Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tính chất hóa lý và hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợp PE/EVA/tro bay biến tính hữu cơ

Luận án hướng tới phương pháp tạo ra vật liệu tổ hợp có tính chất cơ học cao, bền nhiệt, bền thời tiết, khả năng chống cháy cao, cách điện tốt; có thể ứng dụng vật liệu này trong sản xuất các sản phẩm kỹ thuật và dân dụng như vỏ bọc dây điện, cáp điện lực, cáp thông tin và một số sản phẩm kỹ thuật khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tính chất hóa lý và hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợp PE/EVA/tro bay biến tính hữu cơBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN KỸ THUẬT NHIỆT ĐỚI ---------------- VŨ MINH TRỌNG NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HÓA LÝ VÀ HÌNH THÁI CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU TỔ HỢP PE/EVA/TRO BAY BIẾN TÍNH HỮU CƠ Chuyên ngành : Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số : 62440119 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Người hướng dẫn: GS.TS Thái Hoàng Hà Nội, 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI:Phòng Hóa lý vật liệu phi kim loại, Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. THÁI HOÀNGPhản biện 1: GS.TS. Nguyễn Việt BắcViện Khoa học và Công nghệ Quân sự.Phản biện 2: GS.TS. Đinh Thị NgọĐại học Bách khoa Hà Nội.Phản biện 3: PGS.TS. Ngô Trịnh TùngViện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận án cấp Viện, tại Viện Kỹ thuậtnhiệt đới, vào hồi 9 giờ 00 ngày 29 tháng 07 năm 2015.Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Trang web của Viện Kỹ thuật nhiệt đới: http://itt.ac.vn A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học của đề tài Tro bay (fly ash-FA) là khói bụi của các nhà máy nhiệt điện, một loại phế thảiđã gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường trầm trọng. Hàng năm, các nhà máy nhiệtđiện đã thải ra một lượng lớn tro bay làm ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ của con người.Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu, ứng dụng thành công tro bay vàocác lĩnh vực khác nhau để tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào này. Ở nước ta, việcsử dụng tro bay mới bắt đầu trong quá trình sản xuất chất kết dính và bê tông xâydựng với khối lượng hạn chế. Nghiên cứu ứng dụng tro bay trong sản xuất vật liệu tổhợp trên nền polyme còn khá mới mẻ. Do sự khác nhau về cấu trúc, bản chất hoá học,tro bay và polyme khó trộn lẫn, tương hợp với nhau dẫn đến sự tách pha. Vì vậy, đểtăng cường khả năng tương tác, bám dính và trộn lẫn tro bay với polyme, cần phảibiến tính tro bay bằng các hợp chất thích hợp như các hợp chất silan hữu cơ, các axithữu cơ. Một số công trình đã nghiên cứu biến tính tro bay bằng hợp chất silan hữu cơvà sử dụng tro bay biến tính để chế tạo vật liệu tổ hợp ở trạng thái nóng chảy nhưpolypropylen (PP)/tro bay, polyetylen tỷ trọng cao (HDPE)/tro bay, polyetylen(PE)/tro bay, copolyme etylen vinyl axetat (EVA)/tro bay.... Tuy nhiên, các côngtrình nêu trên mới chỉ nghiên cứu chế tạo, xác định các đặc trưng, tính chất của vậtliệu tổ hợp trên cơ sở 1 polyme mà chưa đề cập đến vật liệu có 2 polyme khác nhauvà tro bay biến tính. Các nghiên cứu đưa tro bay vào hỗn hợp polyme có độ phân cựckhác nhau vẫn chưa được công bố. Đề tài luận án này sử dụng copolyme etylen vinylaxetat (EVA) phối trộn với polyetylen tỷ trọng thấp (LDPE) nhằm kết hợp các tínhchất tốt của EVA và LDPE. Với những lý do trên, nghiên cứu sinh tiến hành đề tài:“Nghiên cứu tính chất hóa lý và hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợpPE/EVA/tro bay biến tính hữu cơ” với mục đích tạo ra vật liệu tổ hợp có tính chấtcơ học cao, bền nhiệt, bền thời tiết, khả năng chống cháy cao, cách điện tốt. Từ đó, cóthể ứng dụng vật liệu này trong sản xuất các sản phẩm kỹ thuật và dân dụng như vỏbọc dây điện, cáp điện lực, cáp thông tin và một số sản phẩm kỹ thuật khác.2. Nội dung và mục đích nghiên cứu của luận án- Biến tính tro bay bằng các các hợp chất silan, lựa chọn một loại hợp chất silan biếntính tro bay có hiệu quả nhất.- Khảo sát điều kiện chế tạo, tỉ lệ thành phần giữa tro bay và hợp chất silan, tỉ lệ khốilượng LDPE/EVA, từ đó xác định điều kiện và thành phần thích hợp để chế tạo vậtliệu tổ hợp LDPE/EVA/tro bay chưa biến tính và biến tính.- Nghiên cứu hình thái cấu trúc, tính chất cơ học, tính chất điện, độ bền oxi hóa nhiệt,độ bền bức xạ tử ngoại – nhiệt ẩm và khả năng chống cháy của vật liệu tổ hợpLDPE/EVA/tro bay biến tính và chưa biến tính. -1-- Lựa chọn được vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/tro bay biến tính có thể định hướng ứngdụng chế tạo vỏ dây cáp điện lực, cáp thông tin.3. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và những đóng góp mới của luận án- Đã biến tính thành công tro bay bằng 3 hợp chất silan là Vinyltrimetoxysilan(VTMS), 3-Glyxidoxypropyltrimetoxysilan (GPTMS), Vinyltrietoxysilan (VTES).Trong số 3 hợp chất silan, đã lựa chọn được silan có hiệu suất ghép lớn nhất làVTMS. Biến tính tro bay đã làm giảm kích thước, giảm độ trơn trượt và độ phân cựccủa hạt, làm tăng khả năng phân tán và bám dính của tro bay trong nền polyme.- Tro bay biến tính VTMS (MFA) tương tác với EVA trong polyme blendLDPE/EVA bằng các tương tác lưỡng cực và liên kết hydro là nguyên nhân tạo chovật liệu tổ hợp LDPE/EVA/MFA có tính chất lưu biến, độ bền oxy hóa nhiệt, độ bềnbức xạ tử ngoại - nhiệt ẩm, khả năng chống cháy lớn hơn so với polyme blendLDPE/EVA và vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/tro bay chưa biến tính (FA) (trừ khả năngchống cháy).- Vật liệu tổ hợp LDPE/EVA/MFA có thể định hướng ứng dụng làm vật liệu cáchđiện (vỏ bọc dây cáp điện lực, cáp thông tin).4. Cấu trúc của luận án Luận án bao gồm 140 trang. Phần mở đầu: 3 trang; Chương 1. Tổng quan: 42trang; Chương 2. Thực nghiệm: 11 trang; Chương 3. Kết quả và thảo luận: 60 trang,trong đó có 14 bảng, 33 hình; Phần kết luận: 1 trang; Những đóng góp mới của luậnán: 1 trang; Danh mục các công trình công bố của tác giả: 1 trang, với 4 công trìnhtrong nước và 1 công trình quốc tế (SCI) được công bố; Tài liệu tham khảo: 13 trangvới 117 tài liệu; Phụ lục: 8 trang với hình, ảnh quét kết quả th ...