Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam

Effects Of Triphenyl Phosphate (Tpp) And Nanoclay On The Mechanical Properties, Thermal Degradation
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HỮU CƠ
--------o0o--------
BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TÍNH CHẤT CƠ
NHIỆT CỦA NHỰA EPOXY BẰNG HỢP CHẤT
PHỐTPHO VÀ NANOCLAY
GVHD: TS. Huỳnh Lê Huy Cường
SVTH: Mai Phúc Vinh
Lớp: 10DHHH3
MSSV: 2004190342
Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2023
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HỮU CƠ
BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TÍNH CHẤT CƠ
NHIỆT CỦA NHỰA EPOXY BẰNG HỢP CHẤT
PHỐTPHO VÀ NANOCLAY
GVHD: TS. Huỳnh Lê Huy Cường
SVTH: Mai Phúc Vinh
Lớp: 10DHHH3
MSSV: 2004190342
Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2023
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC
PHẨM
Khoa: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Bộ môn: CÔNG NGHỆ HỮU CƠ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN
Họ và tên sinh viên: Mai Phúc Vinh…………………MSSV: 2004190342…………
Lớp: 10DHHH3........................................................................ Ký Tên:...........................
Ngành: Hóa hữu cơ………………………………………………………………………
Cán bộ hướng dẫn: TS. Huỳnh Lê Huy Cường......................................................................
I. Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu nâng cao tính chất cơ nhiệt của nhựa epoxy bằng hợp
chất phốtpho và nanoclay
II. Nhiệm vụ
- Nghiên cứu nâng cao tính cơ lý nhiệt của nhựa epoxy bằng hợp chất phốtpho và
nanoclay thông qua các bài báo khoa học, tạp chí, sách.
- Xác định nguyên liệu, hóa chất, quy trình thực nghiệm: Xây dựng quy trình kỹ thuật
nâng cao tính chất cơ nhiệt của nhựa epoxy.
- Tìm mua nguyên liệu trên thị trường.
- Tiến hành thực nghiệm.
- Ứng dụng vào sơn.
- Báo cáo kết quả.
III. Nội dung các phần thuyết minh báo cáo:
Lời cảm ơn
Phiếu giao nhiệm vụ khóa luận
Phiếu theo dõi tiến độ thực hiện khóa luận
Nhận xét của GVHD
Mục lục
Danh sách hình ảnh, bảng biểu
Lời mở đầu
Chương 1: Tổng quan
- Tổng quan về epoxy.
- Tổng quan về nanoclay và vật liệu nanocompozit.
- Tổng quan về phụ gia chống cháy phốtpho.
- Tình hình nghiên cứu hiện nay.
Chương 2: Thực nghiệm
- Hóa chất
- Thiết bị
- Quy trình thực nghiệm
Kết luận
Nội dung nghiên cứu:
- Khảo sát tỉ lệ hàm lượng chất đóng rắn với nhựa epoxy.
- Nghiên cứu nâng cao tính chất cơ học và tính chất nhiệt của epoxy bằng các hợp chất
phốtpho.
- Nghiên cứu nâng cao tính chất cơ học và tính chất nhiệt của epoxy bằng nanoclay
- Nghiên cứu nâng cao tính chất cơ học và tính chất nhiệt của epoxy bằng các hợp chất
phốtpho kết hợp với nanoclay và phụ gia chống cháy khác.
- Nghiên cứu nâng cao tính chất cơ học và tính chất nhiệt của sơn.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Kết luận
Tài liệu tham khảo (Tiếng Việt, Tiếng Anh)
Phụ lục
IV. Ngày giao: ………………………………………………………………………
V. Ngày hoàn thành: ………………………………………………………………..
VI. Ngày nộp:……………………………………………………………………
Tp.HCM, ngày 01 Tháng 01 năm 2023
TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
ĐƠN VỊ: KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ HỮU CƠ
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN KHÓA LUẬN
Sinh viên thực hiện khóa luận: Mai Phúc Vinh ..................................................................
Lớp: 10DHHH3........................................................................ Ký Tên:...........................
Cán bộ hướng dẫn: TS. Huỳnh Lê Huy Cường......................................................................
Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu nâng cao tính chất cơ nhiệt của nhựa epoxy bằng hợp
chất phốtpho và nanoclay.
