M u ẫ Hàm lượng gel (%)
HA NR- 44,38
73
Hàm lượng gel ban đầu trong m latex là 44,38 %, sau khi ủ loại b protein ch ỏ ỉ còn l i 36,64 %. Kạ ết quả này cho th y có th do s c ng k t c a protein và phospholipid ấ ể ự ộ ế ủ v i các h t cao su b mớ ạ ị ất đi trong quá trình loại protein. Đi u ề này cũng cho thấ ằy r ng hàm lượng nitơ ổ t ng trong m u gi m protein và mẫ ả do ộ ố ợt s h p ch t khác không ph i ấ ả cao su đã bị ạ ỏ lo i b .
t trong NR và DPNR b ng
Ngoài ra, đã kiểm tra các đặc trưng liên kế ằ 1H-NMR,
kết quả thu được như trên Hình 3.5.
Hình 3.5: Phổ 1H NMR của NR và DPNR
Nhận xét:
K t qu ph ế ả ổ 1H NMR cho th y có s khác nhau r t rõ gi a NR và DPNR. Các ấ ự ấ ữ pic xu t hiấ ện đặc trưng của cao su thiên nhiên: độ ị d ch chuy n proton 1,76 ppm ể đặc trưng cho nhóm CH- 3; 2,10 ppm là c a proton nhóm -ủ CH2- và t i 5,13 ppm là proton ạ c a nhóm -ủ CH Ở-. DPNR không th y có pic do proton trong protein xu t hiấ ấ ện điều này có th cho rể ằng không có tương tác hóa học gi a Protein và phân t cao su trong ữ ử khi đó trong phổ NR có các pic khác kho ng t ở ả ừ 2 đến 5 ppm có th là c a các h p ể ủ ợ chất protein trong cao su.
Kết luận:
Protein đã được loạ ỏi b ra kh cao su thiên nhiênỏi . Hàm lượng protein còn lại trong cao su thiên nhiên không đáng kể khoả, ng 0,0028 %. K t qu ế ả này cũng được
74
khẳng định b ng ph ằ ổ NMR cho thấy ở DPNR không th y có pic do proton trong ấ protein xuất hiện.
Nghiên cứu tổng hợp cao su thiên nhiên loại protein epoxy hóa
Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng axit peracetic đến hàm lượng nhóm epoxy tạo thành
Lu n án ậ đã nghiên cứu ảnh hưởng của lượng axit peracetic t t ng h p ự ổ ợ đến lượng nhóm epoxy t o thành. ạ Lượng axit peracetic s dử ụng để tiế n hành quá trình epoxy hóa cao su thiên nhiên là 20 mL, 30 mL, 40 mL, 50 mL, 60 mL. Quá trình epoxy hóa được th c hi n theo 2.2.2.3ự ệ , sau đó tiến hành ch p ph ụ ổFT IR- các mẫu s n ph m và ả ẩ thu được k t qu ế ả như trên Hình 3.6.
Hình 3.6: Phổ FT IR của các mẫu - DPNR và EDPNR
a, Cao su thiên nhiên loại protein
b, DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 60 mL
c, DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 50 mL
d, DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 40 mL
e, DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 30 mL
f, DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 20 mL
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 50 100 150 200 250 300 350 400 Đ ộ tr uy ền q ua ( % ) Bước sóng (cm -1) 1148,12 2853,24 2918,34 1660,12 870,23 a b c d e f 834,49 1378,45 2965,23 835,01 1728,21 3603,34 1249,87
75
Nhận xét:
Ph FTổ - c a DPIR ủ NR và EDPNR (hình 3.6) có xu t hi n píc h p th gi ng nhau ấ ệ ấ ụ ố t s sóng 834,49 ại ố cm-1đặc trưng cho liên kết C=C c a isoproprene, píc h p th tủ ấ ụ ại s ố sóng 1660 cm-1 đặc trưng cho liên kết C=C, píc h p th t i s sóng 1378,45 cmấ ụ ạ ố -1
và 1448,12 cm-1 là các píc đặ trưng cho dao độc ng c a các nhóm CHủ 3 và CH2[166]. Các píc h p th t s sóng 2853,24 ấ ụ ại ố cm-1 và 2918,34 cm-1 và 2965,23 cm-1 là các píc đăc trưng cho các dao động giãn đố ứi x ng c a -CHủ 2, dao động không đố ứi x ng CH– 3
và dao động kéo giãn của =CH [167]. Đối v i ph ớ ổ FT- cIR ủa EDPNR nh n th y xuậ ấ ất hi n ệ thêm các đỉnh píc h p th t i các vùng s ấ ụ ạ ố sóng kho ng 870 cmả -1 và 1249,87 cm- 1.Đây là các píc đặc trưng cho quá trình hấp th c a nhóm epoxy [150, 168]. Qua kụ ủ ết quả phân tích phổ FT- cIR ủa các mẫu EDPNR với lượng axit s dử ụng khác nhau trong quá trình epoxy hóa cho th y tín hiấ ệu píc thu được t i vùng s sóng 835 cmạ ố -1 và 870 cm-1 có cường độ h p th ấ ụ khác nhau. Cường độ h p thấ ụ của píc 870cm-1 tăng khi lượng axit peracetic s dử ụng tăng và trên phổ của DPNR nhận thấy cường độ h p th c a các ấ ụ ủ píc ở vùng số sóng 835 cm-1 và 1660 cm-1 gi m dả ần khi lượng axit ử ụng tăng. s d Hàm
lượng nhóm epoxy được xác định bằng cách s d ng công thử ụ ức và đường chu n trong ẩ
nêu trong m c 2.3.2. K t quụ ế ả thu được hàm lượng nhóm epoxy thay đổi theo lượng
axit s dử ụng như trên Hình 3.7.
