Vật liệu composite trên cơ sở sợi sisal và nhựa polyesther không no

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÁI THÀNH TÍN VẬT LIỆU COMPOSITE TRÊN CƠ SỞ SỢI SISAL VÀ NHỰA POLYESTHER KHÔNG NO Chun ngành : Vật liệu cao phân tử tổ hợp LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009 LỜI CẢM ƠN Trước tiên xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS.Nguyễn Đắc Thành giúp đỡ hướng dẫn cho tận tình thời gian học tập thực đề tài Tôi xin cảm ơn GS.TS.Nguyễn Hữu Niếu TS.La Thị Thái Hà tạo điều kiện thuận lợi, cho tơi lời khun bổ ích suốt q trình làm luận văn trình làm việc Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu polymer Đại học Bách khoa Phịng Thí nghiệm Trọng điểm Quốc gia Vật liệu Polyme Composite Tôi xin cảm ơn thầy cô Khoa Công Nghệ Vật liệu đồng nghiệp Trung Tâm Polyme Phịng Thí nghiệm truyền đạt cho tơi kiến thức, kinh nghiệm vô quý báu giúp đỡ nhiệt tình để tơi hồn thành tốt luận văn Cảm ơn bố mẹ, anh chị người thân gia đình ln động viên, giúp đỡ tơi lúc khó khăn, ln ủng hộ suốt bao năm học tập Cảm ơn tất người bạn giúp đỡ nhiều trình học tập Xin chân thành cảm ơn Học viên Thái Thành Tín MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN Trang LỜI CẢM ƠN Mục lục i Danh mục hình vẽ vi Danh mục bảng biểu x Danh mục từ viết tắt .xii Lời mở đầu .xiii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 VẬT LIỆU COMPOSITE 1.1.1 Lịch sử phát triển vật liệu composite 1.1.2 Tổng quan vật liệu composite 1.1.2.1 Giới thiệu chung 1.1.2.2 Phân loại vật liệu composite 1.1.3 Vật liệu polyme composite 1.1.3.1 Khái niệm 1.1.3.2 Đặc điểm tính chất ứng dụng vật liệu composite 1.1.3.3 Lý thuyết kết dính bề mặt nhựa - sợi 1.1.3.4 Giới thiệu công nghệ gia công vật liệu composite 1.1.3.5 Sự phát triển gần vật liệu composite gia cƣờng từ sợi thiên nhiên 12 1.2 SỢI THIÊN NHIÊN - SỢI DỨA DẠI (SISAL) 14 1.2.1 Giới thiệu cellulose sợi thiên nhiên 14 1.2.2 Nguồn gốc phân loại sợi thiên nhiên 14 1.2.2.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sợi thiên nhiên 15 1.2.2.2 Một số tính chất đặc trƣng sợi thiên nhiên 15 1.2.2.3 Cấu trúc vật lý sợi thiên nhiên 16 1.2.2.4 Tính chất học sợi thiên nhiên 18 1.2.3 Giới thiệu chi tiết thành phần sợi thiên nhiên 19 1.2.3.1 Cellulose 20 1.2.3.2 Hemicellulose 35 1.2.3.3 Lignin 36 1.2.3.4 Pectin chất trích ly 39 1.2.4 Sợi dứa dại 40 1.2.4.1 Giới thiệu sisal (cây dứa) 40 1.2.4.2 Cây sisal Việt Nam 43 1.2.4.3 Ứng dụng sisal 44 1.2.4.4 Sơ lƣợc trình thu hoạch xử lý sơ sợi 44 1.2.4.5 Cấu trúc sợi sisal 46 1.2.4.6 Thành phần hóa học tính chất vật lý sợi sisal 47 1.2.4.7 Các phƣơng pháp biến tính liên diện xƣ lý bề mặt sợi dứa 50 1.2.4.8 Ứng dụng sợi sisal 52 1.3 NHỰA POLYESTE KHÔNG NO (UNSATURATED POLYESTERS:UPE) 53 1.3.1 Khái niệm 53 1.3.2 Phản ứng tổng hợp UPE 53 1.3.2.1 Monoesther 53 1.3.2.2 Trùng ngƣng – đa tụ 53 1.3.3 Đóng rắn UPE 53 1.3.4 Tính chất UPE ứng dụng 54 1.4 VẬT LIỆU COMPOSITE TRÊN CƠ SỞ SỢI SISAL VÀ NHỰA UPE 55 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG SỢI SISAL 59 1.5.1 Các nghiên cứu ứng dụng giới 59 1.5.