STT Ngày Nội dung hướng dẫn CBHD ký tên
01
02
03
04
04
06
07
08
09
10
11
12
13
14
(Phiếu theo dõi tiến độ được đóng vào đầu quyển báo cáo; sinh viên điền thông tin cá
nhân và tên đồ án/KLTN,GVHD và SVTH có trách nhiệm điền nội dung hướng dẫn và
ký tên vào bảng theo dõi, đây là tiêu chuẩn đánh giá tính nghiêm túc thực hiện đồ
án/KLTN của SV, đồ án/KLTN thực hiện trong 12 tuần, 1 trong những tiêu chí được
phép bảo vệ là tối thiểu 10 chữ ký
i
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu, học tập tại khoa Công nghệ Hóa học trường Đại học
Công nghiệp Thực phẩm TP. Hồ Chí Minh, được sự giúp đỡ quý báu của các thầy, cô
giáo và bạn bè, em đã hoàn thành bài báo cáo Khóa luận tốt nghiệp. Em xin gửi lời cảm
ơn chân thành đến thầy cô trong khoa Công nghệ Hóa học trường Đại học Công nghiệp
Thực phẩm TP. Hồ Chí Minh, đã tạo các điều kiện về dụng cụ, thiết bị và phòng thí
nghiệm để em có thể hoàn thành tốt nhất khóa luận lần này! Em xin cảm ơn các cô
chuyên viên phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Hóa học, trường Đại học Công
Nghiệp Thực Phẩm thành phố Hồ Chí Minh. Cô đã hướng dẫn tận tình và tạo điều kiện
tốt nhất cho em được sử dụng các thiết bị, dụng cụ liên quan trong quá trình thực hiện
khóa luận. Đồng thời, em xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt đến thầy Huỳnh Lê Huy
Cường đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện báo cáo. Do
thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế, nên trong bài báo cáo sẽ không tránh khỏi
những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để
bài báo cáo được tốt hơn, tạo điều kiện cho em bổ sung, nâng cao kiến thức của mình,
phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các
thầy cô.
Kính chúc thầy cô cùng các bạn có thật nhiều sức khỏe và thành công trong cả
công việc lẫn cuộc sống.
Ngày 01 tháng 01 năm 2023
Sinh viên
Mai Phúc Vinh
ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Sinh viên: Mai Phúc Vinh MSSV: 2004190342
Nhận xét:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
Điểm đánh giá:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
TP.HCM, ngày…. tháng.… năm 2023
Người nhận xét
(Ký & ghi rõ họ tên)
iii
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN
Sinh viên: Mai Phúc Vinh MSSV: 2004190342
Nhận xét:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
Điểm đánh giá:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
TP.HCM, ngày.… tháng.… năm 2023
Người nhận xét
(Ký & ghi rõ họ tên)
iv
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................i
MỤC LỤC...........................................................................................................................iv
DANH SÁCH HÌNH ẢNH ................................................................................................vii
DANH SÁCH BẢNG BIỂU ...............................................................................................ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..............................................................................................xi
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................xii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN................................................................................................1
1.1 NHỰA EPOXY..............................................................................................................1
1.1.1 Cấu tạo.........................................................................................................................1
1.1.2 Phân Loại.....................................................................................................................1
1.1.3 Tính chất nhựa epoxy ..................................................................................................4
1.1.4 Đóng rắn nhựa epoxy ..................................................................................................7
1.1.5 Ứng dụng ...................................................................................................................10
1.2 NANOCLAY................................................................................................................11
1.2.1 Khái niệm chung........................................................................................................11
1.2.2 Các phương pháp chế tạo nanoclay...........................................................................12
1.2.3 Tính chất của nanoclay..............................................................................................13
1.2.4. Vật liệu polyme nanocompozit.................................................................................14
1.3 CÁC HỢP CHẤT PHỐTPHO......................................................................................20
1.3.1 Sự cháy của vật liệu polyme......................................................................................20
1.3.2 Các loại phụ gia chống cháy......................................................................................23
1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TÍNH CHẤT CƠ LÝ NHIỆT CỦA
EPOXY...............................................................................................................................29
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM..........................................................................................34
2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ ...............................................................................34
2.1.1 Nguyên vật liệu..........................................................................................................34
2.1.2 Thiết bị.......................................................................................................................41
2.2 CHUẨN BỊ MẪU.........................................................................................................45
2.2.1 Khảo sát hàm lượng đóng rắn G5022 trong epoxy YD 011X75...............................45
2.2.2 Chuẩn bị màng polyme..............................................................................................46
2.2.3 Chuẩn bị các mẫu nhựa epoxy YD 011X75 với tỉ lệ hàm lượng nanoclay được chọn
............................................................................................................................................47
v
2.2.4 Chuẩn bị các mẫu nhựa epoxy YD 011X75 với tỉ lệ hàm lượng TPP được chọn ....51
2.2.5 Chuẩn bị các mẫu nhựa epoxy YD 011X75 với tỉ lệ hàm lượng TPP kết hợp với
nanoclay, nhựa epoxy YD 011 X75 với tỉ lệ hàm lượng nanosilica và acid boric được
chọn ....................................................................................................................................53
2.2.6 Chuẩn bị mẫu sơn phủ chống ăn mòn dựa trên cơ sở nhựa epoxy gia cường bằng
nanoclay và TPP .................................................................................................................57
2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA TÍNH CHẤT CỦA MÀNG COMPOZIT DỰA
TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY GIA CƯỜNG BẰNG NANOCLAY VÀ TPP................62
2.3.1 Phương pháp kiểm tra độ phân tán của TPP vào epoxy bằng kính hiển vi điện tử
quét (SEM) .........................................................................................................................62
2.3.2 Phương pháp kiểm tra độ phân tán của Nanoclay vào epoxy bằng phương pháp
nhiễu xạ tia X (XRD) .........................................................................................................63
2.3.3 Phương pháp kiểm tra độ va đập ...............................................................................64
2.3.4 Phương pháp kiểm tra độ dày lớp màng....................................................................64
2.3.5 Phương pháp kiểm tra độ bám dính...........................................................................65
2.3.6 Phương pháp kiểm tra độ cứng bút chì......................................................................67
2.3.7 Phương pháp kiểm tra độ bền uốn.............................................................................67
2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA TÍNH CHẤT NHIỆT CỦA MÀNG COMPOZIT
DỰA TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY GIA CƯỜNG BẰNG NANOCLAY VÀ TPP......67
2.4.1 Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) .....................................................67
2.4.2 Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DSC)................................................................68
2.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO HÀM LƯỢNG RẮN CỦA MẪU SƠN (ASTM D2369 – 98) 69
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .....................................................................71
3.1 Kết quả khảo sát tỉ lệ hàm lượng của chất đóng rắn G5022 với nhựa epoxy YD011X75 ...............................................................................................................................71
3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng TPP đến tính chất cơ học và tính chất
nhiệt của màng nhựa epoxy YD 011X75 đóng rắn bằng G5022. ......................................72
3.2.1 Đánh giá khả năng phân tán của TPP trong epoxy YD 011X75...............................72
3.2.2 Hình thái cấu trúc của tổ hợp nhựa epoxy YD 011X75/TPP....................................74
3.2.3 Ảnh hưởng của hàm lượng TPP đến tính chất cơ lý của màng epoxy YD 011X75
đóng rắn bằng G5022. ........................................................................................................76
3.2.4 Ảnh hưởng của hàm lượng TPP đến tính chất nhiệt của màng epoxy YD 011X75
đóng rắn bằng G5022 .........................................................................................................78
3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nanoclay đến tính chất cơ học và tính
chất nhiệt của màng nhựa epoxy YD 011X75 đóng rắn bằng G5022................................80
vi
3.3.1 Đánh giá khả năng phân tán của nanoclay trong epoxy YD 011X75 .......................80
3.3.2 Ảnh hưởng của hàm lượng nanoclay đến tính chất cơ lý của màng epoxy YD
011X75 đóng rắn bằng G5022. ..........................................................................................84
3.3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng nanoclay đến tính chất nhiệt của màng epoxy YD
011X75 đóng rắn bằng G5022 ...........................................................................................86
3.4 Nhận xét, đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng nanoclay và TPP đến tính cơ học và
tính chất nhiệt của màng nhựa epoxy YD 011X75 ............................................................87
3.5 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng TPP kết hợp với nanoclay, nhựa epoxy
YD 011 X75 với tỉ lệ hàm lượng nanosilica và acid boric được chọn đến tính cơ học và
tính chất nhiệt của các mẫu nhựa epoxy YD 011X75........................................................88
3.5.1 Ảnh hưởng của hàm lượng TPP kết hợp với nanoclay và acid boric đến tính cơ tính
của màng epoxy YD 011X75 đóng rắn bằng G5022. ........................................................88
3.5.2 Ảnh hưởng của hàm lượng TPP kết hợp với nanoclay và acid boric đến tính chất
nhiệt của màng epoxy YD 011X75 đóng rắn bằng G5022. ...............................................91
3.6 Kết quả nghiên cứu nâng cao tính chất cơ học và tính chất nhiệt của sơn phủ chống ăn
mòn trên cơ sở nhựa epoxy YD 011X75............................................................................93
3.6.1 Ngoại quan của màng sơn .........................................................................................93
3.6.2 Hình thái cấu trúc của màng sơn ...............................................................................94
3.6.3 Kết quả đo cơ tính của màng sơn ..............................................................................94
3.6.4 Kết quả nghiên cứu nâng cao tính chất nhiệt của sơn phủ chống ăn mòn dựa trên cơ
sở nhựa epoxy YD 011X75 ................................................................................................95
3.7 Nhận xét, đánh giá ........................................................................................................95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................................97
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................98
PHỤ LỤC .........................................................................................................................100
vii
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Công thức phân tử của epoxy...............................................................................1
Hình 1. 2 Công thức phân tử chung của epoxy Bisphenol A...............................................2
Hình 1. 3 Công thức phân tử của từng thành phần epoxy Bisphenol A...............................2
Hình 1. 4 Công thức phân tử của nhựa Bisphenol-F............................................................3
Hình 1. 5 Công thức phân tử của nhựa Novolac ..................................................................4
Hình 1. 6 Tính chất của nhựa được biểu diễn ở từng thành phần cấu tạo............................4
Hình 1. 7 Phản ứng đóng rắn của amin ................................................................................8
Hình 1. 8 Phản ứng đóng rắn của amin thơm.......................................................................8
Hình 1. 9 Quá trình phản ứng đóng rắn của acid cacboxylic ...............................................9
Hình 1. 10 Cấu trúc phân tử của nanoclay .........................................................................12
Hình 1. 11 Cấu trúc của vật liệu nanocompozit .................................................................16
Hình 1. 12 Sơ đồ tam giác ngọn lửa ...................................................................................20
Hình 1. 13 Chu kỳ cháy tự duy trì của polyme .................................................................21
Hình 1. 14 Cơ chế chống cháy của photpho.......................................................................25
Hình 1. 15 Công thức phân tử của APP .............................................................................26
Hình 1. 16 Công thức phân tử của RDP.............................................................................27
Hình 2. 1 Nanoclay sử dụng cho thực nghiệm……………………………………………35
Hình 2. 2 TPP sử dụng trong thực nghiệm.........................................................................35
Hình 2. 3 Xylene.................................................................................................................36
Hình 2. 4 Kẽm phosphate ...................................................................................................38
Hình 2. 5 Bột Talc ..............................................................................................................40
Hình 2. 6 Tủ sấy Memmert.................................................................................................41
Hình 2. 7 Máy khuấy cơ học IKA RW 20 Digital..............................................................41
Hình 2. 8 Máy chụp phỗ nhiễu xạ tia X .............................................................................42
Hình 2. 9 Kính hiển vi điện tử quét SEM...........................................................................42
Hình 2. 10 Cân điện tử 2 số lẻ ............................................................................................42
Hình 2. 11 Máy đồng hóa siêu âm......................................................................................43
Hình 2. 12 Thiết bị đo độ bền và va đập ............................................................................43
Hình 2. 13 Thiết bị đo độ dày.............................................................................................44
Hình 2. 14 Thiết bị đo độ bám dính....................................................................................44
Hình 2. 15 Thiết bị đo độ cứng bút chì...............................................................................45
Hình 2. 16 Các mẫu nhựa nền được chuẩn bị ....................................................................45