Vật liệu composite từ trấu và nhựa polypropylene: Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học nghiên cứu chế tạo

B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO

ĐI HC ĐÀ NNG

--------

PHM TH PHƯƠNG DUNG

NGHIÊN CU CH TO VT LIU COMPOSITE T

TRU VÀ NHA POLYPROPYLENE

Chuyên ngành: HÓA HU CƠ

Mã s: 60 44 27

TÓM TT LUN VĂN THC SĨ KHOA HC

Đà Nng,- Năm 2012

Công trình ñưc hoàn thành ti

ĐI HC ĐÀ NNG

Ngưi hưng dn khoa hc: TS. Đoàn Th Thu Loan

Phn bin 1: PGS.TS Lê T Hi

Phn bin 2: TS. Trnh Đình Chính

Lun văn ñưc bo v ti Hi ñng chm lun văntt nghip thc sĩ

khoa hc hp ti Đi hc Đà nng vào ngày 30 tháng 11 năm 2012.

Có th tìm hiu lun văn ti:

- Trung tâm hc liu – Đi hc Đà Nng

- Thư vin trưng Đi hc Sư phm – Đi hc Đà Nng.

M Đ U

1. LÝ DO CHN Đ& TÀI

Khi nn kinh t phát trin, dân s tăng lên nhanh chóng, vn ñ

môi trưng và tài nguyên ngày càng ñưc chú trng. Trong cùng mt

thi ñim, chúng ta phi ñi mt vi nhiu vn ñ như: S cn kit

dn các ngun tài nguyên, ñc bit là các ngun tài nguyên không tái

to ñưc, thiu các bãi chôn lp rác thi khi lưng rác trung bình mi

ngày càng tăng…Vì vy, vic phát trin các loi vt liu thân thin

vi môi trưng ñang ngày càng ñưc chú trng.

Trong khong hai thp niên tr li ñây, composite si t nhiên

(còn gi là nha g) ñưc chú trng nghiên cu, phát trin. Vi nhiu

ưu ñim vưt tri, composite si t nhiên ñang tng bưc ñi vào thc

t và có kh năng thay th nhiu vt liu composite t si tng hp

trong tương lai.

Trong s các vt liu composite thì composite nn nha nhit

d o gia cưng b!ng si t nhiên càng ñưc chú trng nghiên cu do

chúng có nhiu ưu ñim như ngun nguyên liu sn có, t" trng thp,

ñ bn cao và ñc bit thân thin vi môi trưng (có th b# phân h$y

bi vi sinh vt), không ñc hi vi con ngưi.

Composite si t nhiên (còn gi là nha g) là loi vt liu ñưc

to thành t si thc vt (t g hoc các loi thc vt như gai, ñay,

bông, tru...) và polymer (PE, PP, PVC...). Do vy mà vt liu nha

g mang c ñc ñim c$a c g và nha như: b mt ngoài ging g,

có kh năng tái ch, sn ph-m nh. hơn và giá thành r . Các sn ph-m

nha g hin nay ñưc ng d3ng trong rt nhiu lĩnh vc khác nhau

vi tính năng ngày càng tăng nhưa hàng rào, sàn g, trang trí ni tht,

chi tit ô tô, …

Do các tính năng ưu vit c$a composite si t nhiên như nh., bn,

thân thin vi môi trưng (có kh năng phân h$y sinh hc)… và giá

thành thp hơn các loi g t nhiên nên chúng ngày càng ñưc s5

d3ng rng rãi  các nưc trên th gii như M6, Châu Âu, Trung

Quc, Nht Bn, ...

Vit Nam là mt nưc có nn văn minh lúa nưc t lâu ñi. Sn

ph-m chính c$a cây lúa là go và cám (cám làm thc ăn cho gia súc)

và sn ph-m ph3 là rơm r, tru. Hin sn ph-m chính ñang ñưc s5

d3ng rt hiu qu, không ch" ñm bo an ninh lương thc quc gia

mà còn có giá tr# xut kh-u. Trong khi, sn ph-m ph3 ngày càng ít

ñưc s5 d3ng. Sn lưng lúa Vit Nam năm 2011 ñt hơn 42 triu tn

[23],trong ñó khi lưng tru chim 20%. Hin tru mi ch" ñưc s5

d3ng mt phn ñ ñun nu, ñt lò gch, lưng ln dư tha còn li

thưng ñưc ñ xung kênh rch hoc ñt ngoài tri gây ô nhi7m

môi trưng, làm cht cá, ách t8c dòng chy, ñc bit  ñng b!ng

sông C5u Long, ñng b!ng sông Hng và ri rác kh8p các vùng nông

thôn trong c nưc. Xut phát t thc t ñó, ñ tài ñã tin hành các

nghiên cu ñ s5 d3ng tru hiu qu hơn làm cht ñn cho

composite.

