Chế tạo polyme nanocompozit trên cơ sở polyetylen biến tính bằng silicon và nano-clay

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu chế tạo nanocompozit trên nền nha PE khâu mạch bằng silicon và gia cường bằng nano-clay để làm cáp điện và dây thông tin bền thời tiết và khó cháy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chế tạo polyme nanocompozit trên cơ sở polyetylen biến tính bằng silicon và nano-clayT¹p chÝ Hãa häc, T. 43 (2), Tr. 207 - 209, 2005ChÕ t¹o polyme nanocompozit trªn c¬ së polyetylen biÕn tÝnh b»ng silicon vµ nano-clay §Õn Tßa so¹n 5-8-2004 § o ThÕ Minh, Vò H¶i Long 1 ViÖn Kü thuËt NhiÖt ®íi, ViÖn Khoa häc v- C«ng nghÖ ViÖt Nam 2 K44 ng-nh c«ng nghÖ vËt liÖu polyme, §HBK H- Néi Summary Firstly we carried out modification of clay by a quatenary salt containing alkyl chain C18. The XRD result showed that the basical spacing of starting clay is 1.41 nm and increases to 1.732 nm after modification. Afterwards, we prepared nanocomposite based on polyethylene modified by silicon and organoclay in the ratios of 1% to 4% by HAAKE internal mixer. The XRD image of nanocomposite showed that the peak at 2 = 50corresponding to basical spacing of 1.732 nm was disappeared. It proved that the organoclay was totally exfoliated. The TEM image showed that the organoclay layers at nanoscale were orderly dispersed in silicon modified polyethylene matrix. I - më ®Çu häc, kh¶ n¨ng chÞu nhiÖt v ®é æn ®Þnh kÝch th íc cao, tÝnh chÊt che ch¾n, tÝnh chÊt chèng Polyetylen (PE) kh©u m¹ch ® îc øng dông ch¸y v dÔ gia c«ng [1 - 4]. Trong c«ng tr×nhnhiÒu ®Ó l m vá c¸p ®iÖn lùc, d©y th«ng tin, do n y chóng t«i tr×nh b y kÕt qu¶ nghiªn cøu chÕcã tÝnh chÊt c¸ch ®iÖn cao, che ch¾n Èm tèt, chÞu t¹o nanocompozit trªn nÒn nh a PE kh©u m¹chnhiÖt v bÒn thêi tiÕt. Cã 3 ph ¬ng ph¸p ®Ó chÕ b»ng silicon v gia c êng b»ng nano-clay ®Ót¹o PE kh©u m¹ch: (1) kh©u m¹ch b»ng bøc x¹, l m c¸p ®iÖn v d©y th«ng tin bÒn thêi tiÕt vkh©u m¹ch b»ng peroxit v (2) kh©u m¹ch b»ng khã ch¸y.c¸c hîp chÊt silan. Kh©u m¹ch b»ng bøc x¹ chØthÝch hîp cho c¸c chi tiÕt cã kÝch th íc máng. II - Thùc nghiÖmPh ¬ng ph¸p n y còng cã nh÷ng h¹n chÕ do gi¸th nh n¨ng l îng bøc x¹ cao v vÊn ®Ò an to n. 1. Nguyªn liÖu v hãa chÊt ban ®ÇuKh©u m¹ch b»ng peroxit th êng rÊt khã kiÓmso¸t v ®iÒu khiÓn ® îc qu¸ tr×nh kh©u m¹ch - Polyetylen m¹ch th¼ng tû träng thÊpcña s¶n phÈm. Kh©u m¹ch PE b»ng c¸c hîp chÊt (LLDPE): cña H n Quèc, tû träng: 0,9175silan cã nhiÒu u ®iÓm l tiÕt kiÖm n¨ng l îng, g/cm3.gi¸ th nh thÊp, dÔ triÓn khai trong c«ng nghiÖp. - Clay: cña hcng Aldrich (Mü), pH: 7 - 10,6,Polyme nanocompozit l lo¹i vËt liÖu míi, ® îc diÖn tÝch bÒ mÆt riªng: 300 m2/g.chó ý nghiªn cøu v øng dông tõ nhiÒu n¨m trë - Muèi amoni bËc 4: dimetyldioctadexyl-l¹i ®©y. Do hiÖu øng nano (hiÖu øng kÝch th íc amoniclorua (DDOA) cña hcng Fluka (Thôy SÜ).v hiÖu øng diÖn tÝch bÒ mÆt riªng) polymenanocompozit cã nhiÒu tÝnh chÊt tèt h¬n nhiÒu - Vinyltrimetoxysilan (VMTS) cña hcngso víi polyme compozit sö dông chÊt gia c êng ABCR (§øc) cã c«ng thøc CH2=CH-Si(OCH3)3,v« c¬ ë d¹ng h¹t th«ng th êng, nh : tÝnh chÊt c¬ nhiÖt ®é s«i: 122 - 124oC, ®é tinh khiÕt 98%. 207 - Dicumyl peoxit (DCP): cña hcng Merck III - KÕt qu¶ v th¶o luËn(§øc), ®é tinh khiÕt 99%.2. BiÕn tÝnh clay 1. BiÕn tÝnh clay 10 g clay, 2,34 g muèi DDOA v 120 mlhçn hîp r îu v n íc (tû lÖ 1 : 1) ® îc ® a v ob×nh cÇu 250 ml v khuÊy trong 6 giê ë 80oC.KÕt thóc ph¶n øng s¶n phÈm ® îc läc b»ng giÊyläc, röa kho¶ng 3 lÇn, mçi lÇn kho¶ng 15 ml 2: d = 1,76 nmr îu/n íc (tû lÖ 1 : 1) cho ®Õn khi pH ~ 7 l 1: d = 1,41 nm® îc. Clay d¹ng nhco ® îc lÊy ra, cho sang ®Üathñy tinh v sÊy trong tñ sÊy ë 80oC trong 15giê. S¶n phÈm thu ® îc l clay h÷u c¬ ® îc b¶oqu¶n trong lä kÝn v ®Ó trong b×nh hót Èm3. ChÕ t¹o PE-g-VTMS/clay nanocompozit H×nh 1: XRD cña clay (1) v clay biÕn tÝnha) ChÕ t¹o PE ghÐp silan (PE-g-VTMS) DDOA (2) Hçn hîp 42 g PE, 1% VTMS v 0,1% DCP H×nh 1 l ¶nh nhiÔu x¹ tia X cña clay v® îc trén trªn m¸y trén kÝn Haake (§øc) ë nhiÖt clay biÕn tÝnh b»ng muèi am«ni bËc 4 cã m¹ch®é 160oC víi tèc ®é quay cña roto l 50 alkyl d i C18. KÕt qu¶ cho thÊy clay cã kho¶ngvßng/phót trong thêi gian 6 phót. MÉu sau khi c¸ch c¬ b¶n l 1,41 nm ë 2 = 6o. Sau khi biÕnchÕ t¹o ® îc c¾t th nh h¹t v chÕ t¹o nano- tÝnh ®c cã sù chuyÓn dÞch pic vÒ gãc thÊp h¬ncompozit ...