polyeste khong no

58 10 0
  • Loading ...
1/58 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 05/05/2019, 01:51

Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN MỘT: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHỰA POLYESTER KHÔNG NO 1.1 Phân loại nhựa UPE .9 LÝ THUYẾT TRÙNG NGƯNG NHỰA POLYESTER KHÔNG NO 20 2.1 Khái niệm .20 2.2 Điều kiện để trùng ngưng nhựa polyester không no .20 2.3 Cơ chế phản ứng trùng ngưng nhựa polyester không no 20 2.4 Phân loại phản ứng trùng ngưng 21 2.5 Các phương pháp trùng ngưng .22 2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng trùng ngưng 23 PHẦN HAI: TỔNG HỢP NHỰA POLYESTER KHÔNG NO .26 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP 26 1.1 Các phương pháp tổng hợp 26 1.2 Ưu, nhược điểm phương pháp tổng hợp 28 Q TRÌNH ĐĨNG RẮN NHỰA POLYESTER KHƠNG NO .30 2.1 Chất khơi mào 30 2.2 Cơ chế đóng rắn nhựa polyester không no 32 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình đóng rắn nhựa polyester khơng no 34 PHẦN 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA POLYESTE KHÔNG NO 36 SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer 1 Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 36 1.1 Lập luận quy trình cơng nghệ .36 1.2 Yêu cầu kết cấu .36 1.3 Chọn quy trình cơng nghệ sản xuất 37 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 38 2.1 Dây chuyền công nghệ tổng hợp UPE 38 2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ .38 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP NHỰA UPE VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .41 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ AM/AP 41 3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ PG/EG 41 3.3 Ảnh hưởng hàm lượng Styren 42 3.4 Ảnh hưởng chất xúc tiến, chất xúc tác .42 3.5 Ảnh hưởng chất ổn định 43 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ .44 3.7 Ảnh hưởng Oxy .44 PHẦN 4: CÁC TÍNH CHẤT, CƠ SỞ BIẾN TÍNH VÀ ỨNG DỤNG CỦA NHỰA POLYESTER KHƠNG NO 45 CÁC TÍNH CHẤT CỦA NHỰA POLYESTER KHƠNG NO 45 ỨNG DỤNG CỦA NHỰA POLYESTER KHÔNG NO 47 2.1 Ứng dụng làm keo từ nhựa polyeste không no .47 2.2 Ứng dụng làm sơn từ nhựa polyeste không no .47 SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no 2.3 Tạo vật phẩm đúc khuôn 48 2.4 Ứng dụng làm vật liệu composit sở UPE chất độn 49 2.5 Chế tạo tàu thuyền vật liệu Composite 50 2.6 Chế tạo bồn nước 50 2.7 Các sản phẩm khác .50 CƠ SỞ BIẾN TÍNH NHỰA POLYESTER KHƠNG NO 52 3.1 Biến tính nhựa UPE 52 3.2 Phương pháp biến tính nhựa UPE dầu 54 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .57 SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang GVHD: TS Đồn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Mức độ tiêu thụ nhựa UPE toàn giới Tình hình sử dụng mức độ tiêu thụ nhựa UPE Tây Âu Tình hình sử dụng tiêu thụ nhựa UPE Nhật Bản Ảnh hưởng phương pháp tổng hợp đến tính chất sản phẩm 29 Một số tính chất nhựa UPE đo với tỷ lệ AM/AP 41 khác So sánh tính chất vật lý UPE với số loại nhựa SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 46 GVHD: TS Đồn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no MỞ ĐẦU Trong thời đại ngày nay, với phát triển nhanh vũ bão khoa học - kỹ thuật kinh tế thị trường, ngành công nghiệp hóa học phát triển nhanh chóng chiếm lấy vị trí vơ quan trọng nhiều lĩnh vực đời sống xã hội, đặc biệt ngành cơng nghiệp sản xuất chất