Tên đề tài:
Nghiên cứu nâng cao tính chất của một số vật liệu polyme bằng khoáng talc biến tính hữu cơ
Ngành:
Khoa học vật liệu
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tiến sĩ tập trung nghiên cứu về khoáng talc (Mg3Si4O10(OH)2), một khoáng vật silicat có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Tác giả đã thực hiện biến tính bề mặt khoáng talc bằng hợp chất silan nhằm tăng cường khả năng tương hợp với vật liệu polyme, cụ thể là cao su và nhựa epoxy. Nghiên cứu này bao gồm việc khảo sát tính chất của khoáng talc, quy trình biến tính bề mặt bằng các hợp chất silan khác nhau (như y-metacryloxypropyltrimetoxysilan), ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ và thời gian phản ứng đến hiệu quả biến tính. Bên cạnh đó, luận án còn nghiên cứu việc sử dụng khoáng talc đã biến tính để gia cường tính chất cơ lý, khả năng chống cháy của các vật liệu polyme như cao su thiên nhiên, cao su NBR/PVC và lớp phủ trên cơ sở nhựa epoxy. Các phương pháp phân tích như phổ hồng ngoại (FT-IR), phân tích nhiệt (DTA-TG), SEM, và các phép đo tính chất cơ lý, chống cháy được sử dụng để đánh giá hiệu quả của việc ứng dụng talc biến tính.
Mục lục chi tiết:
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
- 1.1. Talc và các đặc điểm cơ bản
- 1.1.1. Tính chất hóa lý của khoáng talc
- 1.1.2. Nguồn gốc hình thành khoáng talc
- 1.1.3. Thành phần hóa học và thành phần khoáng talc
- 1.1.4. Phân loại
- 1.2. Hợp chất silan
- 1.2.1. Biến tính bề mặt bột khoáng bằng các hợp chất silan
- 1.2.2. Biến tính bề mặt bột talc bằng các hợp chất silan
- 1.3. Ứng dụng của khoáng talc trong các ngành công nghiệp
- 1.3.1. Khoáng talc trong mỹ phẩm và dược phẩm
- 1.3.2. Khoáng talc trong công nghiệp giấy, nông nghiệp và thực phẩm
- 1.3.3. Khoáng talc trong cao su
- 1.3.4. Khoáng talc trong chất dẻo
- 1.3.5. Khoáng talc trong sơn và vật liệu phủ phồng nở chống cháy
- 1.3.5.1. Khoáng talc trong sơn
- 1.3.5.2. Khoáng talc trong vật liệu phủ phồng nở chống cháy
- 1.4. Khoáng talc và nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam
- CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM
- 2.1. Nguyên vật liệu
- 2.1.1. Khoáng talc và chất biến tính bề mặt
- 2.1.2. Cao su và các phụ gia của cao su
- 2.1.3. Nhựa epoxy và các phụ gia
- 2.2. Phương pháp chế tạo mẫu
- 2.2.1. Biến tính bề mặt bột khoáng talc
- 2.2.2. Chế tạo mẫu CSTN
- 2.2.3. Chế tạo mẫu cao su blend (P70K)
- 2.2.4. Chế tạo sơn chứa bột talc
- 2.2.5. Chế tạo lớp phủ phồng nở
- 2.3. Phương pháp nghiên cứu
- 2.3.1. Nghiên cứu tính chất cơ lý vật liệu
- 2.3.1.1. Phương pháp xác định độ bền kéo đứt
- 2.3.1.2. Phương pháp xác định độ giãn dài khi đứt
- 2.3.1.3. Phương pháp xác định độ giãn dư
- 2.3.1.4. Phương pháp xác định độ cứng vật liệu cao su
- 2.3.1.5. Phương pháp xác định độ bền mài mòn
- 2.3.1.6. Phương pháp xác định độ bền va đập của màng phủ
- 2.3.1.7. Phương pháp xác định độ cứng của màng phủ
- 2.3.1.8. Phương pháp xác định độ bền uốn của màng phủ
- 2.3.1.9. Phương pháp xác định độ bám dính của màng phủ theo phương pháp kéo nhổ
- 2.3.2. Nghiên cứu cấu trúc vật liệu
- 2.3.2.1. Phương pháp phân tích nhiệt xác định thành phần cấu trúc vật liệu
- 2.3.2.2. Phương pháp phổ hồng ngoại IR xác định cấu trúc vật liệu
- 2.3.2.3. Phương pháp SEM xác định cấu trúc hình thái của vật liệu
- 2.3.3. Nghiên cứu khả năng chống cháy vật liệu
- 2.3.3.1. Khảo sát độ phồng nở lớp phủ bằng phương pháp nung
- 2.3.3.2. Khảo sát khả năng chống cháy theo tiêu chuẩn UL 94
- 2.3.3.3. Khảo sát khả năng chống cháy theo LOI
- 2.3.4. Các phương pháp khác
- 2.3.4.1. Xác định độ ngấm dầu bột talc
- 2.3.4.2. Phổ hồng ngoại FT-IR đánh giá khả năng đóng rắn màng epoxy
- 2.3.4.3. Phương pháp tổng trở điện hóa đánh giá khả năng bảo vệ màng phủ
- CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
- 3.1. Khảo sát về khoáng talc và nghiên cứu biến tính bề mặt khoáng talc
- 3.1.1. Khảo sát cấu trúc và độ bền nhiệt khoáng talc
- 3.1.1.1. Khảo sát cấu trúc hạt khoáng talc
- 3.1.2. Nghiên cứu biến tính bề mặt bột talc bằng hợp chất silan
- 3.1.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hợp chất biến tính bề mặt
- 3.1.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến quá trình biến tính bề mặt
- 3.1.2.3. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình biến tính bề mặt
- 3.1.2.4. Ảnh hưởng của môi trường phản ứng đến quá trình biến tính bề mặt bột talc
- 3.1.2.5. Ảnh hưởng của quá trình polyme hóa đến độ bền của lớp phủ silan