tương ứng với phần trăm tính lại tăng Tuy nhiên Trang 134 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận mẫu 45% phần trăm tính cịn lại thấp mẫu 40%, điều sai sót q trình tạo mẫu ¾ Mẫu sau thử UV lại có modul kéo cao mẫu trước thử Modul kéo mẫu sau thử cao, nguyên nhân mẫu trước thử chưa đóng rắn hồn tồn, tác dụng nhiệt độ lượng xạ UV mẫu tiếp tục đóng rắn Kết luận: sau thử UV 200 giờ, độ bền tính cịn lại tăng tăng hàm lượng sợi Hàm lượng sợi 50% có % tính lại sau ngâm cao 3.2.4.2 Khảo sát khả chịu UV theo chất liên diện A-1100 Mẫu 40 40* 45 45* 50 50* Độ bền kéo 44.96 49.03 46.41 54.84 49.03 60.03 83.14 87.79 80.38 84.60 86.24 88.31 (MPa) % độ bền kéo lại Modul kéo 3733.72 3974.84 3667.23 4395.60 4234.04 4766.94 (MPa) % modul kéo 142.22 156.61 132.78 139.78 170.27 171.34 lại Bảng 3.21: So sánh tính % tính cịn lại mẫu UPE/sisal khơng biến tính biến tính sau thử UV 200 Trang 135 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận Hình 3.40: So sánh tính % tính cịn lại mẫu UPE/sisal khơng biến tính biến tính sau thử UV 200 Nhận xét: ¾ Mẫu composite UPE/sisal biến tính bị giảm độ bền kéo sau thử UV 200 Tuy nhiên mức độ giảm tính thấp, nhỏ 20% Mẫu composite UPE/sisal biến tính chịu UV ¾ Cơ tính cịn lại mẫu sau thử UV cao hàm lượng sợi composite cao Phần trăm tính lại mẫu 45% tương đối thấp mẫu 40% 50% Mẫu 50% có khả chịu UV cao ¾ Modul kéo mẫu composite UPE/sisal biến tính tăng sau thử UV tương tự mẫu khơng biến tính ¾ Cơ tính phần trăm tính cịn lại mẫu UPE/sisal biến tính sau thử UV cao mẫu khơng biến tính Mức chênh lệch phần trăm tính cịn lại mẫu biến tính khơng biến tính khơng nhiều, trung bình khoảng 3-4% Kết luận: sau thử UV 200 giờ, % tính cịn lại composite UPE/sisal biến tính cao mẫu khơng biến tính Mức độ chênh lệch thấp, khoảng 3-4% 3.2.4.3 So sánh khả chịu UV composite UPE/sisal vinyl ester/sisal hàm lượng 45% sợi khơng biến tính a Ngoại quan Mẫu composite vinyl ester/sisal sau thử UV có màu vàng sậm so với mẫu trước thử Kích thước mẫu sau thử không thay đổi Về ngoại quan, composite vinyl ester/sisal UPE/sisal hàm lượng sợi khác biệt Trang 136 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận Hình 3.41: Mẫu vinyl ester/sisal (a)trước thử; (b)sau thử UV Kết luận: sau thử UV 200 giờ, ngoại quan composite vinyl ester/sisal UPE/sisal khơng có khác biệt b Cơ tính Mẫu 45 45v Độ bền kéo (MPa) 46.41 50.22 % độ bền kéo lại 80.38 86.09 Modul kéo 3667.23 3876.69 % modul kéo lại 132.78 133.74 Bảng 3.22: So sánh tính % tính cịn lại mẫu UPE/sisal vinyl ester/sisal sau thử UV 200 Hình 3.42: So sánh tính % tính cịn lại mẫu UPE/sisal vinyl ester/sisal sau thử UV 200 Nhận xét: ¾ Độ bền kéo mẫu vinyl ester/sisal bị giảm sau thời gian thử UV Sau 200 thử mẫu giảm 13.91%, mức độ giảm tương đối Mẫu vinyl ester/sisal chịu UV Trang 137 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận ¾ Cũng giống mẫu UPE/sisal modul kéo mẫu vinyl ester/sisal sau thử UV tăng khoảng 33.74% so với mẫu trước thử UV ¾ Ở hàm lượng sợi 45%, mẫu composite vinyl ester/sisal có tính cịn lại sau thử cao UPE/sisal Tương tự, phần trăm tính cịn lại mẫu cao Do ta nói mẫu vinyl ester/sisal có khả chịu UV tốt UPE/sisal Kết luận: sau thử UV 200 giờ, % tính lại composite vinyl ester/sisal cao UPE/sisal 3.2.4.4 Đánh giá khả chịu UV composite UPE-sisal qua ảnh SEM Hình 3.43: Ảnh SEM composite UPE/sisal sau thử UV 200 giờ, (a)mẫu khơng biến tính, (b)mẫu biến tính Trang 138 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận Nhận xét: ¾ Tương tự mẫu ngâm H2SO4 NaCl, nhựa UPE bị phá huỷ ngâm dung dịch NaOH 10% ¾ Kích thước vết nứt liên diện nhựa/sợi (hướng mũi tên) mẫu sau thử UV khơng có khác biệt so với mẫu trước thử Điều cho thấy với điều kiện thử UV chưa ảnh hưởng nhiều đến liên kết liên diện nhựa sợi composite ¾ Giữa mẫu biến tính khơng biến tính liên diện sợi nhựa khác không đáng kể Kết luận: sau thử UV 200 giờ, mức độ phá huỷ liên diện nhựa/sợi mẫu composite UPE/sisal không đáng kể 3.2.4.5 Kết luận chung khả chịu UV composite UPE/sisal Sau thử UV 200 composite UPE/sisal giảm tính mức độ giảm tương đối Nhận thấy với điều kiện thời gian thử UPE/sisal chịu UV Khi hàm lượng sợi composite cao tính phần trăm tính cịn lại sau thử cao Trong hàm lượng sợi khảo sát với hàm lượng 50% có khả chịu UV tốt Cơ tính phần trăm tính cịn lại mẫu UPE/sisal biến tính cao mẫu khơng biến tính Mức chênh lệch không đáng kể khoảng 3-4% Composite vinyl ester/sisal chịu UV tốt UPE/sisal Trang 139 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận KẾT LUẬN Khi tăng hàm lượng sợi từ 30%, 40%, 45% 50 % khả chịu mơi trường acid (H2SO4 30%), nước muối (NaCl 10%) UV composite từ nhựa UPE/sợi sisal tăng Riêng mơi trường kiềm (NaOH 10%) ngược lại, tức hàm lượng sợi tăng khả chịu mơi trường kiềm composite UPE/sisal giảm Khi dùng chất liên diện amino silane A-1100 khả chịu môi trường kiềm, acid, nước muối UV composite UPE/sislane tốt so với composite không sử dụng chất liên diện Tuy nhiên, mức độ chênh lệch phần trăm tính cịn lại mẫu khơng biến tính biến tính khơng nhiều, nhỏ 5% Có thể kết luận rằng, mẫu composite biến tính khơng biến tính khả chịu mơi trường gần tương đương hay nói cách khác hiệu dùng chất liên diện A-1100 không cao Khả chịu môi trường composite từ nhựa vinyl ester/sợi sisal tốt nhiều so với composite từ nhựa UPE/sợi sisal hàm lượng loại sợi Nhựa vinyl ester chịu mơi trường tốt nhựa UPE Nhựa vinyl ester có khả chịu môi trường kiềm, acid, nước muối UV Vì thực tế sản xuất thường dùng nhựa vinyl ester cho sản phẩm chịu hoá chất để tiết kiệm chi phí người ta dùng vinyl ester để sơn phủ bề mặt tiếp xúc trực tiếp với hoá chất sản phẩm Đánh giá khả chịu môi trường theo môi trường khảo sát sau: NaCl (10%) ≈UV (theo điều kiện thử) > H2SO4 30% > NaOH 10% Đánh giá chung khả chịu môi trường composite UPE/sisal: Khả chịu môi trường kiềm (NaOH 10%): không chịu Khả chịu môi trường acid (H2SO4 30%): không chịu Khả chịu môi trường nước muối (NaCl 10%): chịu Khả chịu mơi trường UV (theo điều kiện thử): chịu Trang 140 Thái Thị Hồng Loan Chương 3: Kết bàn luận KIẾN NGHỊ Tiếp tục khảo sát thêm loại chất liên diện khác hàm lượng chất liên diện khác để chọn chất liên diện hàm lượng tối ưu để tăng độ bền tính cách hữu hiệu Tiếp tục nghiên cứu composite gia cường sợi sisal với loại nhựa nhiệt rắn nhiệt dẻo khác để mở rộng phạm vi ứng dụng loại vật liệu (đang tiến hành khảo sát composite sisal nhựa UPE, PP, PVC, epoxy) Nghiên cứu phương pháp tạo Mat sợi sisal để ứng dụng vào quy trình sản xuất thực tế có quy mơ lớn (đang tiến hành) Trong trình nghiên cứu đề tài cịn dùng phương pháp thủ cơng: tốn nhiều thời gian làm tính composite khơng ổn định Tiếp tục nghiên cứu composite từ phương pháp gia công khác đắp tay, phun, RTM, để chọn phương pháp thích hợp cho tính chất vật liệu cao ổ định Có thể kết hợp sợi sisal sợi thuỷ tinh theo kiểu tạo lớp Mat xen kẽ để tạo vật liệu theo yêu cầu Dựa vào nghiên cứu ban đầu tính chất khả chịu mơi trường để tiếp tục nghiên cứu khả ứng dụng thực tế loại composite Sản phẩm từ composite UPE/sisal sơn phủ bên ngồi với nhựa vinyl ester cho sản phẩm chịu hoá chất để tiết kiệm chi phí sản xuất Trang 141 Thái Thị Hồng Loan Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồ Sĩ Tráng Cơ sở hoá học gỗ cellulose (tập 2) NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003 Huỳnh Đại Phú, Nguyễn Đắc Thành, La Thị Thái Hà Hướng dẫn thí nghiệm hố học polymer NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2005 La Thị Thái Hà Tổng hợp khảo sát tính chất hệ nhựa vinyleste sở dầu đậu nành epoxy hoá polybutadien lỏng epoxy hoá Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Bách khoa TP.HCM, 2005 Nguyễn Hữa Niếu, Trần Vĩnh Diệu Hoá lý polymer NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2004 Nguyễn Hữu Niếu, Phan Thanh Bình, Huỳnh Sáu Một số thay đổi tính chất sợi dứa Việt Nam phương pháp xử lý dung dịch sodium hydroxide Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM & Trung Tâm Kỹ Thuật Chất Dẻo, 04/2007 Nguyễn Đăng Cường Compozit sợi thuỷ tinh ứng dụng NXB Khoa học Kỹ thuật, TP.HCM, 8/2005 Nguyễn Đắc Thành Chế tạo phai cống thuỷ lợi vật liệu compozit cho vùng Đồng sông Cửu long Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật, Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polymer, Đại học Bách khoa, TP.HCM, 01/2007 Phan Thị Thuý Hằng Nghiên cứu tách sử dụng sợi từ dứa dại dùng làm gia cường cho vật liệu composite sở nhựa polyester không no Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng Thái Thành Tín Vật liệu composite sở sợi sisal nhựa polyesther không no Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa TP.HCM, 07/2009 10 Trần Vĩnh Minh Nghiên cứu composite từ nhựa polypropylene bột trấu Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa TP.HCM, 07/2009 11 A.K Bledzki, J Gassan Composites reinforced with cellulose based fibres Prog Polym Sci 24 (1999) 221–274 Trang 142   Thái Thị Hồng Loan 12 Tài liệu tham khảo A Bessadok, S Marais, S Roudesli, C Lixon, M Me´tayer Influence of chemical modifications on water-sorption and mechanical properties of Agave fibres Composites: Part A 39 (2008) 29–45 13 Amar K Mohanty, Manjusri Misra, Lawrence T Drzal Natural fibers, Biopolymers and biocomposite Taylor & Francis Group 14 A Bessadok, D Langevin, F Gouanvé, C Chappey, S Roudesli, S Marais Study of water sorption on modified Agave fibres Carbohydrate Polymers 76 (2009) 74–85 15 E T N BISANDA, M.P ANSELL School of Materials Science, University of Bath, Calverton Down, Bath BA2 7A Y, UK Properties of sisaI-CNSL composites Journal Of Materials Science 27 (1992) 1690 1700 16 E K Gamstedt and K M Almgren Natural fibre composites-with special emphasis on effects of the interface between cellulosic fibre and polymer Department of Fibre and Polymer Technology, Royal Institute of Technology, KTH, S-100 44 Stockholm, Sweden, 2007 17 Flavio de Andrade Silvaa, Nikhilesh Chawlab, Romildo Dias de Toledo Filho a An experimental investigation of the fatigue behavior of sisal fibers Materials Science and Engineering A 516 (2009) 90–95 18 Huang Gu Degradation of glass fibre/polyester composites after ultraviolet radiation Materials and Design 29 (2008) 1476–1479 19 J GtRIDHAR, KISHORE AND R M V G K RAO Moisture Absorption Characteristics of Natural Fibre Composites Depar-trTu:nlof Metallurgy Indian Insrirute of Science Bangalore-560 0/2, India (Received June 9,1985) 20 Jackson D Megiatto Jr., Cristina G Silva, Elaine C Ramires, Elisabete Frollini Thermoset matrix reinforced with sisal fibers: Effect of the cure cycle on the properties of the biobased composite Polymer Testing 28 (2009) 793–800 21 J.C Halpin Effects of environmental factor on composite materials AFMLTR-67-423 22 Kuluvilla Joshep, Romildo Dias Toledo Filho, Beena James, Sabu Thomas & Laura Hecker de Cavalho Rewiev on sisal fiber reinforced polymer Trang 143   Thái Thị Hồng Loan Tài liệu tham khảo composites Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.3, n.3, p.367-379, 1999 23 K G Satyanarayana, K Sukumaran, R S Mukherjee, C Pavithran & S G K PiUai Natural Fibre-Polymer Composites Cement & Concrete Composites 12 ( 1990 ) 117-136 24 Myer Kutz Handbook of enviromental degradation of materials William Andrew Publishing, 13 Eaton Avenue, Norwich, New York 25 Menachem Lewin Handbook of Fiber Chemistry, Third Edition CRC is an imprint of the Taylor & Francis Group, an Informa Business 26 Mohammed Shafeeq Effect of environment on the factigue and the tension properties of glass fiber reinforced vinyester and epoxy thermoset Master of science in mechanical engineering, King Fahd University Of Petroleum And Minerals, Dhahran, Saudi Arabia, 05/2006 27 N Sgriccia, M.C Hawley, M Misra Characterization of natural fiber surfaces and natural fiber composites Composites: Part A 39 (2008) 1632– 1637 28 Oscar C Zaske and SidneydH Goodman Handbook of Thermoset Plastics 29 SP.Guide to composite SP (Headquarters) St Cross Business Park Newport, Isle of Wight United Kingdom PO30 5WU 30 Sharifah H Aziz, Martin P Ansell, Simon J Clarke, Simon R Panteny Modified polyester resins for natural fibre composites Composites Science and Technology 65 (2005) 525–535 31 S T Peters Handbook of composites, Second edittion Process Research, Mountain View, Calfornia, USA, 1998 32 Các tiêu chuẩn ASTM G155, G151, D543, D638 D790 33 Các trang web: ¾http://www.conservationresources.com/Main/S%20CATALOG/Archival%20 Papers.htm ¾http://tonga.usip.edu/gmoyna/biochem341/lecture34.html ¾http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Carbon_cycle_including_GHG,_dec omp,_soil_OM ¾http://chemvn.net/chemvn/showthread.php?t=4918 Trang 144   LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Thái Thị Hồng Loan Ngày, tháng, năm sinh: 01/06/1983 Nơi sinh: Bến Tre Địa liên lạc: E144-Chung cư An Phú, 961 Hậu Giang, P.11, Q.6, TP.HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Năm 2000 – 2004: Học tập Khoa Hoá Học – ĐH Khoa học Tự nhiên TP.HCM chuyên ngành Hoá Lý Năm 2006 – nay: Học cao học khoa Công Nghệ Vật Liệu - ĐH Bách Khoa TP.HCM chuyên ngành Vật liệu Cao phân tử tổ hợp QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC Năm 2004 – 2007 : Làm việc công ty Cổ Phần nhựa Đại Đồng Tiến-948 Hương lộ 2, Bình Trị Đơng A, Q.Bình Tân, TP.HCM ... 30% > NaOH 10% Đánh giá chung khả chịu môi trường composite UPE /sisal: Khả chịu môi trường kiềm (NaOH 10%): không chịu Khả chịu môi trường axit (H2SO4 30%): không chịu Khả chịu môi trường nước muối... ngành :Vật liệu cao phân tử tổ hợp Phái: Nữ Nơi sinh:Bến Tre MSHV:00308438 I TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU MÔI TRƯỜNG CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE TRÊN CƠ SỞ SỢI SISAL VÀ NHỰA POLYESTER KHÔNG NO II... UPE /sisal vinyl ester /sisal Ở hàm lượng loại sợi, composite vinyl ester /sisal có khả chịu mơi trường tốt UPE /sisal Đánh giá khả chịu môi trường composite UPE /sisal theo môi trường thử nghiệm: NaCl