EĐ/EDA/HDDA/I-819
Độ cứng tƣơng đối
Kết quả khảo sát sự biến đổi độ cứng tƣơng đối của hệ
EĐ/EDA/HDDA/ I-819 = EĐ/EDA/50/1 với tỉ lệ EĐ/EDA đƣợc nghiên
0 20 40 60 80 100 0 5 10 15 H àm lƣ ợn g liên k ết đ ôi a cr yl at (% )
Thời gian chiếu (giây)
10/40/50/1 20/30/50/1 30/20/50/1 40/10/50/1 50/50/1
cứu ở các giá trị tƣơng ứng là 10/40; 20/30; 30/20; 40/10 về khối lƣợng
đƣợc trình bày ở hình 3.8.
Hình 3.8 cho thấy sự có mặt của EĐ làm thay đổi đáng kể độ cứng
tƣơng đối của hệ, làm thời gian khâu mạch hoàn toàn lâu hơn. Khi hàm lƣợng
EĐ tăng thì độ cứng tƣơng đối giảm. Sau 1,2 giây chiếu tia tử ngoại, độ cứng
tƣơng đối của các hệ có tỉ lệ EĐ/EDA= 10/40; 20/30 là 0,64; 0,23. Sau 33,6 giây chiếu tia tử ngoại độ cứng tƣơng đối của các hệ có tỉ lệ EĐ/EDA= 10/40;
20/30; 30/20; 40/10 có giá trị lần lƣợt và 0,94; 0,7; 0,4; 0,3.
Hình 3.8: Ảnh hƣởng của tỉ lệEĐ/EDA hóa đến sự biến đổi độ cứng tƣơng đối của hệ khâu mạch quang.
Phần gel, độtrƣơng
Với các tỉ lệ EĐ/EDA là 10/40; 20/30; 30/20; 40/10 phần gel và độ trƣơng sau 1,2 giây chiếu tia tử ngoại của hệ EĐ/EDA /HDDA/I-819=
EĐ/EDA /50/1 tƣơng ứng là 47,5%; 31,3%; 35%; 15,7% và 1299%; 1689%; 1709%; 3294%.
Một số tính chất của màng phủ khâu mạch quang của hệ EĐ/EDA/
HDDA/I-819 = EĐ/EDA /50/1 với tỉ lệ EĐ/EDA tƣơng ứng là 10/40 và 20/30 đƣợc trình bày trên bảng 3.3. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 10 20 30 Độ cứ ng tƣ ơn g đố i
Thời gian chiếu (giây)
10/40/50/1 20/30/50/1 30/20/50/1 40/10/50/1
Bảng 3.3: Tính chất của một số hệ khâu mạch quang sau khi chiếu tia tử ngoại.
Các kết quả trình bày ở bảng 3.3 cho thấy sự có mặt của EĐ làm thay đổi đáng kể độ bền uốn của màng phủ khâu mạch quang. Tỷ lệ EĐ/EDA
trong hệ khâu mạch quang nghiên cứu có ảnh hƣởng đáng kể đến phần gel,
độtrƣơng và độ cứng tƣơng đối của hệ sau khi chiếu tia tử ngoại.
Các kết quả đƣợc trình bày cho thấy hàm lƣợng các chất khơi mào
quang và tỉ lệ EĐ/EDA có ảnh hƣởng lớn đến phản ứng và tính chất của màng phủ khâu mạch.
Dƣới tác dụng của tia tử ngoại chất khơi mào quang trong hệ EDA/ HDD/ I-819 phân quang tạo ra các gốc tự do. Các gốc tựdo đƣợc tạo thành từ quá trình phân quang tấn công vào các liên kết đôi acrylat của monome, oligome. Việc tăng hàm lƣợng chất khơi mào có tác động hai mặt đến quá trình phản ứng. Một mặt, tăng hàm lƣợng chất khơi mào làm tăng khả năng
tạo ra các gốc tự do, do đó thúc đẩy quá trình khơi mào và phản ứng khâu
Hệ 10/40/50/1 20/30/50/1
Thời gian chiếu (giây) 1,2 2,4 1,2 2,4
Phần gel (%) 47,5 - 31,3 - Độtrƣơng (%) 1300 - 1689 - Độ cứng tƣơng đối 0,64 0,68 0,23 0,24 Độ bền va đập (kG.cm) - - 30 40 Độ bền uốn (mm) 3 3 3 3 Độbám dính (điểm) 5 5 5 5 Độ bóng (%) 20o 54,5 89,5 41 61,3 60o 100 100 95,7 100 85o 87,1 99,7 90,1 95
mạch, làm cho độ chuyển hóa liên kết đôi acrylat tăng lên. Mặt khác, hàm
lƣợng chất khơi mào càng tăng thì khả năng chắn ánh sáng của nó và các sản phẩm phân quang càng lớn, làm cho lớp bên dƣới của hệ khó xảy ra phản ứng hơn. Sự cạnh tranh của hai xu hƣớng này làm cho khi tăng hàm lƣợng chất khơi mào từ 0,33 đến 1% thì tốc độ chuyển hóa tăng, sau đó
phản ứng hầu nhƣ không bị ảnh hƣởng khi tăng hàm lƣợng chất khơi mào
từ1 đến 4%.
Các gốc tự do đƣợc tạo thành tiếp tục phản ứng với liên kết đôi
acrylat trong hệ, thúc đẩy phản ứng trùng hợp khơi mào. Khi trong hệ có nhựa epoxy biến tính dầu đậu, nhờ có gốc axit béo với mạch hiđrocacbon
dài, có liên kết đôi nên nhựa epoxy biến tính dầu đậu cũng có tác động hai mặt đến quá trình phản ứng. Một mặt, mạch axit béo linh động làm cho hệ
khâu mạch linh động, dó đó thúc đẩy quá trình phản ứng xảy ra nhanh hơn
tạo sản phẩm khâu mạch có độ bền uốn cao hơn. Mặt khác, nhựa epoxy biến tính dầu đậu với liên kết đôi ở giữa mạch có hoạt tính kém, cũng nhƣ
phân tử hiđro allyl bên cạnh liên kết đôi có thể tác dụng với gốc tự do tạo thành gốc tự do mới kém hoạt động, làm quá trình phản ứng chậm lại cũng nhƣ làm tăng khả năng tắt mạch của phản ứng. Đó cũng chính là nguyên
nhân làm giảm phần gel, tăng độ trƣơng và giảm độ cứng tƣơng đối của hệ
KẾT LUẬN
1. Qua nghiên cứu phổ hồng ngoại của một số hệ khâu mạch quang đã lựa chọn đƣợc các hấp thụ đặc trƣng cho tổng lƣợng liên kết đôi acrylat tại 987cm-1 để nghiên cứu biến đổi của nhóm này, nội chuẩn theo hấp thụ tại 1512 cm-1 đặc trƣng cho dao động hóa trị của liên kết đôi trong vòng thơm.
2. Qua nghiên cứu ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khơi mào I-819 đến phản ứng và tính chất của hệ khâu mạch quang EDA/HDDA/I-
819=50/50/I-819 đã xác định đƣợc hàm lƣợng I- 819 1% là tối ƣu, tạo hệ có chuyển hóa nhóm acrylat nhanh và cao, màng khâu mạch có các tính chất: Phần gel, độ trƣơng, độ cứng tƣơng đối tại 1,2 giây có giá trị lần lƣợt là 67,5%; 730%; 0,89.
3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỉ lệ EĐ/EDA trong hệ EĐ/EDA/HDDA/
I-819 = EĐ/EDA/50/1 cho thấy nhựa epoxy biến tính dầu đậu có ảnh hƣởng mạnh đến phản ứng và tính chất của màng phủ khâu mạch. Tỉ lệ EĐ/EDA tăng làm giảm cả tốc độ biến đổi và độ chuyển hóa của nhóm acrylat trong hệ EĐ/EDA/HDDA/I-819. Sự có mặt của EĐ làm tăng độ bền uốn, độ trƣơng nhƣng làm giảm phần gel, độ cứng tƣơng đối, độ bóng của màng phủ khâu mạch.
