Nghiên cứu cấu trúc và một số tính chất của vật liệu poly(vinyl clorua) nanoclay compozit

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu, khảo sát tính chất, cấu trúc của vật liệu compozit chế tạo từ PVC và clay biến tính của Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu cấu trúc và một số tính chất của vật liệu poly(vinyl clorua) nanoclay compozit T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (5) Tr. 566 - 570, 2006 nghiªn cøu cÊu tróc vµ mét sè tÝnh chÊt cña vËt liÖu poly(vinyl clorua)/nanoclay compozit §Õn Tßa so¹n 13-10-2005 Th¸i Ho ng1, NguyÔn Th¹c Kim1, §ç Quang ThÈm1, Phan Quang Th¸i2, NguyÔn ThÞ Thanh H ¬ng2 1 ViÖn Kü thuËt NhiÖt ®íi, ViÖn Khoa häc v, C«ng nghÖ ViÖt Nam 2 Khoa Hãa häc, Tr1êng §¹i häc S1 ph¹m H, Néi SUMMARY Poly(vinyl chloride) (PVC)/nanoclay composites were prepared via direct melt compouding in a intermixer. Their structures and properties were investigated by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and mechanical testing. The results showed that PVC chains could be intercalated into the gallery of nanoclay to form exfoliated this and structure of PVC/nanoclay composites consist exfoliated structure fraction alternated with intercalated structure fraction. Tensile this strength, elongation at break and thermo-oxidative stability of PVC/nanoclay composites were higher than those of PVC/DOP when content of nanoclay is 1 and 1.5 wt%. I - Më ®Çu ng êi ta th êng tiÕn h nh trén hîp PVC víi clay ë tr¹ng th¸i nãng ch¶y [4 - 6]. Khoa häc v c«ng nghÖ nano ®ang ® îc §Ó clay vèn a n íc v PVC vèn kÞ n íc cã ph¸t triÓn m¹nh mÏ ë nhiÒu n íc trªn thÕ giíi. thÓ trén hîp tèt víi nhau, ng êi ta biÕn tÝnh h÷u Trong c«ng nghÖ chÕ t¹o vËt liÖu polyme c¬ clay b»ng ankyl amoni clorua [1]. B i b¸o nanocompozit míi, ng êi ta ®Æc biÖt quan t©m n y tr×nh b y kÕt qu¶ nghiªn cøu, kh¶o s¸t tÝnh ®Õn nanocompozit chÕ t¹o tõ polyme nhiÖt dÎo chÊt, cÊu tróc cña vËt liÖu compozit chÕ t¹o tõ v clay. ChØ víi mét h m l îng v i phÇn tr¨m PVC v clay biÕn tÝnh cña ViÖt Nam. khèi l îng nanoclay biÕn tÝnh h÷u c¬, vËt liÖu nanocompozit t¹o ra cã nh÷ng tÝnh chÊt v u II - Thùc nghiÖm ®iÓm v ît tréi so víi polyme ban ®Çu nh tÝnh c¬ häc cao, bÒn nhiÖt, chèng ch¸y tèt, chèng 1. Nguyªn liÖu v hãa chÊt thÊm [1, 2]. Bét PVC m¸c TH-1600 do NhËt B¶n s¶n Trong sè c¸c polyme nhiÖt dÎo, xuÊt, m u tr¾ng, h»ng sè Ficken KF = 62 - 63. poly(vinylclorua) (PVC) l mét lo¹i polyme ChÊt æn ®Þnh Irgastab 17M l hîp chÊt thiÕc h÷u th ¬ng m¹i quan träng v ® îc øng dông réng c¬ cña hOng Ciba-Geigy (Thuþ SÜ), chÊt láng rOi trong c«ng nghiÖp [3]. Tuy nhiªn, do mét sè nhít, kh«ng m u. DÇu ®Ëu n nh epoxy hãa cña nh îc ®iÓm nh ®é bÒn nhiÖt thÊp, dÔ ch¸y khi Malayxia, chÊt láng m u v ng nh¹t, h m l îng cã chÊt hãa dÎo, dÔ bÞ oxi hãa... nªn PVC v vËt nhãm epoxy 15,2%. ChÊt hãa dÎo ®ioctyl liÖu compozit tõ PVC bÞ h¹n chÕ øng dông trong phtalat (DOP), tû träng 0,986 g/cm3, do H n mét sè lÜnh vùc. §Ó t¨ng c êng tÝnh chÊt c¬ lý, Quèc s¶n xuÊt. Nanoclay ë d¹ng bét l kho¸ng ®é bÒn nhiÖt, kh¶ n¨ng chèng ch¸y cña PVC, sÐt tù nhiªn montmorilonit (B×nh ThuËn, ViÖt 566 Nam) ® îc biÕn tÝnh b»ng muèi tri(n- m«men xo¾n-thêi gian ghi bëi phÇn mÒm hexa®ecyl) amoni clorua cã kho¶ng c¸ch c¬ b¶n PolyLab kÕt nèi víi m¸y trén néi HAAKE d = 40,3 Å). (§øc). Gi¶n ®å nhiÔu x¹ tia X ® îc x¸c ®Þnh trªn m¸y Siemens D5000 (§øc). ¶nh hiÓn vi 2. ChÕ t¹o vËt liÖu PVC/nanoclay compozit ®iÖn tö truyÒn qua (TEM) cña mÉu nghiªn cøu PVC, DOP, chÊt æn ®Þnh gåm Irgastab 17 M ® îc chôp trªn m¸y JEOL JEM 1010 (NhËt v dÇu ®Ëu n nh epoxy hãa, ë tØ lÖ khèi l îng B¶n). TÝnh chÊt c¬ lý cña mÉu nghiªn cøu ® îc (klg) 100:30:1:2 ® îc trén ®Òu v ñ trong tñ sÊy x¸c ®Þnh trªn m¸y ZWICK Z2.5 (§øc), theo tiªu cã kh«ng khÝ håi l u ë 100oC trong 2 giê ®Ó chuÈn ASTM D638. §é bÒn oxi hãa nhiÖt cña DOP v c¸c phô gia thÈm thÊu v o c¸c ®¹i ph©n mÉu ® îc x¸c ®Þnh b»ng tû lÖ ®é bÒn kÐo ®øt v tö PVC. KÕt thóc qu¸ tr×nh ñ thu ® îc hçn hîp ®é dOn d i khi ®øt sau v tr íc khi gi nhiÖt 72 bét PVC kh« v t¬i. TiÕp ®ã, trén nãng ch¶y hçn giê ë 100oC trong tñ sÊy cã kh«ng khÝ håi l u. hîp PVC thu ® îc víi bét nanoclay trªn m¸y trén néi HAAKE (§øc) ë 180oC trong 3 phót, III - KÕt qu¶ v th¶o luËn tèc ®é r«to 50 vßng/phót. MÉu ® îc lÊy ra, nhanh chãng Ðp ph¼ng trªn m¸y Ðp thuû lùc 1. Kh¶ n¨ng ch¶y nhít cña vËt liÖu TOYOSEIKI ë 200oC trong 2 phót víi lùc Ðp 10 PVC/nanoclay compozit trong qu¸ tr×nh - 12 MPa. B ...