T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (2), Tr. 133 - 136, 2006<br />
<br />
<br />
¶nh h ëng cña ®é dµy mµng ®Õn sù kh©u m¹ch quang<br />
cña hÖ hecxane®iol ®iacrylat-ankyt-DOP<br />
§Õn Tßa so¹n 11-6-2004<br />
NguyÔn ThÞ ViÖt TriÒu , Th¸i Do n TÜnh2, L ¬ng V¨n T©m2, Lª Xu©n HiÒn1<br />
1<br />
<br />
1<br />
ViÖn Kü thuËt NhiÖt ®íi, ViÖn Khoa häc v* C«ng nghÖ ViÖt Nam<br />
2<br />
Tr/êng §¹i häc S/ ph¹m H* Néi<br />
<br />
<br />
Summary<br />
Photoinitiated polymerization was used to crosslink a hecxanediol diacrylate-alkyd-DOP<br />
system in different film thickness. The rate of the photocrosslinking, as well as on the depth of<br />
cure profile was influenced by the film thickness. The hardness, impact and cupping resistance of<br />
the UV- cured film were the best when the film thickness was 20 µm.<br />
<br />
<br />
I - §Æt vÊn ®Ò - 1,6-hexanediol ®iacrylat (HDDA) cña<br />
h?ng UBC (BØ).<br />
C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu t¹i Phßng VËt liÖu - Nhùa ankyt gÇy Daikyt A136-70 cña § i<br />
Cao su v DÇu nhùa Thiªn nhiªn, ViÖn Kü thuËt Loan.<br />
NhiÖt ®íi cho thÊy khi cã mÆt cña ankyt gÇy,<br />
monome HDDA cã tèc ®é kh©u m¹ch quang - ChÊt hãa dÎo ®ioctylphtalat (DOP): lo¹i<br />
nhanh v cã c¸c tÝnh n¨ng c¬, lý tèt h¬n khi cã thF¬ng phÈm cña H n Quèc.<br />
mÆt cña ankyt bÐo [1]. Trong c¸c lo¹i chÊt kh¬i - ChÊt kh¬i m o quang d¹ng gèc: 2,2-<br />
m o quang ®? kh¶o s¸t, khi cã mÆt cña chÊt ®imetyl-2-hy®roxyaxetophenon (D-1173) cña<br />
kh¬i m o quang D-1173, hÖ HDDA-ankyt cã h?ng Merck.<br />
tèc ®é kh©u m¹ch nhanh v cã tÝnh n¨ng c¬, lý - Dung m«i: clorofom lo¹i PA cña Trung<br />
tèt [2]. Tû lÖ 10% ankyt gÇy v 3% chÊt kh¬i Quèc.<br />
m o quang D-1173 ®Fîc lùa chän l tû lÖ thÝch<br />
hîp ®Ó kh©u m¹ch hÖ HDDA-ankyt [3, 4]. KÕt 2. ChÕ ®é chiÕu s¸ng<br />
qu¶ nghiªn cFó míi ®©y cho thÊy ®Fa thªm 10% HÖ HDDA/ankyt/DOP cã chøa chÊt kh¬i<br />
chÊt hãa dÎo DOP v o hÖ HDDA-ankyt ®? c¶i m o quang D-1173 sau khi t¹o m ng víi ®é d y<br />
thiÖn ®¸ng kÓ tÝnh chÊt c¬ lý cña hÖ trªn [4].<br />
20 µm ®Fîc chiÕu dFíi ®Ìn tö ngo¹i, cFêng ®é<br />
