Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu nâng cao độ bền dai của compozit nền epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh và sợi cacbon

Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit nền nhựa epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh và sợi cacbon có độ bền dai cao, sử dụng chất biến tính laccol-một phenol sơn tự nhiên có sẵn ở Việt Nam với nhánh phụ dài không no và oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu nâng cao độ bền dai của compozit nền epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh và sợi cacbon MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Polyme compozit (PC) là loại vật liệu có nhiều tính năng ưuviệt như nhẹ, modun đàn hồi cao, không mối mọt, bền trong môitrường hóa chất, chống mài mòn tốt và năng suất gia công cao…Do đó, vật liệu PC nói chung và vật liệu PC sử dụng nền nhựanhiệt rắn epoxy nói riêng ngày càng được sử dụng rộng rãi để thaythế dần những vật liệu truyền thống. Tuy nhiên, một nhược điểmcủa dòng vật liệu này là tương đối dòn, có độ bền dai không cao,nếu sử dụng cho các kết cấu chịu lực cao có thể dễ xẩy ra sự cố. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu nâng cao độ bền dai củacompozit nền epoxy gia cường bằng sợi thuỷ tinh và sợi cacbon”là một công trình khoa học cần thiết góp phần mở rộng phạm viứng dụng của dòng vật liệu này. Mục tiêu của luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit nền nhựa epoxy giacường bằng sợi thủy tinh và sợi cacbon có độ bền dai cao, sử dụngchất biến tính laccol- một phenol sơn tự nhiên có sẵn ở Việt Namvới nhánh phụ dài không no và oligome dầu lanh epoxy hóa(OELO) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu1. Tổng hợp xyanetyldietylentriamin (XEDETA) làm chất đóng rắn cho nhựa epoxy Epikote 828 và xác định các ưu điểm nổi bật của XEDETA so với DETA.2. Tổng hợp nhựa EP-LC làm chất tăng dai cho nhựa epoxy Epikote 828.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của laccol- một phenol sơn tự nhiên sẵn có ở Việt Nam đến khả năng dai hóa của nhựa epoxy Epikote 828. 14. Nghiên cứu ảnh hưởng của oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO) đến khả năng dai hóa của nhựa epoxy Epikote 828.5. Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit gia cường sợi thủy tinh trên cơ sở nhựa epoxy Epikote 828 dai hóa bằng laccol và oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO).6. Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit gia cường sợi cacbon trên cơ sở nhựa epoxy Epikote 828 dai hóa bằng laccol và oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO). Ý nghĩa khoa học và đóng góp mới của luận án Nghiên cứu nâng cao độ bền dai của compozit nền epoxy giacường bằng sợi thủy tinh và sợi cacbon sử dụng chất biến tính thânthiện với môi trường như, laccol trích ly từ cây sơn ta ở tỉnh PhúThọ của Việt Nam và oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO) là mộthướng nghiên cứu mới trên thế giới, lần đầu tiên được thực hiện tạiViệt Nam. Đã xác định có hệ thống các tính chất vượt trội của chấtđóng rắn xyanetyldietylentriamin (XEDETA) so với chất đóng rắntruyền thống dietylentriamin (DETA) để sử dụng đóng rắn chonhựa epoxy Epikote 828. Đã đưa laccol, một phenol sơn tự nhiên của Việt Nam cónhánh phụ dài không no biến tính nhựa epoxy. Điểm khác biệt củacông trình này là dùng laccol biến tính nhựa epoxy Epikote 828,đồng thời sử dụng nhựa epoxy sau khi biến tính nhằm nâng cao độbền dai cho vật liệu compozit gia cường bằng sợi thủy tinh và sợicacbon. Đã đưa oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO) vào vật liệucompozit để nâng cao độ bền dai. Hiện nay rất nhiều công trìnhtrong và ngoài nước nâng cao độ bền dai vật liệu epoxy bằng cáchđưa trực tiếp dầu lanh epoxy hóa (ELO) vào vật liệu epoxy. Ở côngtrình này khác ở chỗ oligome dầu lanh epoxy hóa trước, sau đómới đưa vào tổ hợp vật liệu compozit. 2 Đã chế tạo được 4 loại compozit gia cường bằng sợi thủytinh và sợi cacbon có độ bền dai cao, sử dụng tác nhân tăng dai làlaccol và oligome dầu lanh epoxy hóa (OELO). Cấu trúc luận án Luận án gồm có 3 phần chính, phần 1: Tổng quan; phần 2:Thực nghiệm; phần 3: Kết quả và thảo luận. Ngoài ra còn có phầnkết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, Toàn bộ nội dung luận ánđược trình bày trong 125 trang, trong đó có 15 bảng, 90 hình và đồthị, 117 tài liệu tham khảo. Phần lớn kết quả của luận án đã đượccông bố với 7 bài báo khoa học trong nước và nước ngoài.1. TỔNG QUAN Polyme compozit trên cơ sở nhựa epoxy gia cường bằng sợithủy tinh và sợi cacbon là vật liệu quan trọng được ứng dụng rộngrãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong công nghiệp ôtô, máybay… Sự ra đời vật liệu compozit là cuộc cách mạng về vật liệunhằm thay thế cho vật liệu truyền thống ở những mục đích khácnhau. Vật liệu truyền thống có một số nhược điểm như: nặng (bêtông, gạch, sắt thép…), dễ vở (sành, sứ), mối mọt (gỗ)…Với nhữngnhược điểm này đã làm hạn chế trong việc sử dụng và cần tìm loạivật liệu khác thay thế. Do vậy, với những ưu điểm nổi bật của mình,vật liệu compozit có thể khắc phục được những nhược điểm của vậtliệu truyền thống. Tuy nhiên, vật liệu compozit trên cơ sở nhựa epoxy cónhược điểm là giòn, độ bền dai thấp. Chính vì vậy các nhà khoahọc trong và ngoài nước hiện nay đang tìm cách làm giảm tínhdòn, nâng cao khả năng dai hóa bằng nhiều cách khác nhau như:đưa các phần tử cao su lỏng, nanosilica, ống nanocacbon, vi sợixenlulo…vào nền nhựa epoxy. 32. THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Phần thực nghiệm bao gồm các nội dung chính  Tổng hợp chất đóng rắn xyanetyldietylentriamin từ dietylen - triamin và acrylonitril làm chất đóng rắn cho nhựa epoxy.  Tổng hợp nhựa epoxy-laccol (EP-LC) từ nhựa epoxy Epikote 828 và laccol làm chất biến tính nhựa nền epoxy Epikote 828.  Chế tạo các mẫu nhựa nền và khảo sát ảnh hưởng của laccol đến tính chất cơ học của nền polyme epoxy.  Chế tạo các mẫu nhựa nền và khảo sát ảnh hưởng của OELO đến tính chất cơ học của nền polyme epoxy.  Chế tạo các loại vật liệu compozit gia cường bằng sợi thủy tinh và sợi cacbon trên cơ sở nhựa epoxy Epikote 828, biến tính bằng laccol và OELO.2.2. Thiết bị và phương pháp nghiên cứu  Xác định độ nhớt trên nhớt kế Brookfield Model RVT- Series 93412 (Mỹ) ở nhiệt độ 25 0C.  Xác định thời gian gel hoá trên máy Gelation Timer, Techne (Anh) ...