Tru là mt trong nh9ng ngun si t nhiên ph bin  nưc ta

và ñưc xem là vt liu gia cưng có kh năng thay th các loi si

tng hp (si cacbon, si th$y tinh…) trong mt s ng d3ng nht

ñ#nh vi các ưu ñim như: giá thành thp, ngun nguyên liu di dào,

t= trng thp, có kh năng phân h$y sinh hc, các tính cht cơ hc

riêng tương ñi cao, ít gây mài mòn thit b# cũng như ít nh hưng

ñn sc khEe con ngưi (so vi si th$y tinh).

Ngành nha là mt trong nh9ng ngành tăng trưng n ñ#nh c$a

th gii, tăng trung bình 9% trong vòng 50 năm qua. Mc dù cuc

kh$ng hong kinh t 2008 tác ñng ln ti nhiu ngành công nghip,

ngành nha vn tăng trưng 3% trong năm 2009 và 2010. Tăng

trưng c$a ngành nha Trung Quc và Fn Đ ñt hơn 10% và các

nưc Đông Nam Á vi gn 20% năm 2010 [24].

Ti Vit Nam nha là mt trong nh9ng ngành chin lưc vi

tc ñ tăng trưng cao trong nhiu năm tr li ñây. Tương t như

ngành Dưc, mt trong nh9ng lý do ñóng góp chính vào s tăng

trưng c$a ngành Nha là do xut phát ñim c$a Vit Nam còn thp,

t= l tiêu th3 bình quân trên ñu ngưi thp hơn trung bình c$a khu

vc và th gii. Do ph3 thuc ti khong 80% nguyên ph3 liu nhp

kh-u nên ngành Nha Vit Nam bin ñng mnh, tính ch$ ñng thp,

thưng xuyên s5 d3ng ngun vn lưu ñng ln (ñ nhp sn ht nha

vi thi gian lưu kho dài). [23]

Hin nay, nưc ta ñã có nhà máy sn xut ht nha

polyvinylclorua (PVC) (Công ty nha và hóa cht Phú M; Công ty

nha và hóa cht TPC Vina) và nha polypropylene (PP) (Nhà máy

sn xut PP  Dung Qut năng sut 150000 tn/năm). Trong khi ht

nha PVC ñưc s5 d3ng khá hiu qu sn xut ra nhiu loi sn

ph-m thì ht nha PP sn xut trong nưc vn chưa ñưc ng d3ng

nhiu, ch$ yu dùng làm bao bì. Vì vy, ñ tăng hiu qu s5 d3ng

ngun nha PP di dào ñó, ñ tài chn nha PP làm nha nn cho

composite. Nha PP là mt loi polyolefin thân thin vi môi trưng

bi kh năng tái ch cũng như ñiu kin gia công thích hp vi các

loi si t nhiên <200

Trên th gii, có mt s nghiên cu v vt liu composite t

nha PP và tru. Các nghiên cu ñó ñã ñưc ng d3ng thành công

vi quy mô sn xut công nghip như các công ty sn xut vt liu

composite Robina Flooring Sdn Bhd – Malaixia chuyên sn xut các

loi vt liu gia d3ng như bàn gh, ván sàn... [26]

T các yêu cu thc t ñó, ñ tài nghiên cu ch to vt liu

composite t PP và tru ñ ng d3ng vào thc t, hn ch ô nhi7m

môi trưng cũng như to ra sn ph-m có giá tr# kinh t. Khi s5 d3ng

kt hp tru và và PP có th to vt liu composite có kh năng thay

th các vt liu composite t bt g, si th$y tinh, cacbon... và các

loi vt liu truyn thng khác như g, gch, kim loi...

2. MC TIÊU NGHIÊN CU

Nghiên cu ñiu kin gia công mu và kho sát nh hưng các

hàm lưng ñn và cht tương hp ñn các tính cht c$a mu nh!m

xác ñ#nh ñiu kin gia công và ñơn phi liu ti ưu c$a composite t

tru và nha PP

3. Đ*I TƯ+NG VÀ PHM VI NGHIÊN CU

- Đi tưng nghiên cu: Các nguyên vt liu tru, nha, cht tương

hp.

- Phm vi nghiên cu: Trong phòng thí nghim

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU

- Phương pháp thu thp d9 liu.

- Phương pháp thc nghim.

- Phương pháp toán hc

- Phương pháp ñánh giá.

5. Ý NGHĨA KHOA HC VÀ THC TI.N Đ& TÀI

- To ra “vt liu xanh” thân thin vi môi trưng.

- Góp phn vào lĩnh vc nghiên cu vt liu nha g trên nha PP và

ñn tru như: xây dng quy trình công ngh ch to vt liu

composite trên nn nha PP và tru; Đánh giá ñưc yu t nh hưng

ñn tính năng c$a vt liu composite trên nn nha PP và tru.

- Tn d3ng ñưc ngun tru ph ph-m ñ ch to các sn ph-m có

giá tr# có th ng d3ng làm c5a, vách ngăn, sn ph-m lót sàn, hang

rào, …ph3c v3 xây dng và trang trí ni tht.