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng nƣớc 60 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 NGUYÊN LIỆU 62 2.1.1 Sợi dứa Việt Nam 62 2.1.2 Nhựa Polyeste không no (UPE) 63 2.1.3 Chất tƣơng hợp “coupling agent” amino silane 63 2.1.4 Một số hóa chất khác 64 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 64 2.2.1 Xử lý sợi dung dịch NaOH 64 2.2.2 Biến tính bề mặt sợi 66 2.2.2.1 Phƣơng pháp nhúng dung dịch amino silane – cồn 67 2.2.2.2 Phƣơng pháp phun dung dịch amino silane – cồn 70 2.2.2.3 Phƣơng pháp reflux 71 2.2.2.4 Phƣơng pháp phun dung dịch amino silane – xylene có sử dụng peroxide 72 2.2.3 Gia công composite 73 2.2.3.1 Tạo sợi sisal thành dạng Mat 73 2.2.3.2 Ép tạo composite 74 2.3 PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM 76 2.3.1 Độ suy giảm khối lƣợng 76 2.3.2 Xác định đƣờng kính sợi 76 2.3.3 Hàm lƣợng lignin sợi 77 2.3.4 Độ kết tinh sợi 78 2.3.5 Cơ tính sợi đơn 80 2.3.6 Cơ tính vật liệu composite 82 2.3.6.1 Đo độ bền kéo composite (ASTM D638) 82 2.3.6.2 Đo độ bền uốn composite (ASTM D790) 84 2.3.6.2 Đo độ bền uốn composite (ASTM D790) 84 2.3.7 Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét–SEM (Scanning electron microscopy) 85 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN XỬ LÝ HÓA HỌC SỢI SISAL 86 3.1.1 Cảm quan 86 3.1.2 Hàm lƣợng Lignin 87 3.1.3 Độ suy giảm khối lƣợng 88 3.1.4 Hình ảnh sợi trƣớc sau xử lý hóa học 89 3.1.5 Đƣờng kính sợi 92 3.1.6 Độ kết tinh sợi 97 3.1.7 Cơ tính sợi đơn trƣớc sau xử lý hóa học điều kiện khác 102 3.2 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN XỬ LÝ HĨA HỌC THƠNG QUA TÍNH CHẤT VẬT LIỆU COMPOSITE SISAL-UPE .103 3.2.1 Composite sợi xử lý dung dịch NaOH 2% 104 3.2.2 Composite sợi xử lý dung dịch NaOH 5% 105 3.2.3 Composite sợi xử lý dung dịch NaOH 10% 106 3.2.4 So sánh điều kiện xử lý tối ƣu nồng độ với 108 3.3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ VỀ SỢI ẢNH HƢỞNG ĐẾN TÍNH CHẤT VẬT LIỆU COMPOSITE 109 3.3.1 Khảo sát chiều dài sợi 109 3.3.2 Khảo sát hàm lƣợng sợi tối ƣu 110 3.4 KHẢO SÁT BIẾN TÍNH SỢI SISAL SỬ DỤNG CHẤT LIÊN DIỆN GAMMA-AMINOPROPYLTRIETHOXYSILANE (A1100) 113 3.4.1 Khảo sát phƣơng pháp biến tính tối ƣu 113 3.4.2 Khảo sát hàm lƣợng chất tƣơng hợp tối ƣu 114 3.4.3 Khảo sát hàm lƣợng sợi tối ƣu phƣơng