Nghiên cứu nguyên vật liệu composite trên nền nhựa polylene tỉ trọng cao gia cường bằng sợi đay

Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008

252

NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU COMPOSITE TRÊN NỀN NHỰA

POLYETYLENE TỈ TRỌNG CAO GIA CƯỜNG BẰNG

SỢI ĐAY

INVESTIGATING COMPOSITE MATERIALS BASED ON HIGH DENSITY

POLYETYLENE REINFORCED WITH JUTE FIBRES

SVTH: NGUYỄN TRỌNG VIỆT

Lớp: 03H4, Trường Đại học Bách khoa

GVHD: TS.ĐOÀN THỊ THU LOAN

Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa

TÓM TẮT

Sợi tự nhiên và vật liệu composite của nó đã và đang thu hút sự quan tâm của giới Khoa học

trên thế giới nhờ những đặc tính ưu việt như: nguồn nguyên liệu dồi dào, có khả năng tái sinh,

nhẹ và các tính chất cơ lý riêng có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, sự sử dụng sợi tự nhiên

trong composite vẫn còn hạn chế do tồn tại một số nhược điểm. Để cải thiện tính chất của

composite sợi đay/nhựa polyethylene, sợi được xử lý bằng dung dịch NaOH.

SUMMARY

Natural fibres and their composites have attracted the attention of scientists worldwide

because of their renewable resources, recycleability, low density and acceptable specific

properties. However, the application of natural fibres to composites is limited by some

disadvantages. To enhance the properties of jute/polyethylene composites, therefore, the

fibres are treated by NaOH solution.

1. Giới thiệu

Sợi tự nhiên đã và đang được sử dụng làm vật liệu gia cường trong lĩnh vực composite. Ưu

điểm của sợi tự nhiên như là độ mài mòn thấp, tỉ trọng thấp, giá rẻ, nguồn sử dụng vô tận và

thân thiện với môi trường nên được khuyến khích sử dụng trong composite. Những chuyên gia

nghiên cứu cho rằng vật liệu sợi tự nhiên nhất định có khả năng để cạnh tranh với sợi thủy tinh

trong ngành vật liệu composite. Tuy nhiên, sợi tự nhiên có độ hút ẩm cao, tương hợp kém với

đa số nhựa nền dẫn đến tính chất cơ lý hóa của sản phẩm composite không cao. Nhựa nền sử

dụng ở đây là polyethylene tỉ trọng cao (HDPE) là loại nhựa nhiệt dẻo được sử dụng rộng rãi

nhất trên thế giới. HDPE có nhiều ưu điểm như giá thành tương đối rẻ, không độc hại trong

quá trình gia công, cho sản phẩm tính chất cơ lý khá tốt. Đặc biệt HDPE là nhựa nhiệt dẻo

nên có khả năng tái sinh, do đó nó rất thân thiện với môi trường. Nhưng HDPE cũng có nhược

điểm trong ứng dụng làm nhựa nền cho vật liệu composite sợi tự nhiên là HDPE không phân

cực trong khi sợi tự nhiên phân cực do đó độ tương hợp giữa HDPE và sợi tự nhiên kém. Để

tăng sự bám dính giữa sợi và nhựa nền thì nhiều phương pháp khác nhau như là xử lý corona,

xử lý plasma, xử lý nhiệt, quá trình copolymer ghép, xử lý silane, xử lý kiềm và xử lý với

nhiều hóa chất khác đã được báo cáo về hiệu quả tương hợp trong composite sợi tự nhiên. Tuy

nhiên, những phương pháp này hầu hết sử dụng các thiết bị và hóa chất đắt tiền. Phương pháp

xử lý kiềm là phương pháp rẻ tiền phù hợp với điều kiện nước ta mà nó vẫn cho tính chất cơ lý

hóa vật liệu composite khá tốt. Phương pháp này được ứng dụng trên sợi đay, là loại tự nhiên

phong phú và được trồng nhiều nơi ở nước ta. HDPE là nhựa nhiệt dẻo nên khi gia công phải