- Gim thiu ô nhi7m môi trưng và hn ch nn phá rng ba bãi.

6. B* CC C/A LUN VĂN

B c3c c$a lun văn gm:

- Chương 1: Lý thuyt tng quan

Gii thiu tng quan v vt liu composite, vt

liu composite si t nhiên và vt liu composite nha

polypropylene/tru.

- Chương 2: Thc nghim.

- Chương 3: Kt qu và tho lun.

CHƯƠNG 1

LÝ THUYT T0NG QUAN

1.1. T0NG QUAN V& COMPOSITE

Composite là vt liu t hp t hai hay nhiu loi vt liu

khác nhau, vt liu to thành có các tính cht kt hp t các vt liu

thành phn [1].

1.1.1. Đ1c ñi2m, tính ch3t c4a v5t li6u composite

Là vt liu nhiu pha. Các pha to nên composite thưng

khác nhau v bn cht, không hoà tan ln nhau và phân cách nhau

b!ng ranh gii pha. Trong thc t ph bin là loi composite hai pha.

Pha liên t3c trong toàn b khi vt liu composite ñưc gi là nn.

Pha phân b gián ñon, ñưc nn bao bc gi là ct (vt liu gia

cưng).

1.1.2. Thành ph7n c4a v5t li6u Composite

Gm 2 thành phn chính:

- Vt liu nn (pha liên t3c).

- Vt liu gia cưng (pha gián ñon).

1.1.2.1. Vt liu nn

Là thành phn phân b liên t3c, to môi trưng phân tán cho vt

liu gia cưng.

1.1.2.2. Vt liu gia cưng

- Đóng vai trò ch#u lc và phân tán lc.

1.1.3. Phân loi v5t li6u composite

1.1.3.1. Phân loi theo hình dng vt liu gia cưng

+ Vt liu composite ct si.

+ Vt liu composite ct ht.

+ Vt liu composite cu trúc.

1.1.3.2. Phân loi theo bn cht ca vt liu nn

1.2. COMPOSITE S+I T NHIÊN

1.2.1. Si t nhiên

Si t nhiên t thc vt (hay còn gi là si lignocellulose)

tn ti  kh8p các nơi trên th gii như: si ñay t Fn Đ và

Bangladesh; xơ da có mt  hu ht các nưc nhit ñi trên th gii

trong ñó Fn Đ chim 20% sn lưng; …

1.2.1.1. Cu trúc vi mô ca si t nhiên

Si t nhiên có th ñưc xem như composite c$a vi si

cellulose ñưc g8n kt vi nhau bi nn lignin và hemicellulose.

1.2.1.2. Thành phn hóa hc, kh năng kt tinh và tính cht ca

si t nhiên

Thành phn chính c$a si t nhiên là cellulose (α-cellulose),

hemicellulose, lignin, pectin và sáp.

1.2.1.3. Hình dng và kích thưc ca si t nhiên

Si t nhiên có dng xo8n trong quá trình s8p xp c$a nh9ng

chui cellulose.

1.2.1.4. Bin ñi hóa hc và ñc ñim ca si t nhiên

Trong composite si t nhiên, các ñc tính b mt như là s

thm ưt, s bám dính c$a si t nhiên và các nha nn, sc căng b

mt hoc trng thái r c$a b mt có th ci thin b!ng cách bin ñi

hóa hc si.

1.2.2. Đ1c ñi2m, tính ch3t c4a composite si t nhiên

1.2.2.1. Đ n ñnh nhit

1.2.2.2. Kh năng hút m

1.2.2.3. S phân hy do vi khun và ánh sáng

1.2.3. Bi8n tính b9 m1t si, nha n9n

Tính cht c$a vt liu composite không ch" b# nh hưng bi

tính cht c$a si và nha, hàm lưng si, chiu dài si, hưng si ñi

vi lc tác d3ng mà còn b# nh hưng bi liên kt gi9a nha và si

ti b mt tip xúc.

1.2.3.1. Bin tính b mt si

1.2.3.2. Bin tính nha nn

a. Copolymer ghép ca polyme vi anhydric maleic

b. Polymethylene-polyphenyl-isocyanate

c. Hp cht silane hu cơ

d. Các yu t khác nh hưng ñn s liên kt si và nha

1.2.4. Các phương pháp gia công

1.2.4.1. Gia công  áp sut thưng

a. Phương pháp lăn ưt (Hand lay- up)

b. Phương pháp phun (Spray up)

c. Phương pháp túi chân không (Vaccum bagging)

d. Phương pháp ñúc chuyn nha (Resin transfer moulding)

e. Phương pháp ñúc chuyn nha có s tr giúp ca chân không

(VARTM)

1.2.4.2. Gia công dưi áp sut

a. Phương pháp ñùn

b. Phương pháp ñúc tiêm

c. Phương pháp ñúc tiêm nha (Resin injection moulding)

d. Phương pháp ñúc ép (Press moulding)

e. Các phương pháp gia công khác

Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo vật liệu composite từ trấu và nhựa polypropylene

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi