Biến tính hiệu suất nhựa epoxy bằng cao su thiên nhiên lỏng

Một số vấn đề chung về cao su tự nhiên 1. Latex cao su tự nhiên

Tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lí, điều kiện chăm sóc và điều kiện khai thác chế biến, M của CSTN có thể dao động trong một khoảng rộng.Trong đó, Mw dao. + Phản ứng cộng: Phản ứng cộng hydro; phản ứng cộng halogen; phản ứng cộng hydraxit; phản ứng với ozon; phản ứng với dẫn xuất nitro; phản ứng lu hóa cao su. + Phản ứng đồng phân hóa và đồng hoàn hóa (kết vòng): Phản ứng kết vòng bởi nhiệt, phản ứng kết vòng bởi sự phóng điện, phản ứng kết vòng bởi hóa chất,.

Tỷ số giữa cacbon và hydro đã đợc Faraday xác định vào năm 1826; và những việc phân tích ngày càng chính xác hơn đã đợc thực hiện để rồi cũng xác nhận công thức này. Izopren là chất đơn giản nhất sinh ra từ quá trình nhiệt phân cao su, hơn nữa công thức C5H8 của nó ứng với một yếu tố n (chỉ số n biểu thị độ polyme hóa của cao su, tức là số izopren ở trong đại phân tử. Chỉ số này rất lớn cho trờng hợp CSTN) của công thức hydrocacbon cao su và sự polyme hóa(trùng hợp) C5H8 đa tới có một đại phân tử có tính chất đàn hồi. Tuy nhiên, phải nhìn nhận rằng trong suốt thời gian trớc đây, những kế hoạch polyme hóa izopren chỉ cho đợc một chất có tính đàn hồi mà cấu trúc kém bền nhiều hơn cấu trúc của hydrocacbon và tính chất cơ lý kém xa CSTN.

Một trong các giả thuyết mới nhất (giả thuyết của Bonner) diễn tiến sinh tổng hợp cao su khởi phát từ axit axetic (giả thuyết này đợc chú ý ở sự kiện là nếu. Nh vậy cao su ứng với chuỗi izopren mà trong đó mọi nhóm “izopren” đều chọn hớng đều dặn , axit và peoxit là những chất sinh ra từ sự oxy hóa andehit (xem hình sau).

Các phơng pháp biến tính nhựa epoxy Có năm phơng pháp biến tính nhựa epoxy

Quá trình đóng rắn nhựa epoxy theo cơ chế trùng hợp anion xảy ra khi sử dụng các chất rắn amin đó là các amin bậc 3 và các ancolat kim loại. Khi đóng rắn bằng các loại nhựa này tạo ra vật liệu có tính chất tốt nh bền hóa học, bền nhiệt, bền kiềm, màu đẹp, thời gian đóng rắn ngắn. - Chất đóng rắn polymercaptan đợc sử dụng rộng rãi nhất là các polyme polisunfit mercaptan bậc 4, phản ứng đóng rắn có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp nếu có mặt của các amin bậc 3.

Để tăng hiệu ứng biến dạng và có sự phụ thuộc cực trị vào năng lợng xé rách của màng phim và nồng độ CSL đa vào thì kích thớc của pha cao su tối u là (1- 5micron) và các hạt có liên kết hóa học với nhựa epoxy. Quá trình này xảy ra theo thời gian và nó phụ thuộc vào các yếu tố cạnh tranh nh vận tốc hình thành mạng lới, các đoạn, vận tốc khuyếch tán lẫn nhau của các thành phần xác định sự xác định pha phân tán. Nếu chất đóng rắn có hoạt tính cao, ở nhiệt độ cao, sự hình thành mạng lới ba chiều làm giảm nhanh độ nhớt của thành phần epoxy làm chậm quá trình phân pha, dẫn đến hình thành các hạt nhỏ hơn so với các hạt có kíck thớc tối u.

Khi trong hệ có mặt các chất màu vô cơ cũng nh các chất độn phụ gia khác, nó không ảnh hởng tới sự hình thành cấu trúc pha cao su trong nhựa epoxy mà nó chỉ ảnh hởng đến các thông số cấu trúc của hệ. Các loại CSL đợc sử dụng rộng rãi nhất để biến tính nhựa epoxy là cao su butadien acrylonitrin có các nhóm chức hoạt động ở cuối mạch (nh: -NH2, -COOH, epoxy) với phân tử lợng trung bình từ 3000 - 4000 đvC. Trong trờng hợp này ngời ta sử dụng các loại CSL có các nhóm chức có khả năng phản ứng với nhựa epoxy, tuỳ thuộc khả năng phản ứng có thể sử dụng xúc tác hoặc không xúc tác.

Thí dụ: Đối với cao su butadien acrylonitrin có nhóm -COOH ngời ta dùng xúc tác là amin bậc 3, các hợp chất xelatcrom và các chất phốt phát. CSL có các nhóm -OH ở cuối mạch có trọng lợng phân tử trung bình từ 3000-5000 đvC, các hợp hất poly-isocyanat, sản phẩm dùng đóng rắn cho tổ hợp nhùa epoxypoly-uretan. Tóm lại: Biến tính nhựa epoxy bằng CSL không những nâng cao tính chất cơ lý của nhựa, mà còn nâng cao một số tính chất khác của vật liệu nh tính bảo vệ.

Nh vậy, việc biến tính nhựa epoxy bằng CSL cho phép giải quyết hàng loạt các vấn đề kỹ thuật và việc biến tính nhựa epoxy bằng CSL cho ta thu đợc các vật liệu polyme quý[9]. Điều này lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố (cấu trúc hóa học của các thành phần trong hệ) trọng lợng phân tử trung bình của nhựa epoxy và CSL, tỷ lệ giữa các cấu tử, các tác nhân hoà hợp trung gian,..v.v. Tất cả các vấn đề trên ảnh hởng to lớn đến sự hình thành các pha phân tán, sự phân bố và kích thớc của các hạt phân tán trong hệ epoxy - CSL, tức là ảnh h- ởng đến hình thái học (morphology) của vật liệu.

Kết quả khảo sát cấu trúc của cstnl

Nh vậy, việc sử dụng hệ redox phenylhyđrazin/oxi không khí để tổng hợp CSTNL trực tiếp từ latex cao su tự nhiên Việt Nam, cho phép tổng hợp đợc CSTNL không những giữ nguyên đợc cấu hình mà còn có nhóm định chức phenylhyđrazon ở cuối mạch là một nhóm chức hoạt động.