pháp biến tính 116 3.4.4 Ảnh SEM composite sợi biến tính 118 KẾT LUẬN 119 KIẾN NGHỊ 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO LÝ LỊCH TRÍCH NGANG DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Kết dính nhựa sợi liên kết hóa học Hình 1.2: Gia cơng vật liệu FRP phƣơng pháp lăn tay Hình 1.3: Gia công vật liệu FRP phƣơng pháp spray-up Hình 1.4: Gia cơng vật liệu FRP phƣơng pháp quấn sợi Hình 1.5: Gia cơng vật liệu FRP phƣơng pháp RTM 10 Hình 1.6: Gia công vật liệu phƣơng pháp ép 11 Hình 1.7: Gia cơng vật liệu phƣơng pháp ép có hút chân khơng 11 Hình 1.8: Gia cơng vật liệu phƣơng pháp pultrusion 12 Hình 1.9: Pano cửa từ vật liệu composite nhựa PP-sợi sisal 13 Hình 1.10 : Sợi thiên nhiên ứng dụng phƣơng tiện giao thông 13 Hình 1.11: Cấu trúc sợi 16 Hình 1.12: Đoạn mạch cellulose 20 Hình 1.13: Đơn vị tế bào cellulose tự nhiên 21 Hình 1.14: Hệ thống liên kết hydro cellulose I Mỗi đơn vị mắc xích D-glucose có hai liên kết hydro nội phân tử liên kết hydro phân tử 22 Hình 1.15: Biểu diễn liên kết lớp khác tinh thể cellulose 23 Hình 1.16 : Một phần đoạn mạch cellulose 25 Hình 1.17: Đặc trƣng phân tử cellulose 25 Hình 1.18: Liên kết ngang mạch phân tử cellulose đƣợc hình thành qua liên kết hydro 25 Hình 1.19: Giản đồ tổng quát cấu trúc tinh thể xếp trật tự 26 Hình 1.20: Quá trình trƣơng cellulose môi trừơng axit kiềm 30 Hình 1.21: Sơ đồ cạnh tranh nối hydrogen nhóm OH với phân tử nƣớc nhóm OH khác cellulose 32 Hình 1.22: Sơ đồ giảm cấp cellulose theo chiều dọc dung dịch kiềm khơng có oxy (Fengel&Wegener, 1989) 34 Hình 1.23: Hexose pentose có thành phần hemicellulose 35 Hình 1.24: Đơn vị cấu tạo lignin 37 Hình 1.25: Dạng liên kết tiêu biểu lignin 37 Hình 1.26: Minh họa phản ứng lignin môi trƣờng kiềm 38 Hình 1.27: Phản ứng ngƣng tụ lignin xảy mơi trƣờng kiềm 39 Hình 1.28: Dạng polymer pectin 40 Hình 1.29: Phát đồ dứa mặt cắt ngang 41 Hình 1.30: Cây dứa, cánh đồng dứa 42 Hình 1.31: Các cơng đoạn thu hoạch xử lý sơ sợi dứa 45 Hình 1.32: Cấu trúc đa bào sợi sisal 47 Hình 1.33: Mặt cắt ngang bó sợi xoắn sợi dứa 47 Hình 1.34: Phản ứng tạo monoesther 53 Hình 1.35: Phản ứng trùng ngƣng đa tụ polyesther 53 Hình 1.36: Phản ứng đóng rắn UPE 54 Hình 1.37: Cơng thức cấu tạo phân tử UPE 55 Hình 1.38: Phản ứng acetylated cellulose sử dụng Iodine làm chất xúc tác 56 Hình 1.39: Phản ứng thủy phân Amino Silanes 57 Hình 1.40: Phản ứng nhóm OH silane với nhóm OH cellulose 57 Hình 1.41: Cơng thức cấu tạo Vinyl Silanes 57 Hình 1.42: Phản ứng tạo nhóm OH Vinyl Silanes 58 Hình 1.43: Phản ứng nhóm OH Vinyl Silanes với nhóm OH sợi 58 Hình 1.44: Phản ứng tạo gốc tự Vinyl 58 Hình 1.45: Phản ứng tạo liên kết hóa học với nhựa UPE Vinyl Silane 59 Hình 2.1: Quy trình xử lý sơ sợi dứa 62 Hình 2.2: Sợi dứa Việt Nam qua xử lý sơ 63 Hình 2.3: Quy trình xử lý hóa học sợi dứa 66 Hình 2.4: Phản ứng thủy phân tạo nhóm OH Amino Silane 67 Hình 2.5: Phản ứng nhóm OH Amino Silane với nhóm OH cellulose 67 Hình 2.6: Phản ứng nhóm Amin Amino Silane với nhóm OH cellulose 68 Hình 2.7: Tổng quan phản ứng Amino Silane với nhóm OH cellulose 68 Hình 2.8: Quy trình biến tính theo phƣơng pháp nhúng sợi dứa dung dịch amino silane – cồn 69 Hình 2.9: Bình phun 70 Hình 2.10: Quy trình biến tính theo phƣơng pháp phun 70 Hình 2.11: Phản ứng nhóm OH cellulose với Amino silane sử dụng chất khơi mào peroxide 71 Hình 2.12: Quy trình biến tính Reflux 72 Hình 2.13: Quy trình tạo Mat từ sợi sisal 73 Hình 2.14: Tấm Mat sau ép 73 Hình 2.15: Quy trình gia công ép 74 Hình 2.16: Kính hiển vi quang học Olympus 76 Hình 2.17: Hình vẽ mơ phần tế bào xenlulo I Meyer Misch 78 Hình 2.18: Mơ tả q trình tán xạ mẫu phổ chuẩn cellulose I 78 Hình 2.19: Máy nhiều xạ tia X D8 Adcance hãng Bruker 79 Hình 2.20: Buồng mẫu máy nhiễu xạ tia X .80 Hình 2.21: Mẫu đo tính sợi đơn 80 Hình 2.22: Thiết bị đo tí nh sợi đơn 82 Hình 2.23: Mẫu kéo composite .82 Hình 2.24: Thiết bị đo tí nh composite .83 Hình 2.25: Mẫu uốn gối đỡ 84 Hình 2.26: Máy SEM .85 3.4 KHẢO SÁT BIẾN TÍNH SỢI SISAL SỬ DỤNG CHẤT LIÊN DIỆN GAMMA-AMINOPROPYLTRIETHOXYSILANE (A1100) 3.4.1 Khảo sát phƣơng pháp biến tính tối ƣu Trong khảo sát ta tiến hành ép sợi với hàm lƣợng sợi/nhựa tƣơng đƣơng với hàm lƣợng thƣờng dùng vật liệu composite sợi thủy tinh UPE Theo tính tốn tỷ trọng so sánh ta định chọn hàm lƣợng sợi/hỗn hợp khoảng 18% (30g sợi/170g hỗn hợp composite), lƣợng biến tính sử dụng 1% Bảng 3.18: Cơ tính composite khảo sát biến tính sợi với phƣơng pháp khác Nhúng dd xt Amino (5%,6h) Silane - cồn Độ bền kéo (MPa) 54.51 49.07 45.162 55.67 47.582 Modul kéo (MPa) 2422 2761 2671 3055 2460.8 Độ bền uốn (MPa) 100.037 102.5 80.56 102.44 102.926 Modul uốn (MPa) 4715.7 5001 5097 5993.33 5661 Phƣơng pháp biến tính Kéo Uốn Phun dd Chỉ xử lý Reflux (peroxide) Phun dd Amino Silane - cồn Amino Silane – xylene sử dụng peroxide Hình 3.28: Cơ tính composite khảo sát biến tính sợi với phƣơng pháp khác Nhận xét: Qua kết ta nhận thấy phƣơng pháp phun sử dụng dung dịch 1% Amino silane cồn 95% tốt nhất, phƣơng pháp biến tính cịn lại cho thấy tính chất độ bền kéo khơng tăng mà cịn giảm so với sợi chƣa qua biến tính Tuy lƣợng tăng tính chất chƣa nhiều nhƣng hứa hẹn tăng cao hàm lƣợng sợi tăng lên Phƣơng pháp phun phƣơng pháp đánh giá, xác định đƣợc hàm lƣợng chất tƣơng hợp cho vào, tiết kiệm ngun liệu khơng có chất tƣơng hợp dƣ nhƣ phƣơng pháp nhúng hay reflux, cịn phƣơng pháp có tính ứng dụng cao, áp dụng vào sản xuất lớn, công nghiệp 3.4.2 Khảo sát hàm lƣợng chất tƣơng hợp tối ƣu Tiếp tục khảo sát phƣơng pháp tối ƣu vừa xác định hàm lƣợng chất tƣơng hợp sử dụng Ta tiến hành biến tính phƣơng pháp phun dung dịch amino silane nồng độ khác cồn 95% Các nồng độ chọn khảo sát 0.5%, 1% 1.5% So sánh kết tính vật liệu composite tạo thành từ loại sợi với nhựa UPE phƣơng pháp ép nguội hàm lƣợng sợi/hỗn hợp 18% ta đƣợc kết sau: Bảng 3.19: Cơ tính composite khảo sát hàm lƣợng tƣơng hợp tối ƣu Chỉ xử lý xút Phun Phun Phun (5%,6h) 0.5% 1% 1.5% Độ bền kéo (MPa) 54.510 47.128 55.670 41.724 Modul kéo (MPa) 2422.0 2930 3055.0 2720.4 Độ bền uốn (MPa) 100.037 77.27 102.440 83.583 Modul uốn (MPa) 4715.7 5068.33 5661.0 5643 Phƣơng pháp biến tính Hình 3.29: Cơ tính composite khảo sát hàm lƣợng tƣơng hợp tối ƣu Nhận xét: Từ kết so sánh ta nhận thấy sợi phun với nồng độ silane tăng lên tính composite tăng đạt cao với nồng độ 1%, sau lại giảm tiếp tục tăng nồng độ biến tính Tác nhân tƣơng hợp A-1100 với cấu trúc cồng kềnh đƣợc ghép vào sợi với mục đích làm giảm độ phân cực cellulose giúp cho bề mặt sợi nhựa UPE phân cực yếu gần gũi độ phân cực từ tƣơng hợp tốt với Khi ta cho A-1100 vào với nồng độ thấp tăng dần lên chất tƣơng hợp tác dụng nhƣ làm tăng cƣờng liên kết nhựa sợi làm cho tính chất lý vật liệu composite tăng lên Nếu tiếp tục tăng hàm lƣợng tƣơng hợp lý tính vật liệu composite lại giảm, điều chứng tỏ hàm lƣợng tƣơng hợp vƣợt hàm lƣợng tối ƣu, chất tƣơng hợp làm giảm độ phân cực sợi nhiều làm phản tác dụng độ phân cực sợi nhựa lại khác xa 3.4.3 Khảo sát hàm lƣợng sợi tối ƣu phƣơng pháp biến tính Sử dụng sợi biến tính phƣơng pháp phun dung dịch 1% amino silane cồn 95% tạo vật liệu composite với nhựa UPE hàm lƣợng sợi/hỗn hợp: 18%, 30%, 40%, 45% 50% ta đƣợc kết sau: Bảng 3.20: Cơ tính composite khảo sát hàm lƣợng sợi tối ƣu với sợi biến tính Hàm lƣợng (% sợi) 18 30 40 45 50 Độ bền kéo (MPa) 49.172 60.21 68.51 72.00 78.83 Modul kéo (MPa) 3025.0 3116.80 3530.33 3754.20 3511.75 Độ bền uốn (MPa) 79.910 122.60 Modul uốn (MPa) 5161.0 6835.67 8382.67 8754.50 9347.00 133.50 177.95 143.50 Hình 3.30: Cơ tính composite khảo sát hàm lƣợng sợi tối ƣu với sợi biến tính Nhận xét: Khi đƣa sợi vào tăng cƣờng cho vật liệu composite, hàm lƣợng sợi đƣa vào với mục đích gia cƣờng có hàm lƣợng tới hạn, tiếp tục tăng hàm lƣợng sợi tính chất composite giảm lƣợng nhựa khơng đủ để liên kết Trong khảo sát ta thấy với hàm lƣợng sợi/hỗn hợp composite khoảng 45%-50% hàm lƣợng tới hạn Ở 50% tính chất composite cao đạt đƣợc tính chất độ bền kéo modul uốn nhiên bắt đầu giảm hai tính chất cịn lại, độ bền uốn modul kéo cao đạt đƣợc 45% Khi gia công composite với hàm lƣợng sợi cao 50% khó sản phẩm khơng đẹp ta định dừng lại chọn khoảng hàm lƣợng tối ƣu loại sợi 4550% Bảng 3.21: Bảng so sánh tính chất lý tối ƣu đạt đƣợc hàm lƣợng sợi biến tính chƣa biến tính Sợi xử lý NaOH Sợi biến tính phun 5% 6h 1% dung dịch Silane Độ bền kéo (MPa) 71.69 (45%) 78.83 (50%) Tăng 9.96% Modul kéo (MPa) 3568.8 (45%) 3754.2 (45%) Tăng 5.2% Độ bền uốn (MPa) 158.4 (40%) 177.95 (45%) Tăng 12.34% Modul uốn (MPa) 7213 (40%) 9347 (50%) Tăng 29.6% Tính chất Phần trăm chênh lệch ( ): hàm lƣợng sợi tính chất tối ƣu 3.4.4 Ảnh SEM composite sợi biến tính Hình 3.31: Composite sợi thơ Hình 3.32: Composite sợi biến tính phun 1% dung dịch Amino Silane – Cồn Nhận xét: Quan sát vết đứt gãy mẫu đo kéo kính hiển vi điện tử quét SEM ta dễ dàng nhận thấy: sợi thô ta nhận thấy vết nứt bề mặt sợi nhựa lớn điều thể liên kết nhựa bề mặt sợi chƣa tốt tính chất lý composite thấp, sau biến tính phƣơng pháp phun 1% dung dịch Amino Silane – Cồn liên diện đƣợc cải thiện vết nứt nhỏ nhựa dƣờng nhƣ bám sát vào bề mặt sợi thực tế tính chất lý đƣợc cải thiện KẾT LUẬN Qua khảo sát xử lý hóa học sợi dứa dại dung dịch NaOH nồng độ thời gian khác nhau, phƣơng pháp phân tích đánh giá với nhiều yếu tố, đặc biệt tính sợi đơn ta xác định đƣợc điều kiện xử lý hóa học tốt 5%, 6h Ở điều kiện sợi cho tính sợi đơn tốt đạt đƣợc với độ bền kéo 409.34 MPa (tăng 36.4% so với sợi chƣa xử lý) modul kéo 11.89 GPa (tăng 92.4% so với sợi chƣa xử lý) Đây điều kiện xử lý vừa phải, cho sợi có tính chất tốt có khả ứng dụng sản xuất với quy mơ lớn Ngồi việc khảo sát cịn giúp xác định đƣợc đặc tính sợi dứa dại Việt Nam hữu ích cho nghiên cứu sau Tiến hành khảo sát đƣa sợi dứa dại vào chế tạo vật liệu composite UPE phƣơng pháp ép điều kiện nhiệt độ thƣờng ta xác định đƣợc sợi 5%,6h loại sợi cho tính vật liệu composite tốt Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng sợi đến tính chất vật liệu composite đƣợc gia cơng phƣơng pháp ép ta xác định đƣợc:  Chiều dài sợi tối ƣu 3cm  Hàm lƣợng sợi tốt đạt đƣợc khoảng 40-45% Sử dụng sợi đƣợc xử lý NaOH điều kiện 5%,6h với chiều dài sợi 3cm, tiếp tục khảo sát biến tính với phƣơng pháp biến tính khác với chất tƣơng hợp gamma- Aminopropyltriethoxysilane (A-1100) ta tìm đƣợc phƣơng pháp biến tính hiệu phƣơng pháp phun hàm lƣợng chất tƣơng hợp tối ƣu sử dụng 1% so với khối lƣợng sợi Với việc sử dụng chất tƣơng hợp A-1100 biến tính bề mặt sợi giúp cho liên kết sợi dứa dại gia cƣờng nhựa nhiệt rắn UPE liên kết tốt hơn, sợi thấm nhựa dễ dàng giúp cho việc gia công đƣợc dễ dàng tăng hàm lƣợng sợi sử dụng lên tốt 45-50% Cơ tính vật liệu composite sử dụng sợi biến tính tăng lên nhiều so với sợi xử lý hóa học:  Độ bền kéo đạt 78.83 MPa, modul kéo 3754.2 MPa  Độ bền uốn 177.95 MPa, modul uốn 9347 MPa KIẾN NGHỊ Khảo sát thêm biến tính sử dụng chất tƣơng hợp khác có khả liên kết với nhựa liên kết hóa học bền vững Tiếp tục nghiên cứu với loại nhựa nhiệt dẻo nhiệt rắn khác để mở rộng phạm vi ứng dụng vật liệu composite gia cƣờng sợi sisal Nghiên cứu phƣơng pháp tạo Mat sợi sisal nhằm ứng dụng vào sản xuất sản phẩm lớn công nghiệp phƣơng pháp gia công truyền thống đắp tay Tiến hành nghiên cứu tiếp với công nghệ gia công chế tạo vật liệu composite khác nhƣ: đắp tay, RTM, BMC, SMC,…sử dụng sợi sisal làm cốt gia cƣờng Nghiên cứu sử dụng kết hợp sợi thủy tinh sợi sisal làm vật liệu composite dạng sandwich nhằm giảm giá thành sản phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Niếu, Trần Vĩnh Diệu, Hóa Lý Polymer, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2004 [2] Nguyễn Hoa Thịnh, Nguyễn Đình Đức, Vật liệu Composite Cơ học Công nghệ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2002 [3] Hồ Sĩ Tráng (2003) Cơ sở hóa học gỗ xenluloza (Tập 1&2) Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Thị Ngọc Bích (2003) Kỹ thuật xenlulô giấy Nhà xuất đại học Quốc gia Tp.HCM [5] Cao Thị Nhung (2005) Công nghệ sản xuất bột giấy giấy Trƣờng Đại học Bách Khoa Tp.HCM [6] Huỳnh Sáu (2005) Chuyên đề hóa học cellulose sợi dứa thiên nhiên Chuyên đề nghiên cứu sinh, Trƣờng Đại học Bách Khoa Tp.HCM [7] Huỳnh Đại Phú, Nguyễn Đắc Thành, La Thị Thái Hà (2005) Hướng dẫn thí nghiệm hóa học Polymer Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [8] Tập thể mơn Cao phân tử khoa Hóa ĐHBK Hà Nội (1978) Kỹ thuật sản xuất chất dẻo Nhà xuất Đại học Bách khoa Hà Nội [9] Nguyễn Hữu Niếu, Phan Thanh Bình, Hùynh Sáu (2005) Some changes of the sisal fibers of Viet Nam by modification of sodium hydroxide solution Hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 9, pp 53-58 [10] Aruns-Mujumdar (1999) Handbook of Industrial Drying (Vol 1) Mercel Dekker Inc., USA [11] Menachem Lewin, Eli M Pearce (1985) Fiber Chemistry (Vol 4) Marcel Dekker Inc., USA [12] Lawrence E Nielsen (1974) Mechanical properties of polymer and composites (Vol 1&2) Marcel Dekker Inc., USA [14] B.C Barkakaty (1976) J Appl.Polym Sci.,20,2922 [15] Edward P,Moore,Jr (1996) Polypropylene handbook Hanserpublishers [16]D.Klemm, B Philipp, T-Heinze, U Heinze, W Wagenknecht (1998) Comprehensive cellulose chemistry (Vol 1) WILEY-VCH Verlag GmbH , Germany [17] J.Brandrup, E.H.Immergut (1989) Polymer Handbook Jonh Wiley & Sons Inc., USA [18] Một số tài liệu tham khảo internet: http://www.unido.org http://www.tcmuseum.org http://jcm.sagepub.com http://journeytoforever.org http://www.soest.hawaii.edu http://en.wikipedia.org http://www.ingentaconnect.com http://www.fao.org http://www.bayer.com http://www.worldwidegoans.com http://www.tds-herrlich.de Phụ lục Loại sợi 10 11 12 Sợi thô 231,38 222,81 162,11 200,67 195,88 205,69 412,50 378,50 224,26 159,40 452,00 219,31 Sợi 2%, 4h 154,50 149,79 174,69 169,97 171,39 185,78 162,85 209,79 206,71 251,62 240,45 Sợi 2%, 8h 241,28 217,80 209,55 212,91 229,76 189,45 253,65 221,01 242,44 297,93 213,13 185,33 Sợi 2%, 12h 292,30 225,86 301,09 171,60 267,19 154,97 221,65 133,59 165,37 204,25 264,32 182,28 Sợi 5%, 4h 211,54 214,68 188,13 144,52 174,22 171,18 179,54 155,03 190,38 189,93 121,58 206,54 Sợi 5%, 6h 197,94 300,04 176,96 166,80 147,37 182,13 152,50 177,32 226,93 209,42 256,53 186,65 Sợi 5%, 8h 249,93 186,58 223,39 229,29 201,73 165,31 219,24 182,02 263,38 144,28 Sợi 10%, 2h 168,33 185,69 132,16 159,97 149,08 89,27 96,76 169,97 146,76 94,99 83,15 147,78 Sợi 10%, 4h 275,70 299,94 317,79 220,74 102,13 330,56 211,13 177,62 168,78 215,51 303,49 291,73 Bảng: Kết đo đƣờng kính sợi dứa dại kính hiển vi quang học Olympus (Khoa Công nghệ Vật liệu ĐH Bách Khoa) Loại sợi Sợi thô Sợi 2%, 4h Sợi 2%, 8h Sợi 2%, 12h Sợi 5%, 4h Sợi 5%, 6h Sợi 5%, 8h Sợi 10%, 2h Sợi 10%, 4h 13 14 192,47 157,33 159,00 240,53 227,65 202,36 152,84 157,45 191,97 184,55 258,23 15 188,00 263,05 218,77 175,51 143,89 276,12 16 242,95 250,66 198,57 294,01 169,98 274,73 210,78 188,22 102,53 119,43 135,45 208,50 175,32 147,89 233,22 17 224,86 228,12 135,15 264,30 201,85 197,57 162,63 106,33 178,91 18 216,92 137,25 333,19 232,98 127,72 140,64 149,78 104,47 123,64 19 143,63 128,25 172,06 236,05 154,12 179,45 170,43 98,61 288,80 20 133,63 182,62 197,47 338,91 153,23 180,56 161,61 116,51 196,45 21 169,52 164,43 167,91 233,90 151,90 189,50 177,74 103,05 304,93 22 165,85 197,37 203,60 334,85 190,99 126,45 225,10 178,53 213,24 23 149,24 176,31 124,49 179,97 205,20 142,82 205,15 134,01 423,44 24 312,00 250,59 160,11 180,60 164,55 148,12 160,84 191,58 25 182,56 212,09 172,84 197,50 145,34 126,40 325,48 ... loại vật liệu composite Vật liệu composite đƣợc phân loại theo hình dạng chất vật liệu thành phần a Phân loại vật liệu composite theo hình dạng cốt gia cƣờng  Vật liệu composite cốt sợi: Sợi. .. cho vật liệu composite có độ cứng, độ bền học cao Cơ tính vật liệu composite phụ thuộc vào:  Cơ tính vật liệu thành phần  Phân bố hình học vật liệu cốt  Tác dụng tƣơng hỗ, lực liên kết vật liệu. .. cửa vật liệu composite sợi sisal cho cơng ty tơ Stuttgart Hình 1.9: Pano cửa từ vật liệu composite nhựa PP -sợi sisal Hình 1.10: Sợi thiên nhiên ứng dụng phƣơng tiện giao thông Năm 1999, sợi