76
K t qu ế ả cho thấy trong cùng điều ki n th i gian và nhiệt độệ ờ ph n ng, lư ng axit ả ứ ợ
s dử ụng để epoxy hóa DPNR tăng thì hàm lượng nhóm epoxy tạo thành tăng. Tuy
nhiên, khi lượng axit s d ng cao thì có th x y ra ph n ng m vòng nhóm epoxy, ử ụ ể ả ả ứ ở điều này được th hi n trên ph phân tích ể ệ ổ FT IR- (Hình 3.6b có xu) ất hi n 2 píc t i ệ ạ vùng s sóng 1728 cmố -1 và 3603 cm-1
. Các píc này có th là các píc ể đặc trưng nhóm hydroxyl t ph n ừ ả ứng m vòng nhóm epoxy trong quá trình epoxy hóa cao su ở lượng ở axit cao [166]. Phả ứn ng m ở vòng nhóm epoxy khi lượng axit s dử ụng 60 mL có th ể xảy ra như Hình 3.8.
Hình 3.8: Phản ứng mở vòng nhóm epoxy [169]
Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng axit peracetic đến nhiệt độ thủy tinh hóa của cao su thiên nhiên loại protein epoxy hóa
Polyme n n s d ng trong màng polyme d n ion c n ph i có ề ử ụ ẫ ầ ả Tg thấ đểp giúp cho các đại phân t ử có độ linh ho t cao t i nhiạ ạ ệt độ môi trường giúp cho quá trình v n ậ chuyển các ion trong h d n ion tệ ẫ ốt hơn. Quá trình epoxy hóa cao su thiên nhiên lo i ạ protein giúp đưa các nhóm epoxy phân c c vào m ng polyme n n t o ph c vự ạ ề để ạ ứ ới các mu i kim lo i, tố ạ ạo ra đường d n ion trong m ng polyme n n. Tuy nhiên, quá trình ẫ ạ ề epoxy hóa cũng làm tăng Tg của DPNR. Khi hàm lượng nhóm epoxy tăng 0,92 %mol, Tg tăng lên khoảng 1 0C [170] Luận án đã tiế. n hành xác định Tg c a các s n phủ ả ẩm
epoxy hóa thu được và cao su thiên nhiên loạ ỏi b protein bằng phương pháp DSC,
77
Hình 3.9: Giản đồ phân tích nhiệt vi sai quét của cao su thiên nhiên loại protein
Hình 3.10: Giản đồ phân tích nhiệt vi sai quét của EDPNR (a) DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 20 mL (b) DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 30 mL (c) DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 40 mL (d) DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 50 mL (e) DPNR epoxy hóa ở lượng axit peracetic 60 mL
78
Nhận xét:
T k t qu trên Hình 3.9 và 3.10 nh n th y: Tg (DPNR) = -64,2 ừ ế ả ậ ấ 0C và Tg c a các ủ s n ph m EDPNR ả ẩ tăng từ -51,58 0C đến -12,78 0C tương ứng với lượng axit peracetic s dử ụng tăng từ 20 mL đến 60 mL. K t qu cho th y các s n phế ả ấ ả ẩm EDPNR đều có Tg th p ( vùng nhiấ ở ệt độ âm) nên t i nhiạ ệt độ phòng các s n phả ẩm này đều có tính chất đàn hồ ối t t. Ngoài ra, việc xác định được nhiệt độ Tg c a các s n ph m EDPNR ủ ả ẩ
cũng giúp tính được hàm lượng nhóm epoxy hóa t o thành trong EDPNR theo công ạ
thức sau [170]:
(3.1)
S d ng công th c (3.1), tính ử ụ ứ hàm lượng nhóm epoxy t o thành t giá tr Tg thu ạ ừ ị được qua phân tích nhi t DSC. K t qu ệ ế ả được th hi n trong B ng 3.5. ể ệ ả