Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu chế tạo, tính chất và ứng dụng của một số vật liệu cao su silica nanocompozit

Luận án "Nghiên cứu chế tạo, tính chất và ứng dụng của một số vật liệu cao su silica nanocompozit" với mục tiêu nghiên cứu chế tạo ra được vật liệu cao su nanocompozit có tính năng cơ lý, kỹ thuật phù hợp, đặc biệt có độ trong cao, đáp ứng yêu cầu sản xuất giày thời trang và một số ứng dụng khác. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu chế tạo, tính chất và ứng dụng của một số vật liệu cao su silica nanocompozitBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOVIỆN HÀN LÂM KHOA HỌCVÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAMHỌC VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆHOÀNG THỊ HÒANGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNGCỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU CAO SU SILICA NANOCOMPOZITChuyên ngành: Hóa Hữu cơMã số: 62.44.01.14TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌCHà Nội - 20161Công trình được hoàn thành tại: Phòng Công nghệ Vật liệu Polyme vàMôi trường – Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.Người hướng dẫn khoa học:1. PGS. TS. Đỗ Quang Kháng, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.2. PGS. TS. Ngô Kế Thế, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.Phản biện 1: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Phản biện 2: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Phản biện 3: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp học viện họp tại: .. ................. ..................... ................ ....... ..................... ..................... ...vào hồigiờngàythángCó thế tìm hiểu luận án tại thư viện:Thư viện Quốc Gia Việt NamThư viện Học viện Khoa học Công nghệ2năm 2016MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của luận ánCao su silica nanocompozit có những tính chất độc đáo và khả năng ứngdụng to lớn. Khi chế tạo loại vật liệu này, khó khăn gặp phải là: hạt nanosilica cóxu hướng liên kết với nhau thành các tập hợp trong nền cao su, làm ảnh hưởngtới tính chất của vật liệu và sản phẩm. Vì vậy, việc nghiên cứu chế tạo cao susilica nanocompozit có hạt nanosilica phân tán đồng đều trong nền cao su, tạođược cao su có độ trong cao là cần thiết vì nó không chỉ có ý nghĩa khoa họcmà còn có giá trị thực tiễn cao.2. Mục tiêu, nội dung nghiên cứu của luận ánMục tiêu nghiên cứuChế tạo ra được vật liệu cao su nanocompozit có tính năng cơ lý, kỹ thuậtphù hợp, đặc biệt có độ trong cao, đáp ứng yêu cầu sản xuất giày thời trang vàmột số ứng dụng khác.Nội dung nghiên cứu- Nghiên cứu tìm điều kiện tối ưu biến tính bề mặt nanosilica bằng hợpchất silan bis-(3-(trietoxysilyl)-propyl)-tetrasulphit (TESPT).- Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su nanocompozit từ CSTN, BR, EPDMvà blend của chúng với nanosilica chưa biến tính.- Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su nanocompozit từ CSTN, BR, EPDMvà blend của chúng với nanosilica biến tính bằng TESPT.- Nghiên cứu khả năng ứng dụng vật liệu cao su nanocompozit chế tạođược để chế tạo sản phẩm ứng dụng trong thực tế.3. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đóng góp mới của luận án- Từ những kết quả nghiên cứu khả năng gia cường nanosilica và nanosilica biếntính silan (TESPT) cho CSTN, BR, EPDM, blend CSTN/BR, EPDM/BR,EPDM/LDPE cho thấy, đối với các cao su, nhất là cao su có tính năng cơ học cao nhưCSTN, nanosilica khó phân tán đến kích thước cỡ 100nm. Trong khi đó, trong cáccao su blend như blend trên cơ sở CSTN/BR và EPDM/LDPE, nanosilica phân tánkhá đều đặn ở kích thước dưới 100nm.- Hàm lượng nanosilica tối ưu đối với mỗi loại cao su khác nhau thì khác nhau,trong khi hàm lượng nanosilca tối ưu gia cường cho CSTN khoảng 3pkl thì với BR là20pkl và EPDM tới 30pkl.- Bằng phương pháp trộn kín ở trạng thái nóng chảy đã chế tạo ra được vật liệucao su nanocompozit trên cơ sở cao su EPDM và blend EPDM/LDPE có tính năng cơlý, kỹ thuật khá cao, bền nhiệt, bền môi trường và đặc biệt có độ trong cao, đáp ứng3yêu cầu để làm đế giày thời trang và các sản phẩm cao su kỹ thuật có yêu cầu độtrong cao.- Đối với blend CSTN/BR và blend EPDM/LDPE khi sử dụng silica biến tínhbằng hợp chất silan TESPT hiệu quả gia cường cao hơn so với sử dụng silica biếntính tại chỗ bằng tác nhân này nhưng không nhiều. Vì vậy, ở quy mô công nghiệp cóthể sử dụng biến tính tại chỗ để đơn giản hơn trong quá trình chế tạo vật liệu cao susilica nanocompozit.4. Bố cục của luận ánLuận án dày 151 trang với 33 bảng và 59 hình. Kết cấu của luận án gồm:mở đầu (2 trang), chương 1 Tổng quan (37 trang), chương 2 Thực nghiệm (10trang), chương 3 Kết quả và thảo luận (80 trang), Kết luận (2 trang), Phần danhmục các công trình khoa học đã được công bố liên quan đến luận án (1 trang),tài liệu tham khảo (15 trang) với 121 tài liệu tham khảo.NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁNChương 1: TỔNG QUANĐã tập hợp 121 tài liệu tham khảo về các nội dung, đối tượng nghiên cứuvà phân tích các nội dung liên quan đến vấn đề nghiên cứu trong nước và quốctế với các nội dung cụ thể.1.1. Giới thiệu chung về cao su nanocompozit1.2. Cao su thiên nhiên, cao su butadien, cao su etylen-propylen-dien đồngtrùng hợp, nanosilica, phương pháp chế tạo và ứng dụng vật liệu cao sunanocompozit.1.3. Những kết quả nghiên cứu cao su silica nanocompozit1.4. Tình hình nghiên cứu cao su silica nanocompozit ở Việt NamTừ đó rút ra kết luận : vật liệu cao su silica nanocompozit đã và đangđược chế tạo bằng phương pháp trộn nóng chảy, trộn trong dung dịch, phươngpháp sol – gel. Trong quá trình chế tạo có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chấtlượng của sản phẩm tạo thành đó là: nhiệt độ, thời gian, tốc độ khuấy trộn, cácchất xúc tác, hoạt hóa… Nanosilica phân tán trong nền cao su ở kích thướcnano và cải thiện rõ rệt tính chất của vật liệu đặc biệt là khi nanosilica đượcbiến tính.4Chương 2 : THỰC NGHIỆM2.1. Vật liệu nghiên cứu- Nanosilica là loại Reolosil của công ty hóa chất Akpa (Thổ Nhĩ Kỳ)- Silan : Bis-(3-trietoxysilylpropyl) tetrasulphit (TESPT) của Trung Quốc- Các loại cao su: Cao su thiên nhiên (CSTN) SVR 3L của công ty cao su ĐồngNai, Cao su etylen-propylen-dien đồng trùng hợp (EPDM) là loại NDR 37060của Công ty hóa chất Dow (Dow Chemical Company), Cao su butadien (BR) làloại BR01 của công ty BST Elastomers Co.Ltd. (Thái Lan).- Polyetylen tỷ trọng thấp (LDPE) là loại Lotrene 13031 – 9 của hãng QatarPetrochemical Company.- C ...