4. Với các kết quả thu đƣợc, các hệ khâu mạch quang nghiên cứu có thể ứng dụng làm vật liệu bảo vệ, trang trí hữu cơ hoặc keo dán trong một số lĩnh vực.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Xuân Hiền (2013), Hóa học và công nghệ các chất tạo màng, Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội.
2. Lê Xuân Hiền (2013), Biến đổi hóa học dầu thực vật và ứng dụng, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
3. Lê Xuân Hiền (2014), “Hoàn thiện công nghệ chế tạo sơn cách điện cấp
F trên cơ sở nhựa epoxy biến tính dầu thực vật”, Báo cáo tổng kết Dự
án xuất thử nghiệm cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam giai đoạn 2012- 2013.
4. Lê Xuân Hiền, Nguyễn Thị Việt Triều, Phạm Thị Hồng, Nguyễn Thiên
Vƣơng, Nguyễn Trí Phƣơng, Vũ Minh Hoàng, Cù Thị Vân Anh (2003),
“Một số kết quả nghiên cứu biến tính nhựa epoxy bằng dầu thực vật Việt Nam”, Tuyển tập các session, Tập II, Session 5, Hóa polyme và hóa vật liệu, Hội nghị Hóa học Toàn quốc lần thứ 4, tr.78-81.
5. Lê Xuân Hiền, Nguyễn Thị Việt Triều, Phạm Thị Hồng, Nguyễn Thiên
Vƣơng (2000), “Nghiên cứu tính chất nhiệt của lớp phủtrên cơ sở nhựa epoxy biến tính dầu trẩu”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Tập 38, số
3B, tr. 75-78.
6. ĐỗMinh Thành (2016), “Nghiên cứu một số phản ứng khâu mạch nhựa epoxy biến tính dầu ve, dầu hạt cây đen bằng môt số tác nhân”, Luận án tiến sĩ Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, tr. 11-13, Hà Nội.
7. Lê Xuân Hiền, Lê Văn Cƣờng, Đông Văn Thu, Lê Trọng Hậu, Nguyễn Thị Việt Triều, Tô Xuân Hằng, Nguyễn Tuấn Dũng, Nguyễn Thị Lê Hiền, Nguyễn Tuấn Anh và các cộng sự, “Một số kết quả nghiên cứu sự
giai đoạn 1995-2005”, Hội nghị khoa học kỉ niệm 30 năm Viện khoa học và công nghệ ViệtNam–Hà Nội ngày 19/05/2005, Tr.229-239. 8. C. Decker (1999), Bảo vệ quang bằng các lớp phủ khâu mạch quang
hóa, lớp chuyên đề Việt – Pháp “ Bảo vệ chống ăn mòn” - Đồ sơn, 8- 16/11/1999 T97-113, Việt Nam.
9. Vũ Minh Hoàng (2004), “ Nghiên cứu khâu mạch quang hóa của một số hệ khâu mạch quang trên cở sở nhựa epoxy biến tính dầu trẩu”,
Luận văn thạc sĩ khoa học, Hà Nội.
10.Nguyễn Thị Việt Triều, Lê Xuân Hiền, Bùi Thị Ánh, Nguyễn Thị Thùy
Nhung, Đào Phi Hùng (2010), “Nghiên cứu phản ứng khâu mạch quang của một số hệ khâu mạch trên cơ sở nhựa ankyt”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, T.48, số 3A, Tr.144-149.
11.Lê Xuân Hiền, Nguyễn Thị Thanh Phong, Đỗ Thu Hiền, Nguyễn Thị
Việt Triều (2005), “Nghiên cứu khâu mạch quang hóa của hệ khâu mạch quang trên cở sở nhựa epoxy E-44 và monome 100E”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, T.43, số 2B, Tr.137-142.
12.Nguyễn Thị Việt Triều, Lê Xuân Hiền, Nguyễn Trí Phƣơng, Vũ Minh Hoàng, Thái Doãn Tĩnh, Đoàn Thị Hòa (2005), “Ảnh hƣởng của các chất khơi mào quang đến sự khâu mạch quang của hệ Diacrylat-
Ankyt”, Tạp chí Hóa học và Công nghệ, T.43, số 5, Tr.530-534.
13.Nguyễn Thị Việt Triều, Nguyễn Trí Phƣơng, Vũ Minh Hoàng, Vũ
Ngọc Hải, Lê Xuân Hiền (2005), “Ảnh hƣởng của hàm lƣợng ankyt đến sự khâu mạch quang của hệ Hexanđiol Điacrylat-Ankyt”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, T.43, số 2B, Tr.143-147.
14.Lê Xuân Hiền, Vũ Minh Hoàng, Nguyễn Thị Việt Triều (2005),
“Nghiên cứu khâu mạch quang hóa của hệ khâu mạch quang trên cơ sở
nhựa epoxy biến tính dầu trẩu”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, T.43,
15.Lê Xuân Hiền, Nguyễn Thị Việt Triều, Nguyễn Thị Luân (2010),
“Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số yếu tố đến phản ứng khâu mạch quang của hệ khâu mạch trên cơ sở nhựa Bisphenol a diglyxydyl ete
diacrylat”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Tập 48, số 3A, tr. 129-136. 16.Đàm Xuân Thắng (2014), Nguyên cứu tổng hợp và khâu mạch dầu hạt
cây đen acrylat hoá, Luận án tiến sĩ Hoá học, Hà Nội.
17.Nguyễn Thị Việt Triều, Nguyễn Trí Phƣơng, Vũ Minh Hoàng, Lê Xuân
Hiền (2005), “Ảnh hƣởng của chiều dày màng đến quá trình khâu mạch quang của hệ cao su butađien nitril/thiol khi chiếu dƣới ánh sáng mặt trời”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Tập 43, số 2B, tr.153-158.
18.C. Decker (1990), Ultra – fast Curing of Acrylic Coating by UV Radiation and Laser Beams, Advances in Organic Coatings Science and Technology Sense, Volume 12, pp.47 – 54.
19. J.P. Fouassier (1990), Present trend in photopolymerization, Journal of Photochemistry and photobiology A: Chemistry, Volume 51, pp. 67 – 71. 20.C. Decker, Le Xuan Hien, Nguyen Thi Viet Trieu(1995), RADTECH,
the fifth. Inter.Conference on Radiation curing ASIA, pp.379-410, Bangkor.
21.C. Decker, T.Nguyen Thi Viet et H.Le Xuan (1996),
“Photoréticulation de caoutchoucs fonctionnalisés – V. Polymérisation
radicalaire de caoutchoucs à groupements acrylates”, European polymer Journal, Volume 32, No. 5, pp.559-567.
22. C. Decker, Trieu Nguyen Thi Viet et Hien Le Xuan (1996),
“Photocrosslinking of functionalized rubber. III. Polymerization of multifunctional monomers in epoxidized liquid natural rubber”, Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry, Volume 34, No.9, pp.1771-1781. 23.C. Decker, Trieu Nguyen Thi Viet et Hien Le Xuan (1996),
cationique de caoutchoucs époxydés”, European polymer Journal, Volume 32, No 11, pp.1319-1331.
24.C. Decker, Trieu Nguyen Thi Viet et Hien Le Xuan (1996),
“Photoréticulation de caoutchoucs fonctionnalisés – V. Polymérisation
radicalaire de caoutchoucs à groupements acrylates”, European polymer Journal, Volume 32, No. 5, pp.559-567.
25.Hien Le Xuan, C. Decker (1993), “Photocrossinglinking of Acrylate
Natural Rubber”, Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry, Volume 31, pp.769-780.