dẻo Người đặt móng cho ngành hóa học cao phân tử Staudinger vào đầu năm 20 kỷ XX Ra đời non trẻ nên đến năm 30-40 ngành phát triển đánh dấu đời hàng loạt ngành công nghiệp sản xuất cao su, tơ sợi tổng hợp, chất dẻo, sơn phủ loại… Đối với ngành cơng nghiệp chất dẻo phát triển phải kể đến ngành cơng nghiệp nhựa Nhựa ứng dụng lớn nhiều lĩnh vực kỹ thuật đời sống xã hội có nhiều tính chất tốt như: độ bền lý cao, độ ổn định hóa học, độ cách điện, cách nhiệt, cách âm tốt, đàn hồi, dễ gia công nhều so với kim loại vật liệu vơ khác Ngồi ra, nhựa có giá thành rẻ, nguyên liệu tổng hợp phong phú nên nhiều nhà khoa học giới ngày quan tâm, đầu tư nghiên cứu lĩnh vực Trong số loại nhựa tổng hợp nhựa Polyester khơng no (unsaturated polyester), gọi tắt UPE loại nhựa ứng dụng rộng rãi, phổ biến ngày kể tương lai UPE tổng hợp vào năm 1847, Berzelius nấu polyester no từ acid tartaric với glycerin Sau UPE Vorlander nghiên cứu thành công từ glycol maleic vào năm 1894 Tuy vậy, đến năm 1920 Wollace Carother công nhận nhựa UPE từ etylen glycol acid không no, anhydric như: acid fumaric, anhydric maleic Nhựa UPE hợp chất cao phân tử sản phẩm trùng ngưng phân tử tương đối thấp polyol polyacid mà có polyol polyacid hai chứa nối đơi Chính nối đơi làm cho UPE có khả tạo mạng lưới không gian phản ứng trùng hợp với monomer có khả khâu mạch Styren, SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no Vinyltoluen, Vinylacetate, Methylmethacrylate, tert-butylstyren để chế tạo sản phẩm nhựa nhiệt rắn khơng nóng chảy khơng hòa tan, bền học mơi trường Ngồi UPE sản phẩm nhựa cao cấp có tính bền nhiệt đàn hồi UPE đóng rắn áp suất thấp khơng có áp suất, khơng đun nóng mà nhiệt độ thường Thành phần UPE nhân tố định tính chất nó, người ta thường sử dụng UPE hỗn hợp với monomer styren, methylmethacrylate, chất khơi mào (thường Peroxyde) để đóng rắn Bên cạnh đó, UPE chứa nhóm khơng no –CH=CH–, CH 2=CH–, CH2=C(CH3)–, – CH=C=CH–, UPE có độ nhớt trung bình hay thấp tùy thuộc vào cấu tử nguyên liệu ban đầu hay điều kiện tổng hợp nên, trộn với monomer đồng trùng hợp chúng chất lỏng đồng Với tính chất ưu việt trên, UPE ứng dụng rộng rãi kỹ thuật làm vật liệu đúc khuôn, vật liệu cách điện kỹ thuật vô tuyến điện, xi măng hữu cơ, màng phủ, công nghiệp chế tạo ô tô, tàu thủy, đặc biệt ứng dụng để tổng hợp vật liệu Composite- loại vật liệu tổng hợp có tính chất lý trung gian cao phát triển rộng rãi Theo số liệu thống kê, tổng khối lượng nhựa polyester sản xuất năm 2002 21.000.000 tấn, chiếm đến 58% sản lượng nhựa tổng hợp toàn giới [10] Tháng năm 1997, tạp chí Modern Plastic đưa đánh giá tình hình sử dụng tiêu thụ nhựa UPE thị trường Tây Âu, Nhật Bản, toàn giới năm 1995, 1996 sau: SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no Bảng Mức độ tiêu thụ nhựa UPE toàn giới [1] Lĩnh vực sử dụng Sản lượng (triệu Pound/năm) 1995 1996 880 885 229 231 Lớp phủ UPE 24 24 UPE xuất 71 71 1204 1211 Polyester gia cường gồm: + Đúc phun + Gia công tay Sản phẩm dạng tấm: + Dát mỏng + Sản phẩm gợn sóng Tổng SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no Bảng Tình hình sử dụng mức độ tiêu thụ nhựa UPE Tây Âu [1] Lĩnh vực sử dụng Sản lượng (triệu Pound/năm) 1995 1996 UPE đúc ép 24 26 UPE quấn sợi 64 64 367 363 24 24 79 79 97 92 Màng phủ UPE 31 29 Tổng 686 677 Sản phẩm gia cường: + Đúc phun + Gia công tay Sản phẩm đúc chuyển nhựa Sản phẩm UPE dạng