Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Chế tạo và khảo sát một số tính chất của chất tạo màng, trên cơ sở nhựa epoxy thu được từ quá trình tái chế polycarbonate phế thải

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm khảo sát tìm ra quy trình khép kín và điều kiện phản ứng tối ưu để tổng hợp nhựa epoxy từ polycarbonate phế thải, góp phần giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường do rác thải của ngành công nghiệp điện tử gây ra; chế tạo và khảo sát một số tính chất của chất tạo màng trên cơ sở nhựa epoxy thu được từ quá trình tái chế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Chế tạo và khảo sát một số tính chất của chất tạo màng, trên cơ sở nhựa epoxy thu được từ quá trình tái chế polycarbonate phế thải ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------- NGUYỄN DUY TOÀN CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤTCỦA CHẤT TẠO MÀNG, TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY THU ĐƯỢC TỪ QUÁ TRÌNH TÁI CHẾ POLYCARBONATE PHẾ THẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN DUY TOÀN CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤTCỦA CHẤT TẠO MÀNG, TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY THU ĐƯỢC TỪ QUÁ TRÌNH TÁI CHẾ POLYCARBONATE PHẾ THẢI Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số: 604431 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. TRẦN THỊ THANH VÂN Hà Nội - 2011 2 MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, cuộc sống của con ngườingày càng được trợ giúp nhiều hơn bởi các thiết bị hiện đại, đặc biệt là các thiết bịđiện, điện tử, viễn thông. Sự phát triển bùng nổ của những ngành này trong nhữngnăm gần đây đã tạo ra lượng phế thải điện tử khổng lồ, gây ô nhiễm môi trường. Vìvậy việc xử lý loại rác thải này đang là yêu cầu cấp thiết của xã hội. Nhờ có những tính năng ưu việt như độ bền cơ lý cao, chịu nhiệt, trơ về mặthóa học... trong khoảng 60 năm qua polycarbonate (PC) đã được đưa vào sử dụngvới lượng ngày càng lớn trong kỹ thuật và dân dụng, đặc biệt là trong ngành côngnghệ số. Ứng dụng chính của PC trong ngành công nghiệp này là sản xuất đĩa CD,vỏ máy vi tính và vỏ điện thoại di động. Mỗi năm có hàng nghìn tấn đĩa CD đượcsản xuất. Lượng PC phế thải cũng ngày càng tăng cao. Đây là loại chất thải khóphân hủy và không thân thiện với môi trường, vì vậy đòi hỏi phải có các giải pháptái chế hợp lý và hiệu quả. Trên thế giới hiện nay đã có nhiều hướng nghiên cứu vềvấn đề này như gia công lại PC cũ, nhiệt phân để thu nhiên liệu dạng khí hoặc lỏng,thủy phân trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao và áp suất cao để thu hồi bisphenolA và các sản phẩm khác... Nhưng quá trình tái chế thông thường phải tách loại cácdung môi như toluen hay xylen nên thường gây ô nhiễm môi trường. Trong nội dung bản luận văn này, chúng tôi tiến hành tái chế polycarbonatebằng phương pháp hóa học tạo ra nguyên liệu đầu để tổng hợp nhựa epoxy. Sảnphẩm thu được sau phản ứng là epoxy đã hòa tan trong dung môi toluene. Điểm mớicủa luận án là dung dịch epoxy sản phẩm không cần tách loại dung môi mà được sửdụng trực tiếp làm lớp phủ bảo vệ chịu hóa chất. Như vậy sẽ hạn chế được sự ônhiễm do dung môi gây ra và tiết kiệm được chi phí. Mục đích của đề tài Khảo sát tìm ra quy trình khép kín và điều kiện phản ứng tối ưu để tổng hợpnhựa epoxy từ polycarbonate phế thải, góp phần giảm thiểu sự ô nhiễm môi trườngdo rác thải của ngành công nghiệp điện tử gây ra. 3 Chế tạo và khảo sát một số tính chất của chất tạo màng trên cơ sở nhựaepoxy thu được từ quá trình tái chế. Nội dung nghiên cứu - Thủy phân polycarbonate phế thải trong môi trường kiềm thu lấy sảnphẩm Bisphenol A. Khảo sát cấu trúc sản phẩm bằng phân tích nhiệt, phổ hồngngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân. Khảo sát ảnh hưởng dung môi đến hiệu suấtphản ứng. - Tổng hợp nhựa epoxy từ bisphenol A và epiclohidrin trong môitrường kiềm. Khảo sát chỉ số epoxy, đo khối lượng phân tử của nhựa epoxy sảnphẩm. Khảo sát cấu trúc sản phẩm bằng phổ hồng ngoại và phổ cộng hưởng từ hạtnhân. - Chế tạo màng epoxy và màng epoxy – alkyd trên cơ sở nhựa epoxythu được từ quá trình tái chế. - Xác định các tính năng cơ lý, thử nghiệm độ bền hóa chất, độ bền khíhậu của màng phủ. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1. Polycarbonate 1.1.1. Tính chất và ứng dụng Polycarbonate (PC) là tên chung của của một nhóm nhựa nhiệt dẻo(thermoplastics). Tên gọi polycarbonate là do trong phân tử polyme các monomeđược liên kết với nhau bằng nhóm cacbonat (-O-CO-O-) tạo thành một mạchphân tử dài. Polycarbonate phổ biến nhất là loại được làm từ Bisphenol A. Nhóm cacbonat Hình 1.1: Một đoạn mạch polycarbonate Polycarbonate do nhà hoá học người Đức, Eihorn tìm ra lần đầu tiên vàonăm 1898. Trong khi điều chế hợp chất cacbonat vòng từ phản ứng củaHiđroquinon với Photgen, Eihorn đã thấy chất rắn không tan, khó nóng chảy. Năm1902, Bischoff và Hedenstom đã xác định được sự liên kết mạch có nhóm ...