Trong các mẫu bột canxicacbonat chế tạo, điều dễ nhận thấy nhất có lẽ là tính kỵ nước của nPCC-SS. Điều đó được thể hiện trên hình:
(a) 0,5% (b) 1%
(e) 3% (f) 3,5%
(g) 4% (h) 5%
Hình 3-27. Góc thấm ướt
Tiến hành đo góc thấm ướt và biểu diễn mối quan hệ giữa góc thấm ướt và hàm lượng biến tính ta thu được đồ thị sau:
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 g o c th a m u o t ( d o )
Ham luong SS(% khoi luong nPCC)
Vật liệu canxicacbonat
Từ đồ thị chúng ta thấy rằng khi tăng hàm lượng SS lên thì góc thấm ướt của các sản phẩm nPCC biến tính thu được cũng tăng lên.Góc thấm ướt tăng nhanh trong khoảng hàm lượng SS từ 0,5% đến 2% và tăng chậm trong khoảng hàm lượng từ 2% đến 5%.Điều này chứng tỏ tính kị nước của vật liệu đã tăng lên. Tuy nhiên từ hàm lượng 2% đến 5% góc thấm ướt gần như khác nhau không đáng kể, vì vậy hàm lượng SS sử dụng thích hợp là khoảng 2,5 ÷
3%
Với tính kỵ nước này của vật liệu nPCC-SS sẽ rất thích hợp cho sản xuất chất dẻo, cao su. Từ những kết quả phân tích trên, có thể hình dung cơ chế tác dụng của phụ gia trong quá trình hình thành nPCC, nPCC-SS, PCC thể hiện ở hình 3-28.
Hình 3-29. Sơ đồ mô tả cơ chế hình thành và tác dụng của các phụ gia trong quá trình sản xuất PCC; n-PCC và nPCC-SS
KẾT LUẬN
Từ các nghiên cứu ở trên đã cho phép em rút ra được những kết quả sau đây:
1. Bằng phương pháp cacbonat hóa và sử dụng phụ gia ức chế đã tổng hợp được canxicacbonat với kích thước nano (nPCC).
2. Đã nghiên cứu các đặc trưng của nPCC và nPCC-SS, phổ IR cho thấy đã có 1 lớp stearat hấp phụ lên bề mặt hạt nPCC tạo ra nPCC-SS làm thay đổi phổ IR của nPCC. Ảnh TEM cho thấy các hạt nPCC khoảng 40 ÷100 nm, có độ kết tụ cao, trong khi đó nPCC-SS có thêm lớp vỏ SS chiều dày là 4,64 ÷ 4,79 nm .
3. Bằng cách xây dựng phương trình Langmuir đã tính toán được diện tích bề mặt của nPCC là khoảng 29 m2/g, kích thước hạt khoảng 76,6 nm,điều này hoàn toàn phù hợp với kết quả phân tích ảnh TEM.Qua các kết quả này đã đề xuất được cơ chế và quy trình tổng hợp ra nPCC- SS.
4. Với bề mặt được phủ 1 lớp hữu cơ là stearat với đầu không phân cực hướng ra ngoài, nên nPCC-SS có khả năng phân tán tốt trong nền polyme (như PP, PE, PVC) và khả năng tạo liên kết tốt với nền, qua đó có thể cải thiện đáng kể tính chất của vật liệu tổ hợp polyme (PP, PE, PVC)/ chất độn.
Vật liệu canxicacbonat
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lê Văn Cát, Hấp phụ và trao đổi ion trong kỹ thuật xử lý nước và nước
thải, NXB Thông Kê Hà Nội 2002.
[2]. Nguyễn Hữu Phú, Hóa lý và hóa keo, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội-2002.
[3]. Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà, Ứng dụng một số phương pháp phổ
nghiên cứu cấu trúc phân tử, NXBGD Hà Nội, Hà Nội 1999.
[4]. PGS.TS Vũ Ngọc Ban, Giáo trình thực tập hóa lý, NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2007.
[5]. Từ Văn Mặc, Phương pháp phổ nghiệm nghiên cứu cấu trúc phân tử, NXB KHKT 2003.
[6]. Trần Vĩnh Hoàng, Luận văn thạc sĩ hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2006.
[7]. Hướng dẫn thí nghiệm hóa phân tích.
[8]. K.A.Rezaei Gomari, A.A.Hamouda, R.Denoyel. Influence of sulfate ions
on the interaction between fatty acids and calcite surface. Colloids and
Surfaces A:Physicochem.Eng.Aspects 287 (2006) 29-35. [8].www.Solvaypcc.com. [9]. www.wikipedia.org/wiki/Calcium_carbonate. [10]. www.specialtyminerals.com/our-minerals/what-is-pcc/. [11]. www.vinachem.com.vn. [12]. www.tootoo.com.
[13]. T. Guo, L. Wang, A. Zhang, T. Cai. Effects of nano calcium carbonate
modified by a Lanthanum compound on the properties of polypropylene.
Journal of Applied Polymer Science 97 (2005) 1154–1160.
[14]. Ye Sheng, Bing Zhou, Chengyu Wang, Xu Zhao, Yanhui Deng, Zichen Wang. In situ preparation of hydrophobic CaCO3 in the presence of sodium
[15]. Krishna K.Mathur, Robert K.Resnik, both of Easton, Pa.,Randall G,Simmons, San Jose, Calif. Process for the preparation of large surface
area, finely devided precipitated calcium carbonate and filled polymeric compositions of matter containing said calcium carbonate. United States
Patent, No 204,057.
[16]. Yong Sheng Han, Gunawan Hadiko, Masayoshi Fuji, Minoru Takahashi. Effect of flow rate and CO2 content on the phase and morphology
of CaCO3 prepared by bubbling methed. Journal of Crystal Growth 276
(2005) 541-548.
[17]. Shicheng Zhang, Xingguo Li (2004), “Synthesis and characterization of
CaCO3/SiO2 core – shell nanoparticles”, Powder Technology, 141. pp 75 –