Tuú tõng hÖ (cã bét m u, bÞ øc chÕ v kh«ng bÞ<br />
¸nh s¸ng 250 mW/cm2 b»ng thiÕt bÞ chiÕu tia tö<br />
øc chÕ bëi oxi kh«ng khÝ), ®é d y m ng ¶nh<br />
ngo¹i model F 300S, FUSION UV (Mü) t¹i<br />
hFëng ®Õn qu¸ tr×nh kh©u m¹ch quang cña tõng<br />
ViÖn Kü thuËt NhiÖt ®íi (KTN§), ViÖn Khoa<br />
hÖ kh¸c nhau [5 - 8]. B i b¸o n y tr×nh b y c¸c<br />
häc v C«ng nghÖ ViÖt Nam (KH&CNVN). Sau<br />
kÕt qu¶ nghiªn cøu ¶nh hFëng cña ®é d y m ng<br />
mçi thêi gian chiÕu, ®em mÉu x¸c ®Þnh c¸c tÝnh<br />
®Õn sù kh©u m¹ch quang cña hÖ HDDA-ankyt-<br />
chÊt cña m ng nhùa ®? ®Fîc kh©u m¹ch quang.<br />
DOP.<br />
3. Ph ¬ng ph¸p ph©n tÝch<br />
II - thùc nghiÖm<br />
- H m lFîng liªn kÕt ®«i cña HDDA ®Fîc<br />
1. Nguyªn liÖu v hãa chÊt x¸c ®Þnh theo hÊp thô ®Æc trFng ë vïng 810 cm-1<br />
133<br />
b»ng phæ hång ngo¹i trªn m¸y FTIR, model lªn trªn 20 µm, ®é chuyÓn hãa nhãm acrylat,<br />
NEXUS 670, Nicolet (Mü) t¹i ViÖn KTN§, phÇn gel v ®é cøng tF¬ng ®èi l¹i gi¶m dÇn ®i.<br />
ViÖn KH&CNVN. Sau 36 gi©y chiÕu s¸ng, phÇn gel cña mÉu 5<br />
- Sù ph©n hñy chÊt kh¬i m o trong qu¸ tr×nh µm v 20 µm ®¹t 73% v 89%, trong khi ®ã<br />
chiÕu tia tö ngo¹i ®Fîc x¸c ®Þnh b»ng m¸y phÇn gel cña mÉu 70 µm chØ ®¹t 85%. §é cøng<br />
quang phæ tö ngo¹i GBC, CINTRA 40 (Mü) t¹i tF¬ng ®èi cña mÉu 5 µm v 20 µm ®¹t 0,56 v<br />
ViÖn KTN§. 0,63, mÉu 70 µm chØ ®¹t 0,53.<br />
- M ng nhùa ®Fîc t¹o lªn tÊm kÝnh cã kÝch<br />
thFíc 5×10 cm víi ®é d y x¸c ®Þnh v ®o ®é §é chuyÓn hãa nhãm acrylat, %<br />
cøng b»ng m¸y ERICHSEN (PENDULUM 100<br />
DAMPING TESTER), model 299/300 cña<br />
CHLB §øc theo tiªu chuÈn PERSOZ (NFT 30- 80<br />
016) t¹i ViÖn KTN§.<br />
- §é bÒn va ®Ëp cña m ng ®Fîc x¸c ®Þnh 60<br />
b»ng c¸ch t¹o m ng nhùa lªn tÊm s¾t CT3 víi<br />
chiÒu d y x¸c ®Þnh. Sau khi chiÕu tia tö ngo¹i, 40<br />
mÉu ®Fîc ®o trªn m¸y VARIABLE IMPACT<br />
TESTER, Model 304 (CHLB §øc) theo tiªu 20<br />
chuÈn IZO 304 t¹i ViÖn KTN§.<br />
- §é bÒn Ðp gi?n cña hÖ kh©u m¹ch quang 0<br />
®Fîc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch t¹o m ng nhùa lªn tÊm 0 10 20 30 40<br />
s¾t CT3 víi chiÒu d y x¸c ®Þnh. Sau khi chiÕu Thêi gian chiÕu, sec<br />
tia tö ngo¹i, mÉu ®Fîc ®o trªn m¸y LACQUER H×nh 1: ¶nh hFëng cña ®é d y m ng ®Õn ®é<br />
and PAINT TESTING MACHINE, Model 200 chuyÓn hãa nhãm acrylat cña hÖ HDDA-ankyt-<br />
(CHLB §øc) theo tiªu chuÈn IZO 1512 t¹i ViÖn DOP khi chiÕu dFíi ®Ìn tö ngo¹i<br />
KTN§. ◆-5 µm; -10 µm; -20 µm; ◇-30 µm;<br />
- H m lFîng phÇn kh«ng tan v ®é trF¬ng -50 µm; △-70 µm<br />
cña mÉu ®Fîc x¸c ®Þnh theo t i liÖu ®? c«ng bè<br />
PhÇn gel, %<br />
[9].<br />
100<br />
- VËn tèc kh©u m¹ch (Vp) ®Fîc tÝnh b»ng<br />
tÝch cña nång ®é ban ®Çu cña monome v ®é<br />
80<br />
chuyÓn hãa chia cho thêi gian tÝnh ®é chuyÓn<br />
hãa nhãm acrylat.<br />
60<br />
<br />
III - KÕt qu¶ v1 th¶o luËn<br />
40<br />
H×nh 1 tr×nh b y kÕt qu¶ kh¶o s¸t ¶nh hFëng<br />
cña ®é d y m ng ®Õn ®é chuyÓn hãa nhãm 20<br />
acrylat cña hÖ HDDA-ankyt-DOP. ë tÊt c¶ c¸c<br />
mÉu cã ®é d y kh¸c nhau, nhãm acrylat chuyÓn 0<br />
hãa nhanh trong v i gi©y ®Çu chiÕu s¸ng, sau ®ã 0 10 20 30 40<br />
hÇu nhF ®é chuyÓn hãa nhãm acrylat kh«ng Thêi gian chiÕu, sec<br />
t¨ng lªn n÷a. Sau 2,4 gi©y chiÕu dFíi ®Ìn tö<br />
H×nh 2: ¶nh hFëng cña ®é d y m ng ®Õn phÇn<br />
ngo¹i, ®é chuyÓn hãa nhãm acrylat cña c¸c mÉu<br />
®Òu ®¹t tõ 86,1% ®Õn 95,8%. Khi t¨ng ®é d y gel cña hÖ HDDA-ankyt-DOP khi chiÕu dFíi<br />
®Ìn tö ngo¹i<br />
m ng ®Õn 20 µm, ®é chuyÓn hãa nhãm acrylat<br />
◆-5 µm; -10 µm; -20 µm; ◇-30 µm;<br />
(h×nh 1), phÇn gel (h×nh 2) v ®é cøng tF¬ng ®èi<br />
-50 µm; △-70 µm<br />
(h×nh 4) t¨ng. Tuy nhiªn, tiÕp tôc t¨ng ®é d y<br />
134<br />
KÕt qu¶ x¸c ®Þnh ®é trF¬ng còng phï hîp C ng t¨ng ®é dÇy, oxi c ng khã lät v o,<br />
víi c¸c kÕt qu¶ tr×nh b y trªn h×nh 1, 2 v 4. ph¶n øng oxi hãa quang c ng Ýt x¶y ra ë c¸c líp<br />
T¨ng ®é d y lªn ®Õn 20 µm, ®é trF¬ng gi¶m. dFíi cña m ng. V× thÕ, vËn tèc kh©u m¹ch t¨ng<br />
TiÕp tôc t¨ng ®é d y ®Õn 70 µm, ®é trF¬ng l¹i lªn. Tuy nhiªn, khi t¨ng ®é d y m ng, hiÖu øng<br />
t¨ng lªn (h×nh 3). ë ®é d y 20 µm, m ng cã ®é néi läc t¨ng lªn v rÊt cã thÓ khi m ng d y h¬n<br />
trF¬ng thÊp nhÊt v ®¹t 152% sau 36 gi©y chiÕu 20 µm trë nªn m¹nh h¬n yÕu tè øc chÕ bëi oxi.<br />
s¸ng. NhF vËy, ë ®é d y n y, m ng kh©u m¹ch Do vËy, t¨ng chiÒu d y lªn trªn 20 µm, ta thÊy<br />
d y ®Æc v chÆt chÏ nhÊt. vËn tèc kh©u m¹ch l¹i gi¶m ®i.<br />
<br />
§é trF¬ng, % §é cøng tF¬ng ®èi<br />
800 1.0<br />
<br />
<br />
<br />
0.8<br />
600<br />
<br />
0.6<br />
<br />
400<br />
0.4<br />
<br />
<br />
200<br />
0.2<br />
<br />
<br />
0 0.0<br />
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40<br />
<br />
Thêi gian chiÕu, sec Thêi gian chiÕu, sec<br />
H×nh 3: ¶nh hFëng cña ®é d y m ng ®Õn ®é H×nh 4: ¶nh hFëng cña ®é d y m ng ®Õn ®é<br />
trF¬ng cña hÖ HDDA-ankyt-DOP khi chiÕu dFíi cøng tF¬ng ®èi cña hÖ HDDA-ankyt-DOP<br />
®Ìn tö ngo¹i khi chiÕu dFíi ®Ìn tö ngo¹i<br />
◆-5 µm; -10 µm; -20 µm; ◇-30 µm; -5 µm; -10 µm; -20 µm; -30 µm;<br />
-50 µm; △-70 µm -50 µm; -70 µm<br />
H×nh 5 tr×nh b y ¶nh hFëng cña ®é d y VËn tèc kh©u m¹ch, mol.kg-1.sec-1<br />
m ng ®Õn tèc ®é kh©u m¹ch cña hÖ HDDA-<br />
100<br />
ankyt-DOP khi chiÕu 2,4 gi©y dFíi ®Ìn tö ngo¹i.<br />
Tõ h×nh 5 thÊy r»ng, t¨ng ®é d y m ng tõ 5 µm<br />
®Õn 20 µm, tèc ®é kh©u m¹ch ban ®Çu cña hÖ 95<br />
HDDA-ankyt-DOP t¨ng lªn, tiÕp tôc t¨ng chiÒu<br />
d y lªn trªn 20 µm, tèc ®é kh©u m¹ch cña hÖ cã<br />
xu hFíng gi¶m ®i. §é d y m ng 20 µm l ®é 90<br />
<br />
d y phï hîp ®èi víi hÖ HDDA-ankyt-DOP.<br />
Trong trFêng hîp n y, ®é d y m ng ¶nh hFëng 85<br />
®Õn qu¸ tr×nh kh©u m¹ch cña hÖ do hai yÕu tè<br />
chÝnh: yÕu tè bÞ øc chÕ bëi oxi v yÕu tè hiÖu<br />
øng néi läc. Do hÖ n y bÞ øc chÕ bëi oxi kh«ng 80<br />
khÝ nªn ë chiÒu d y máng, ¸nh s¸ng v oxi dÔ 0 20 40 60 80<br />
<br />
lät v o trong m ng. Lóc n y, yÕu tè bÞ øc chÕ ChiÒu d y m ng, µm<br />
bëi oxi m¹nh h¬n yÕu tè bÞ che ch¾n kh«ng H×nh 5: ¶nh hFëng cña ®é d y m ng ®Õn vËn<br />
gian. Do vËy tèc ®é ph¶n øng kh©u m¹ch ë tèc kh©u m¹ch cña hÖ HDDA-ankyt-DOP khi<br />
m ng chËm. chiÕu 2,4 gi©y dFíi ®Ìn tö ngo¹i<br />
135<br />
B¶ng 1: TÝnh chÊt c¬ lý cña hÖ HDDA-ankyt-DOP khi chiÕu 24 gi©y<br />
dFíi ®Ìn tö ngo¹i ë c¸c ®é d y kh¸c nhau<br />
TÝnh chÊt c¬ lý §é bÒn<br />
§é cøng §é bÒn va ®Ëp,<br />
§é d y Ðp gi?n,<br />
tF¬ng ®èi kg.cm<br />
m ng, µm mm<br />
5 0,52 50 2,2<br />
10 0,59 80 3,0<br />
20 0,63 115 3,8<br />
30 0,53 80 3,1<br />
50 0,52 70 2,7<br />
70 0,51 50 2,5<br />
<br />
B¶ng 1 tr×nh b y tÝnh chÊt c¬ lý cña hÖ NguyÔn TrÝ PhF¬ng, Vò Minh Ho ng, Th¸i<br />
HDDA-ankyt-DOP khi chiÕu 24 gi©y dFíi ®Ìn Do?n TÜnh, §o n ThÞ Ho . T¹p chÝ Hãa häc,<br />
tö ngo¹i ë c¸c ®é d y kh¸c nhau. Tõ b¶ng n y T. 43, sè 5, Tr. 530 - 534 (2005).<br />
thÊy r»ng, kÕt qu¶ x¸c ®Þnh c¸c tÝnh chÊt c¬ lý 3. NguyÔn ThÞ ViÖt TriÒu, NguyÔn TrÝ PhF¬ng,<br />
sau khi kh©u m¹ch cña hÖ trªn phï hîp víi c¸c Vò Minh Ho ng, Vò Ngäc H¶i. T¹p chÝ<br />
kÕt qu¶ kh¶o s¸t trªn c¸c h×nh 1 - 5. M ng 20 Khoa häc v C«ng nghÖ, T. 43, sè 2B, 143 -<br />
µm cã ®é cøng tF¬ng ®èi, ®é bÒn va ®Ëp, ®é bÒn 147 (2005).<br />
Ðp gi?n cao nhÊt v ®¹t 0,63, 115 kg.cm, 3,8 mm<br />
ë ®é d y m ng 20 µm. 4. NguyÔn ThÞ ViÖt TriÒu, LF¬ng V¨n T©m<br />
(®ang chê ®¨ng v o sè 2 n¨m 2006, T¹p chÝ<br />
Khoa häc v C«ng nghÖ).<br />
IV - kÕt luËn<br />
5. C. Decker. Journal of Polymer Science: Part<br />
- §? nghiªn cøu ¶nh hFëng cña ®é d y A: Polymer Chemistry, Vol. 30, 913 - 928<br />
m ng ®Õn ®Õn qu¸ tr×nh kh©u m¹ch quang cña (1992).<br />
hÖ HDDA-ankyt-DOP. M ng 20 µm cã ®é cøng 6. Christian Decker. Radiation Curing: Science<br />
tF¬ng ®èi, ®é bÒn va ®Ëp, ®é bÒn Ðp gi?n cao and Technology, (Edited by S. Peter Pappas),<br />
nhÊt v ®¹t 0,63, 115 kg.cm, 3,8 mm. Plenium Press, New York, 4, 135 - 139<br />
- §é d y m ng 20 µm ®Fîc lùa chän l ®é (1992).<br />
d y phï hîp ®Ó kh©u m¹ch quang hÖ acrylat- 7. C. Decker. Acta Polymer, 45, 333 - 347<br />
ankyt-DOP. (1994).<br />
8. Jane E. Baxter, R. Stephen Davidson and<br />
T1i liÖu tham kh¶o Hendrik J. Hageman. Eur. Polym. J. Vol.<br />
24, No. 5, 419 - 424 (1988).<br />
1. NguyÔn ThÞ ViÖt TriÒu, Lª Xu©n HiÒn. T¹p<br />
chÝ Hãa häc, T. 44, sè 1, Tr. 14 - 18 (2006). 9. C. Decker, T. Nguyen Thi Viet, H. Le Xuan.<br />
Eur. Polym. J. Vol. 32, No. 5, P. 559 - 567<br />
2. NguyÔn ThÞ ViÖt TriÒu, Lª Xu©n HiÒn, (1996).<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