tấm: + Dát mỏng + Gợn sóng Bê tơng polymer, lát tổng hợp SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang GVHD: TS Đồn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no Bảng Tình hình sử dụng tiêu thụ nhựa UPE Nhật Bản [1] Lĩnh vực sử dụng Sản lượng (triệu Pound/năm) 1995 1996 UPE làm đồ gia dụng 525 527 UPE xuât 2 90 88 483 494 55 53 UPE làm bồn chứa 97 95 Vật liệu công nghiệp 123 128 UPE sử dụng để phối trộn 88 93 UPE dùng kết cấu xây dựng Vật liệu xây dựng UPE dùng cho tàu biển, hàng hải Ở Việt Nam, thị trường tiêu thụ mạnh quy mô sản xuất nước lại nhỏ đơn lẻ, nhập hoàn toàn từ nước ngoài, đặc biệt nước khu vực Đông Bắc Á, Đài Loan, Trung Quốc, Thái Lan Từ hạn chế sản xuất, nhu cầu sử dụng nhựa nước, tơi chọn đề tài "Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no" để nắm vững đặc điểm, tính chất nhựa, góp phần cải thiện nhược điểm nhựa ứng dụng rộng rãi hơn, mở rộng sản xuất nước với quy mô công nghiệp SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang GVHD: TS Đồn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no PHẦN MỘT: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHỰA POLYESTER KHÔNG NO [6] 1.1 Phân loại nhựa UPE UPE có nhiều cách phân loại thơng thường người ta phân loại theo hai cách sau: - Phân loại theo cấu trúc - Phân loại theo mục đích sử dụng đặc tính nhựa 1.1.1 Phân loại theo cấu trúc Dựa vàovị trí nối đơi có mạch phân tử UPE, nhựa UPE chia làm hai loại sau: - UPE maleat: loại nhựa UPE tổng hợp từ diol diacide Ví dụ polyester etylen maleat từ polyethylen glycol anhydric maleic: H O C CH CH O C O CH2 O CH2 OH n - UPE acrylate: ngồi diol diacid có acid không no chức UPE dạng acrylate loại mạch thẳng, cuối mạch có nối đơi Ví dụ: Anhyddric phtalic + Ethylenglycol + acid methacrylic O C O + HO–CH2–CH2–OH + CH2=C(CH3)–CH3 → H2O + C O SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 10 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no  Xúc tác: loại MEKP ( methyl ethyl ketone peroxide) Dùng dạng dung dịch 50% dimethylphtalate với hàm lượng Oxy hoạt động 910% Năng lượng hoạt hoá: 28,5 Kcal/mol Việc khảo sát ảnh hưởng chất xúc tiến, xúc tác cần phải ý đến hệ thống chất ổn định, hàm lượng chất ảnh hưởng đến q trình đóng rắn UPE 3.5 Ảnh hưởng chất ổn định Để hạn chế tượng tự trùng hợp nhựa, người ta dùng chất kìm hãm, thường dùng hydroquinon 0,01% Khi dùng với hàm lượng giữ ổn định nhựa lâu hơn, tránh tượng tự trùng hợp không cần thiết lại tác nhân cản trở q trình phản ứng Vì cần phải tính tốn dùng với hàm lượng thích hợp cho mẻ nhựa Vai trò huydroquynon làm chậm phản ứng phản ứng khử sản phẩm, kết hợp monomer với peroxide, thân bị oxy hố có mặt oxy khơng khí biến thành chất có khả tác dụng với gốc tự nên làm đứt mạch đại phân tử Ví dụ: Sự phân huỷ peroxide hydrotertbutyl với có mặt Hydroquinon xảy sau: C4H9OOH + HO-C6H4-OH C4H9OOH C4H9OH + H2O + O=C6H4=O C4H9O* + C4H9O* + *OH + HO-C6H4-OH * OH C4H9OH + H2O + O=C6H4=O Ta thấy Hydroquinon ngăn cản việc tạo gốc tự cách chuyển nguyên tử hydro cho hydroperoxide để tạo thành quinon hợp chất trơ Bên cạnh đó, người ta sử dụng chất kiềm hãm khác dihydroqiunon, trihydroquinon, nhựa phenolformaldehyde amin thơm SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 44 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ cao tốc độ phản ứng lớn, tách nước triệt để, hiệu suất lớn Nhưng nhiệt độ cao, phản ứng xảy mạnh, nhựa tạo gel sớm đóng vòng phân tử làm giảm khối lượng phân tử Do người ta khống chế nhiệt độ từ 1902050C với có mặt chất ức chế Hydroquinon 3.7 Ảnh hưởng Oxy Oxy khơng khí kết hợp với liên kết đôi UPE để tạo hợp chất peroxide qua cầu nối oxy, tạo cấu trúc nhánh lớn, hậu nhựa bị đóng rắn sớm sẫm màu SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 45 GVHD: TS Đồn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no PHẦN 4: CÁC TÍNH CHẤT, CƠ SỞ BIẾN TÍNH VÀ ỨNG DỤNG CỦA NHỰA POLYESTER KHÔNG NO CÁC TÍNH CHẤT CỦA NHỰA POLYESTER KHƠNG NO [6] Tính chất UPE phụ thuộc vào thành phần điều kiện điều chế, trạngthái khơng đóng rắn nhựa có độ nhớt thấp, trung bình cao Nhựa có độ nhớt cao phủ lên kính thẳng đứng, ngược lại loại có độ nhớt thấp thích hợp với nơi cần phải tẩm phụ gia vào sâu UPE sau tổng hợp trạng thái lỏng nhớt, màu vàng hồng, độ nhớt đạt khoảng 1800÷2800 cP Ở điều kiện bảo quản khơng tiếp xúc với khơng khí nhiệt độ thường, UPE sống 6÷8 tháng mà khơng bị gel hóa Khi có khơng khí nhiệt độ quản 40⁰C, UPE sống tháng Ở trạng thái đóng rắn, nhựa UPE vật liệu rắn suốt không suốt Vật liệu suốt cho ánh sáng qua đến 92%, có tác dụng tia sáng có độ dài sóng nhỏ 390m nhựa bị vàng Sau đóng rắn, UPE có độ bền lý cao, chịu môi trường dung môi tốt, chịu sương muối, tử ngoại, chịu môi trường acid HCl 15%, HNO3 7%, bền môi trường NaOH 2% Đối với polyeste maleic đóng rắn bền mơi trường axit, dung dịch muối trung tính dung mơi có cực Nhưng khơng bền kiềm, ketone, anilin, disunfua cacbon axit nóng Ngồi có độ ngót lớn, chịu nhiệt không cao, độ bền va đập không cao, có tính cháy Để giảm tính cháy ta thêm phụ gia vô hữu vào ( PVC, trioxide, arsenic) UPE có tính thấm ướt với chất độn cao dễ dàng đóng rắn SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 46 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no Bảng So sánh tính chất vật lý UPE với số loại nhựa Tính chất PP PC EPOXY UPE Đơn vị Khối lượng riêng 0,9 1,061,2 1,11,9 1,21,5 g/cm3 Mô đun đàn hồi 1,01,4 2,22,4 3,06,0 2,02,5 Gpa Bền kéo 2538 4570 30100 0,39 MPa Biến dạng dài 300 50100 1,06,0 4090 % Độ dẫn nhiệt 0,2 0,2 0,1 2,0 W/m.độ 110 70 60 0,2 10-6/0C 6065 110 140 50300 100200 C - 50110 C 0,10,4 0,10,3 % Hệ số giãn nở nhiệt Nhiệt độ bền uốn Nhiệt độ nóng chảy Độ hút ẩm (200C) 175 - 0,03 0,1 SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 47 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no ỨNG DỤNG CỦA NHỰA POLYESTER KHƠNG NO Polyeste không no sử dụng rộng rãi kỹ thuật đúc, cách điện công nghiệp điện vơ tuyến điện, làm chất kết dính ximăng, màng phủ Nhưng chủ yếu phần lớn chất dẻo dùng chế tạo ơtơ, tàu thuỷ, máy bay, ngồi dùng để sản xuất vật liệu ép dẻo thuỷ tinh Đặc biệt dùng làm vật liệu cho vật liệu composit với sợi độn sợi thuỷ tinh, có tính giá thành thích hợp Hiện loại vật liệu sử dụng hầu hết lĩnh vực như: hàng không, tàu biển, xây dựng, đồ mỹ nghệ, đồ gia dụng,… 2.1 Ứng dụng làm keo từ nhựa polyeste không no Nhựa poleste không no thông dụng để làm keo nhựa từ axit maleic polyetylenglycol với monome styren, vinylaxetat, metylmetacrylat Sự có mặt nhóm alkyl hydroxit mạch phân tử làm cho nhựa có tính chất kết dính tốt Để tiến hành điều chế keo UPE, người ta ngưng tụ anhydric maleic glycol (tỉ lệ 1/2) nhiệt độ 1802000C mơi trường khí trơ từ – Để thu keo đóng rắn nóng, trùng hợp sơ styren 150 0C sau thêm khối chất lỏng nhớt vào nhựa Để ngăn đóng rắn bảo quản thêm 0,0010,01% Hydroquinon làm chất ổn định Keo UPE dùng để dán kim loại với thuỷ tinh, amiăng với đồng, chất dẻo cốt thuỷ tinh 2.2 Ứng dụng làm sơn từ nhựa polyeste không no Trong công nghiệp sơn, người ta thường sử dụng nhựa polyeste không no để làm màng sơn, nhựa UPE có tính chất đặc biệt cần thiết cho màng sơn như: có cường độ lý cao, cách điện tốt, khô tạo bề mặt bóng láng, cứng Tuy nhiên độ bám dính thấp, để khắc phục nhược điểm tăng cường tính màng sơn, đồng thời giảm giá thành sản phẩm người ta thêm vào hỗn hợp số chất khác, lượng dùng để thêm vào nhựa cụ thể sau: SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 48 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no + Nitrocellulose 10%: thêm vào nhựa để tạo màng sơn với chức đóng rắn nhanh, bền, chịu ánh sáng, chống thấm ướt ăn mòn hố học + Bột màu 5%: có tác dụng che phủ bề mặt chống xuyên thấu tia tử ngoại, làm màng sơn chịu nước, nâng cao tính thẩm mỹ kéo dài tuổi thọ màng sơn + Chất hoá dẻo 5% (DOP DBP): làm tăng tính đàn hồi màng sơn, chịu lạnh, tăng độ bám giảm bốc cháy + Dung mơi 38%: có tác dụng hồ tan màng sơn sau đóng rắn nên dung mơi bay hồn tồn khơng lưu lại màng + Chất pha loãng 32%: giá thành rẻ nên đưa vào sơn để hạ giá thành phải đảm bảo yêu cầu như: tốc độ bay phải nhanh dung môi đảm bảo độ nhớt màng sơn Ngoài có chất làm khơ, chất đóng rắn số chất khác 2.3 Tạo vật phẩm đúc khn Chế tạo cách cho chất đóng rắn vào nhựa polyeste khơng no có sẵn Styren làm dung môi, đồng thời chất tạo liên kết ngang mạch nhựa, khuấy tạo hỗn hợp nhựa đồng có độ nhớt quy định Sau tiến hành phun, khn có nhiều hình dạng khác nhau, tuỳ theo mục đích sử dụng yêu cầu vật phẩm như: khuôn tạo phẳng, khuôn đúc vật liệu gia dụng,… Sau thời gian nhựa đóng rắn khn hồn tồn, tiến hành tháo khn đem xử lý bề mặt vật phẩm, ta sản phẩm hoàn chỉnh Nhưng thực tế người ta dùng nguyên loại nhựa để tạo vật phẩm đắt tiền khó khống chế thời gian đóng rắn, thơng thường người ta sử dụng thêm chất độn vào để tăng tính chất lý, đồng thời hạ giá thành sản phẩm SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 49 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no 2.4 Ứng dụng làm vật liệu composit sở UPE chất độn Vật liệu Composit loại vật liệu hỗn hợp kết hợp hai hay nhiều thành phần khác nhằm tạo vật liệu có tính chất đặc biệt Trong lĩnh vực polyme vật liệu từ nhựa gia cường chất độn (dạng hạt dạng sợi) gọi vật liệu composit Sự kết hợp nhằm làm tăng tính chất cơ, lý, hố, đồng thời hạ giá thành sản phẩm Thành phần cấu tạo vật liệu Composit gồm polyme chất độn, ta dùng nhựa UPE làm chất có tính chất lý cao dễ dàng gia cơng nhiệt độ thường Trong vật liệu composit đóng vai trò chất kết dính, chuyển ứng suất lên chất độn có ngoại lực tác dụng lên vật liệu Chất độn vật liệu Composit hai dạng: dạng sợi hạt + Độn dạng hạt: thường sử dụng silicagen, cao lanh, đất sét, graphit, cacbon, TiO 2… khả gia cường tính độn dạng hạt cao không dạng sợi Tuy nhiên giá thành giảm đáng kể + Độn dạng sợi: thường sử dụng sợi thuỷ tinh, sợi cacbon, sợi amit, sợi đay,… độn dạng sợi có tính lý, hố lý cao Vì người ta thường dùng để chế tạo vật liệu cao cấp vật liệu làm môi trường khắc nghiệt Người ta thường đánh giá chất độn dựa đặc điểm như: - Tính gia cường học - Tính kháng hố chất, mơi trường, nhiệt độ - Sự phân tán vào nhựa - Khả truyền nhiệt, tải nhiệt - Tính thuận lợi q trình gia cơng - Giá thành SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 50 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no Tuỳ thuộc vào yêu cầu cho loại sản phẩm cụ thể mà người ta lựa chọn vật liệu độn cho thích hợp 2.5 Chế tạo tàu thuyền vật liệu Composite Việc sử dụng vật liệu Composit chế tạo tàu thuyền góp phần đáng kể việc bảo vệ mơi trường, ngồi chịu nắng, mưa, tia xạ, chịu mặn, trọng lượng nhẹ, dễ tạo hình dạng, gia cơng đơn giản, gia cơng hàng loạt sản phẩm 2.6 Chế tạo bồn nước Do vật liệu có độ bền cao, nhẹ, khơng bị ăn mòn, tốn trình bảo quản, đặc biệt dễ gia cơng Do ứng dụng vào việc chế tạo bồn chứa nước có dung tích lớn, mặt khác lắp ghép tay phần sản phẩm lại với nhau, nên tiện lợi việc vận chuyển lên nhà cao tầng 2.7 Các sản phẩm khác Hiện số sở sản xuất ứng dụng vật liệu Composit để sản xuất vật liệu cao cấp, ứng dụng nhiều thực tiễn đạt độ bền cao, đáp ứng yêu cầu sử dụng người tiêu dùng Ngoài dễ tạo dáng, có độ bóng cao, tính mỹ thuật độ bền cao nên sử dụng để sản xuất chế tạo hàng loạt sản phẩm như: + Thùng rác công cộng + Tấm phẳng + Lươn giao thông + Dù chốt giao thông + Dầm, cầu trượt, loại cano + Chế tạo bồn tắm + Chế tạo bàn ghế SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 51 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no + Chế tạo lợp, + Chế tạo bể nuôi tôm + Vỏ bọc thuyền gỗ + Làm vật liệu chống thấm cho nhà cao tầng SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 52 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no CƠ SỞ BIẾN TÍNH NHỰA POLYESTER KHƠNG NO [6] 3.1 Biến tính nhựa UPE Tính chất polyme khơng thể thoả mãn đồng thời tất tính chất, yêu cầu sử dụng Do phải khắc phục nhược điểm cách biến tính với nhiều tác nhân khác polymer, monomer hay dẫn xuất monomer Việc biến tính polymer có ý nghĩa quan trọng tạo cho polyme có tính chất đáp ứng yêu cầu sử dụng mà sản phẩm ban đầu được, đồng thời làm giảm giá thành sản phẩm Việc nghiên cứu phản ứng biến tính polymer tiến hành cách tích cực, từ tìm phương pháp tối ưu để sản phẩm tạo ta đáp ứng theo yêu cầu kỹ thuật sử dụng, đồng thời chi phí cho sản xuất nghiên cứu thấp hiệu kinh tế cao Thơng thường người ta biến tính polyme phương pháp sau: 3.1.1 Thay đổi cấu trúc nguyên liệu tổng hợp Tuỳ theo mục đích sử dụng mà người ta bổ sung thay biến tính nguyên liệu ban đầu để tổng hợp nhựa có tính chất theo u cầu Ví dụ: Nhựa UPE sở AP EG cho sản phẩm giòn, cứng, tương hợp với Styren sử dụng làm chất vật liệu composit Vì tổng hợp nhựa người ta cần sử dụng thêm PG EG hai để làm giảm độ chức nguyên liệu nhằm tạo cho nhựa có độ phân nhánh, độ kết tinh thấp hơn, tăng độ bền uốn tương hợp tốt với Styren biến tính glycerin với acid béo hay dầu thực vật để giảm độ phân cực, độ kết tinh, tăng tính mềm dẻo độ linh động cho nhựa hay việc cho thêm monome tetraclorua- anhydric để tăng độ bền nhựa UPE Phương pháp biến tính có hiệu quả, dễ dàng tạo nhựa theo yêu cầu sử dụng Tuy nhiên, trình sử dụng từ khâu số monomer khơng SVTH: Huỳnh Tấn Ln Trang 53 GVHD: TS Đồn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no sản xuất nước khơng thể thực Do khơng có ý nghĩa khơng thể sản xuất nước 3.1.2 Thay đổi cấu trúc nhựa Người ta thay đổi cấu trúc nhựa cách đưa số polyme khác hay phụ gia vào để thay đổi cấu trúc, xếp lại mạch polyme Để thực người ta sử dụng phương pháp học (khuấy, trộn, cán) nhiệt độ khác Do phương pháp gọi phương pháp vật lý Ví dụ: Phương pháp hoá dẻo ngoại phân tử nhằm làm giảm tương tác tĩnh điện polymer phân cực, tăng khoảng cách mạch polyme, làm giảm độ kết tinh, tăng tính mềm dẻo cho nhựa Người ta hay sử dụng chất hóa dẻo Dibutyl phtalate (DBP), Dioctyl phtalate (DOP), PVC, nitrocellulose Đây phương pháp thông dụng dễ tiến hành Tuy nhiên việc đưa chất hố dẻo vào có giới hạn cho phép, chúng có ảnh hưởng khơng tốt đến số tính chất polymer Đặc biệt ảnh hưởng đến khả chịu hóa chất nhựa, cần phải hạn chế sử dụng 3.1.3 Sử dụng chất điều chỉnh cấu trúc polyme Cơ sở phương pháp sử dụng phản ứng trùng ngưng (ete hoá, este hố) hay trùng hợp (ít sử dụng hơn) dựa vào khả phản ứng nhóm chức mạch polymer nhằm tạo thêm số tính chất cần thiết cho nhựa Phương pháp gọi phương pháp chuyển hố polyme tương tự Ví dụ: Biến tính nhựa Epoxy thơng qua phản ứng nhóm epoxy, hydroxyl với axit béo dầu thực vật nhằm làm giảm độ phân cực, độ kết tinh, tính mềm dẻo, bền uốn bền môi trường Phương pháp dễ tiến hành, đơn giản, cho sản phẩm có tính sử dụng cao có ý nghĩa nguyên liệu có nhiều nước ta như: dầu thực vật, thầu dầu,… SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 54 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no Tuy nhiên phương pháp có hạn chế khó thực polymer chứa nhóm chức có khả phản ứng 3.2 Phương pháp biến tính nhựa UPE dầu 3.2.1 Biến tính UPE dầu thầu dầu Cơ sở khoa học việc biến tính dựa vào cấu tạo hố học dầu thầu dầu sau: - Dầu thầu dầu: loại dầu không khô, acid béo tạo thành dầu thầu có nhóm –OH, acid ricinoleic có chứa nhóm –OH đóng vai trò polyol - Monoglycerit dầu thầu dầu: có chứa đồng thời nhóm –OH, nhóm monoglycerit nhóm –OH axit ricinoleic, xem polyol chức Nhận xét từ thí nghiệm cho rằng: Dầu thầu dầu có độ đa chức nên dẫn đến nhựa tạo thành có độ nhớt cao làm tăng khả thấm ướt nhựa lên sợi thuỷ tinh Ngoài độ chức cao nên tỉ lệ đưa vào hạn chế, tránh gia tăng độ nhớt Vì dẫn đến tương hợp với Styren khơng cao Ngồi việc tổng hợp monoglyceric làm chúng tốn nên giá thành cao Đối với axit béo dầu thầu dầu có độ đa chức 2, khơng làm tăng độ phân nhánh, dẫn đến làm tăng độ nhớt nhựa, hoạt tính cao tỉ lệ sử dụng đưa vào nhiều hơn, cải thiện số tính chất nhựa Vì lý mà người ta biến tính nhựa polyester không no acid béo dầu thầu dầu mà không dùng dạng ban đầu hay dạng monoglycerit 3.2.2 Biến tính nhựa UPE dầu thực vật Ta biến tính UPE dầu thực vật theo phương pháp sau: SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 55 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer - Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no Biến tính polyeste khơng no trực tiếp từ dầu thực vật có chứa nhóm -OH xem polyol - Biến tính UPE với axit béo dầu thực vật, axit đóng vai trò chất hố dẻo nội - Biến tính UPE từ monoglycerit dầu thực vật, xem glycol có mạch cacbon dài, sử dụng thay EG Ở tuỳ theo mục đích sử dụng mà người ta chọn phương pháp biến tính UPE thích hợp Ngồi việc biến tính UPE từ dầu thực vật, dầu thầu dầu, người ta biến tính UPE nhiều loại dầu khác, chất biến tính khác để thu nhựa có tính chất mong muốn SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 56 GVHD: TS Đồn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester khơng no KẾT LUẬN Qua phần thuyết minh lý thuyết ta nhận thấy việc tìm hiểu tính chất, ứng dụng sản xuất nhựa UPE cần thiết để đến thiết kế phân xưởng hay nhà máy sản xuất nhựa UPE nước nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng Bản thân em sinh viên nên việc tiếp xúc thực tế chưa nhiều, kiến thức lĩnh vực hạn chế, thời gian có hạn Vì vậy, đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong q thầy bạn bè đóng góp ý kiến để đồ án hoàn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy cô giáo môn bạn bè giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Tấn Luân Trang 57 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan Đồ án cơng nghệ polymer Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sysney H.Goodman, Handbook of Thermoset Plastic (2nd Edition), Raytheon System Co., EL SEgundo, California [2] Overview Of The Vietnam Plastic Industry, AFPI Meeting Bangkok 29th.- 30th August 2011 [3] Phan Thế Anh, Giáo trình kỹ thuật sản xuất nhựa – Đại học Bách Khoa Đà Nẵng , 2012 [4] Phan Thanh Bình, Hóa học hóa lý Polyme - Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, 2002 [5] PTS Đào Hùng Cường, Cơ sở hóa học hữu - Nhà xuất Đà Nẵng, 1992 [6] Mai Thị Phương Chi, Đồ án công nghệ polymer – Thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa UPE – Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [7] Kỹ thuật sản xuất chất dẻo - Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1996 [8] TS Đoàn Thị Thu Loan, Bài giảng hóa học cao phân tử - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2012 [9] PGS TS Thái Dỗn Tĩnh, Hóa học hợp chất cao phân tử - NXB Khoa học kỹ thuật, 1996 [10]http://www.plastic04.com/Ngành%20nhựa%20VN%20có%20cơ%20hội%20lớn %20để%20mở%20rộng%20xuất%20khẩu%20-%20Tin%20tức%20-%20Cơng%20ty %20cổ%20phần%20Nhựa%2004.htm [11] http://www.vipas.vn.htm SVTH: Huỳnh Tấn Ln Trang 58 GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan ... DỤNG CỦA NHỰA POLYESTER KHƠNG NO 45 CÁC TÍNH CHẤT CỦA NHỰA POLYESTER KHƠNG NO 45 ỨNG DỤNG CỦA NHỰA POLYESTER KHÔNG NO 47 2.1 Ứng dụng làm keo từ nhựa polyeste không no .47 2.2... hiểu tổng quan nhựa polyester không no LÝ THUYẾT TRÙNG NGƯNG NHỰA POLYESTER KHÔNG NO [8] 2.1 Khái niệm Trùng ngưng nhựa polyester không no phản ứng tổng hợp polyester không no xảy kết hợp nhóm... cơng nghệ polymer CH2 CH2 Tìm hiểu tổng quan nhựa polyester không no + H2 O O CH2 CH2 OH OH + Hydro hóa anken KMnO4: C2 H4 + KMnO4 + H2O CH2 CH2 + MnO2 + KOH OH OH b Propylen glycol (PG) (C3H8O2)
- Xem thêm -

Xem thêm: polyeste khong no, polyeste khong no, PHẦN MỘT: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT, GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHỰA POLYESTER KHÔNG NO [6], LÝ THUYẾT TRÙNG NGƯNG NHỰA POLYESTER KHÔNG NO [8], PHẦN HAI: TỔNG HỢP NHỰA POLYESTER KHÔNG NO, PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP, QUÁ TRÌNH ĐÓNG RẮN NHỰA POLYESTER KHÔNG NO [3], PHẦN 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA POLYESTE KHÔNG NO, SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT [6], CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP NHỰA UPE VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM [6], PHẦN 4: CÁC TÍNH CHẤT, CƠ SỞ BIẾN TÍNH VÀ ỨNG DỤNG CỦA NHỰA POLYESTER KHÔNG NO, ỨNG DỤNG CỦA NHỰA POLYESTER KHÔNG NO, CƠ SỞ BIẾN TÍNH NHỰA POLYESTER KHÔNG NO [6]

Từ khóa liên quan

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn