Nghiên cứu và chế tạo vật liệu composite từ nhựa polyester không no và sợi thủy tinh có khả năng kháng cháy trên cơ sở diamonium hydrogen phosphate (dap) và cao su clo hóa (cr)

by endurance measurement methods, Brookfield method and Underwriters Laboratories Tests... Diamonium Hydrogen Phosphat DAP .... Ph ngăphápăđoăđ nh t Brookfield .... Ph ngăphápăđoănhi tăđ

LÊăNG CăQUYÊN

NGHIÊNăC U VÀăCH T O V T LI U COMPOSITE

TINHăCịăKH N NGăKHÁNGăCHÁYăTRÊNăC ăS

DIAMONIUM HYDROGEN PHOSPHATE (DAP)

CỌNGăTRỊNHă CăHOĨNăTHĨNHăT I

Cánăb h ng d n khoa h c: PGS.TS Nguy nă căThƠnh

PGS.TS Hu nhă iăPhú

Cánăb ch m nh năxétă1: PGS.ăTS.ăHƠăThúcăChíăNhơn

Cánăb ch m nh năxétă2: TS.ăNguy năNg căÂn

Lu năv năth căs ăđ c b o v t iăTr ngă i h căBáchăKhoa,ă HQGăTp.ăHCMăngƠyă25 thángă07 n mă2022

ThƠnhăph n H iăđ ngăđánhăgiáălu năv năth căs ăg m:

1 Ch ăt ch:ăTS.ăLaăTh ăTháiăHƠ

I H C QU C GIA TP.HCM

TR NGă I H CăBÁCHăKHOA C NGăHọAăXÃăH I CH NGH AăVI T NAM c l p - T do - H nhăphúc

NgƠy,ătháng,ăn măsinh: 20/01/1994 N iăsinh:ăBƠăR aăV ngăTƠu

I TÊNă TÀI:ăNGHIÊNăC U VÀăCH T O V T LI U COMPOSITE T

NH AăPOLYESTERăKHỌNGăNOăVÀăS I TH YăTINHăCịăKH N NGă KHÁNGăCHÁYăTRÊNăC ăS DIAMONIUM HYDROGEN PHOSPHATE (DAP)ăVÀăCAOăSUăCLOăHịAă(CR)

STUDY ON MANUFACTURE A FIRE RESISTANT COMPOSITE FROM UNSATURATUED POLYESTER AND FIBER GLASS BASE ON DIAMONIUM HYDROGEN PHOSPHATE (DAP) AND CHLORINATED RUBBER (CR)

II NHI M V VÀăN I DUNG:

- Kh oă sátă t ng h p h n h p nh aă polyesteră khôngă noă cóă ch a diamonium hydrogenăphosphateăvƠăcaoăsuăcloăhóa

- Ch t o h v t li u compsite t nh a polyesterăkhôngănoăcóăkh n ngăkhángăcháyătrênăc ăs diamoniumăhydrogenăphosphateăvƠăcaoăsuăcloăhóa

L IăCÁMă N

Tr c h t,ăemăxinăđ c g i l i c mă năchơnăthƠnhăv iălòngăbi tă năsơuăs c

nh tăđ nătoƠnăth th yăcôătr ngă i H căBáchăKhoaăTpăH ChíăMinhănóiăchungăvƠăcácăth yăcôăKhoaăCôngăNgh V t Li uănóiăriêng.ăTrongăquáătrìnhăh c t p t iătr ng, emăđưăđ c th yăcôădìuăd t ch b o t nătình;ănh năđ c s quanătơm,ăgiúpăđ c a

th yăcôăvƠăb năbèătrongăh c t păc ngănh ăcu c s ng

c bi t,ăemăxinăchơnăthƠnhăc mă năth y Nguy nă căThƠnh vƠăth y Hu nh iăPhú đưăt nătơmăh ng d năvƠăgiúpăđ emăhoƠnăthƠnhălu năv n nƠy.ăEmăxinăcámă

nă cácă anhă ch ă trongă phòngă thí nghi mă tr ngă đi mă Qu că giaă v ă Polymeră vƠă

Composite đưăgiúpăđ emătrongăquáătrìnhăth c hi n lu năv n

Con xin g i l i c mă năđ năgiaăđình,ăluônăl ng nghe vƠăchiaăs v i con

Cu iăcùng,ăv iălòngăkínhătr ngăvƠăbi tă năsơuăs c,ăemăxinăkínhăchúcăquỦăth y côăd iădƠoăs c kh eăvƠăluônăthƠnhăcôngătrongăcôngăvi c

Emăxinătriăơnăt t c !

Tp H Chí Minh, ngày 25 tháng 07 n m 2022

LÊăNG C QUYÊN

TịMăT T

Compositeă cóăkh n ngăkhángăcháyăđ cănghiênăc uăvƠăch t o t nh a polyesterăkhôngănoăk t h p v iăcaoăsuăcloăhóaăvƠăs i th y tinh S khángăcháyăd a trênăc ăch ng ngăt t oăphaăkhíătrênăb m t v t li uătrongăquáătrìnhăcháyăcaoăsuăcloăhóa.ăV t li u compositeăcóăđ b năkéo,ămodulesăkéo,ăđ b n u năvƠămodulesău n

t ngăđ i t t,ăt ngăđ ngăv i v t li u composite nh a UPE V kh n ngăkhángăcháy,ăm uăcóăv n t căcháyăc a ng n l a th p, th păh năv t li u composite nh a UPE.ă ánhăgiáătínhăch t v t li u b ngăcácăph ngăphápăđoăđ b n,ăđoăđ nh t,

ph ngăphápăki m tra s cháyăULă94

by endurance measurement methods, Brookfield method and Underwriters Laboratories Tests

L IăCAMă OAN

TôiăxinăcamăđoanăđơyălƠăcôngătrìnhănghiênăc u khoa h căđ c l p c aăriêngătôiăd i s h ng d n khoa h c c a PGS.TS Nguy nă căThƠnh vƠăPGS.TSăHu nh iăPhú M t s n iădungănghiênăc uălƠăthƠnhăqu c a t p th vƠăđưăđ căcácăđ ng

s choăphépăs d ng.ăCácăk t qu nghiênăc u trong lu năv nădoătôiăt tìmăhi u,ăphơnătíchăm tăcáchătrungăth c,ăkháchăquanăvƠăphùăh p v i th căti năc a Vi tăNam.ăCácă

k t qu nƠyăch aăt ngăđ căcôngăb trong b t k nghiênăc uănƠoăkhác.ă

Tp H ChíăMinh,ăngƠyă25ăthángă07 n mă2022

Tácăgi lu năv n

LÊăNG CăQUYÊN

M CăL C

L IăCÁMă N IV TịMăT T V

L IăCAMă OAN VI

M C L C VII DANH M CăHỊNH X

DANH M C B NG XII DANH M C VI T T T XIV

CH NGă1:ăM U 1

CH NGă2:ăT NG QUAN 6

2.1 T ng quan v polyesterăkhôngăno 6

2.1.1 Gi i thi u v polyesterăkhôngăno 6

2.1.2 C ăch ph n ngăđóngăr n 7

2.2 T ng quan v v t li uăkhángăcháy 10

2.2.1 S cháyăv t li uăpolymerăvƠăcomposite 10

2.2.2 C ăch khángăcháyăchoăpolymerăvƠăcomposite 12

2.3 Gi i thi u v ch tăkhángăcháyăs d ng 15

2.3.1 Cao suăCloăhóaă(CR) 15

2.3.2 Diamonium Hydrogen Phosphat (DAP) 18

2.4 Cácăph ngăphápăđánhăgiáăv t li u 19

2.4.1 Ph ngăphápăđoăđ nh t Brookfield 19

2.4.2 Ph ngăphápăđoănhi tăđ vƠăth iăgianătrongăquáătrìnhăđóngăr n 20

2.4.3 Ph ngăphápăđoăđ b n 21

2.4.3.1 Ph ngăphápăđoăđ b n u n 21

2.4.3.2 Ph ngăphápăđoăđ b n kéo 22

2.4.4 Ph ngăphápăđoăđ cháy 24

CH NGă3:ăTH C NGHI M 27

3.1 M cătiêuăvƠăn i dung c aăđ tƠi 27

3.1.1 M cătiêuănghiênăc u 27

3.1.2 N i dung 27

3.2 Nguyênăli uăchính 27

3.2.1 Polyesterăkhôngănoă(UPE) 27

3.2.2 CaoăsuăCloăhóaă(CR) 29

3.2.3 Tácăch tăkhángăcháyăDiamonium Hydrogen Phosphate (DAP) 30

3.3 Thi t b - D ng c 30

3.4 Ph ngăphápănghiênăc u 30

3.4.1 N iădungă1:ă ánhăgiáăkh n ngăphơnătánăc a CR vƠ DAP trong nh a UPE 30

3.4.2 N iădungă2:ă ánhăgiáăkh n ngăđóngăr n c a h n h p nh a UPE/CR/DAP 34

3.4.3 N i dung 3:ă ánhăgiáătínhăch tăc ălỦăvƠăkh n ngăkhángăcháyăc a nh a UPE/CR/DAPăl nătayăcompositeăv i s i th y tinh 38

CH NGă4:ăK T QU VĨăBĨNăLU N 41

4.1 N iădungă1:ă ánhăgiáăkh n ngăphơnătánăc a CR vƠ DAP trong nh a UPE 41

4.1.1 ánhăgiáăkh n ngăphơnătánăc a DAP trong nh a UPE 41

4.1.2 ánhăgiáăkh n ngăphơnătánăc a cao su CR trong nh a UPE 43

4.1.3 ánhăgiáăkh n ngăphơnătánăc aăDAPăvƠăCRătrongănh a UPE 43

4.2 N iădungă2:ă ánhăgiáăkh n ngăđóngăr n c a h n h p nh a UPE/CR/DAP 43

4.2.1 ánhăgiá kh n ngăđóngăr n c a DAP trong nh a UPE 43

4.2.2 ánhăgiáăkh n ngăđóngăr n c a cao su CR trong nh a UPE 47

4.2.3 ánhăgiáăkh n ngăđóngăr n c a DAP vƠăCR trong nh a UPE 54

4.3 N i dung 3:ă ánhăgiáătínhăch tăc ălỦăvƠăkh n ngăkhángăcháyăc a nh a UPE/CR/DAPăl nătayăcompositeăv i s i th y tinh 60

4.3.1 ánhăgiáătínhăch tăc ălỦăvƠăkh n ngăkhángăcháyăc a nh aăUPE/DAPăl nă tay composite v i s i th y tinh 60

4.3.2 ánhăgiáătínhăch tăc ălỦăvƠăkh n ngăkhángăcháyăc a nh aăUPE/CRăvƠă10%ă

SMăl nătayăcompositeăv i s i th y tinh 65

4.3.2.1.Tínhăch tăc ălỦăc a nh aăUPE/CRăvƠă10%ăSMăl nătayăcompositeăv i s i th y tinh 65

4.3.2.2.Kh n ngăkhángăcháyăc a nh aăUPE/CRăvƠă10%ăSMăl nătayăcompositeăv i s i th y tinh 71

4.3.3 ánhăgiáătínhăch tăc ălỦăvƠăkh n ngăkhángăcháyăc a nh a UPE/CR/DAP l nătayăcompositeăv i s i th y tinh 73

K T LU N ậ KI N NGH 79

DANH M CăCÁCăCỌNG TRỊNHăKHOAăH C 80

TĨIăLI U THAM KH O 88

PH L C 91

LụăL CHăTRệCHăNGANG 95

DANHăM CăHỊNH

Hìnhă2.1 S cháyăc a v t li u polymer 11

Hìnhă2.2 Nguyênăt călƠmăgi m kh n ngăcháyăc a polymer 12

Hìnhă2.3 C ăch khángăcháy 13

Hìnhă2.4 Nh t k Brookfield 20

Hìnhă2.5 Hìnhăd ng m u 20

Hìnhă2.6 Môăhìnhăm uăđoă ng su t u n 22

Hìnhă2.7 M u th đ b năkéo 23

Hìnhă2.8 th ng l c c a m u khi chuăkéo 24

Hìnhă2.9 Môăhìnhăph ngăphápăđánhăgiáăkh n ngăkhángăcháyăc a v t li u composite 24

Hìnhă2.10 Thi t b ki m tra kh n ngăcháyăc aăpolymerătheoătiêuăchu n UL94 26

Hìnhă3.1 S ăđ kh iăquyătrìnhăth c hi năđoăđ phơnătánăc a CR trong nh a UPE 31

Hìnhă3.2 S ăđ kh iăquyătrìnhăth c hi năđoăđ phơnătánăc a DAP trong nh a UPE 33

Hìnhă3.3 S ăđ kh iăquyătrìnhăth c hi năđoăđ phơnătánăc aăCRăvƠăDAPătrongănh a UPE

ầầầầ 34

Hìnhă3.4 S ă đ kh iă quyă trìnhă th c hi nă đoă kh n ngă đóngă r n c a h n h p nh a UPE/CR/DAP 37

Hìnhă3.5 S ăđ kh iăquyătrìnhăth c hi năđoătínhăch tăc ălỦăvƠăkh n ngăkhángăcháyăc a nh a UPE/CR/ DAPăl nătayăcompositeăv i s i th y tinh 40

Hìnhă4.1 nh SEM c a m uăđóngăr n h n h păDAPăvƠăUPE 41

Hìnhă4.2 nh SEM c a m uăđóngăr n h n h păCRăvƠăUPE 42

Hìnhă4.3 nh SEM c a m uăđóngăr n h n h păDAP,ăCRăvƠăUPE 43

Hìnhă4.4 th bi u di năđ nh t c aăcácăm uătrongătr ng h p nghi n bi h n h p paste UPEăvƠăDAP 45

Hìnhă4.5 th bi u di n quan h gi a th iăgianăvƠănhi tăđ đóngăr n c aăcácăm u UPE vƠăhƠmăl ngăDAPăkhácănhauătr ng h p nghi n bi h n h păUPEăvƠăDAP 47

Hìnhă4.6 Bi uăđ th hi năđ nh t h n h p nh a UPE/CR 48

Hình 4.7 Bi uăđ th hi n th iăgianăvƠănhi tăđ đóngăr n c a nh a UPE/CR trongăcácăt l khácănhau 50

Hìnhă4.8 Bi uăđ soăsánhănhi tăđ t iăđi măgelăhóaăc a nh a UPE/CR 51

Hìnhă4.9 Bi uăđ soăsánhăth iăgianăgelăhóaăc a nh a UPE/CR 52

Hìnhă4.10 Bi uăđ soăsánhănhi tăđ đóngăr n max c a nh a UPE/CR 53

Hìnhă4.11 Bi uăđ soăsánhăth iăgianăđóngăr n max c a nh a UPE/CR 53

Hìnhă4.12 Bi uăđ th hi năđ nh t h n h p nh a UPE/CR/DAP 55

Hìnhă4.13 Bi uăđ th hi n th iăgianăvƠănhi tăđ đóngăr n c a nh a UPE/CR/DAP 57

Hìnhă4.14 Bi uăđ soăsánhăth iăgianăgelăhóaăc a nh a UPE/CR/DAP 57

Hìnhă4.15 Bi uăđ soăsánhănhi tăđ đóngăr n max c a nh a UPE/CR/DAP 58

Hìnhă4.16 Bi uăđ soăsánhăth iăgianăđóngăr n max c a nh a UPE/CR/DAP 28

Hìnhă4.17 Cácăm uăcompositeăUPE/DAPăvƠăs i th y tinh sau khi th cháyătr ng h p nghi n bi h n h păDAPăvƠănh a UPE 64

Hìnhă4.18 Bi uăđ soăsánhăđ b năkéoăgi a composite nh a UPE/CR/ă10%ăSMăvƠăs i th y tinh 66

Hìnhă4.19 Bi uăđ soăsánhămodulesăkéoăgi aăcompositeăUPE/CR/ă10%ăSMăvƠăs i th y tinh 67

Hìnhă4.20 Bi uăđ soăsánhăđ b n u n gi a composite nh a UPE/CR/ 10%ăSMăvƠăs i th y tinh 69

Hìnhă4.21 Bi uăđ soăsánhămodunău n gi a composite nh aăUPE/CR/ă10%ăSMăvƠăs i th y tinh 69

Hìnhă4.22 Bi uăđ soăsánhăv n t căcháyăgi a composite nh a UPE/CR/10%ăSMăvƠăs i th y tinh 72

Hìnhă4.23 Cácăm uăcompositeăUPE/CR/DAPăvƠăs i th y tinh sau khi th cháyătr ng h p nghi n bi h n h p 77

DANHăM CăB NG

B ng 1.1 Cácăh p ch t ch ngăcháyăvƠăc ăch ch ngăcháy 14

B ng 3.1 Thôngăs k thu t nh aăUPEăhưngăFullmark 28

B ng 3.2 Thôngăs k thu tăCaoăsuăCloăhóaă(CR)ăhưngăSHENYU 29

B ng 3.3 Thôngăs k thu tăDAPăhưngăNiran 30

B ng 3.4 Cácăy u t kh oăsátăvƠăph ngăphápăđánhăgiáăđ phơnătánăc aăcaoăsuăcloăhóaă CR trong nh a UPE 32

B ng 3.5 Cácăy u t kh oăsátăvƠăph ngăphápăđánhăgiáăđ phơnătánăc a DAP trong nh a UPE 33

B ng 3.6 Cácăy u t kh oăsátăvƠăph ngăphápăđánhăgiáăđ phơnătánăc aăcaoăsuăcloăhóaă CRăvƠăDAPătrongănh a UPE 35

B ng 3.7 Cácăy u t kh oăsátăvƠăph ngăphápăđánhăgiáăkh n ngăđóngăr n c a h n h p nh a UPE/CR/DAP 36

B ng 3.8 Cácăy u t kh oăsátăvƠăph ngăphápăđánhăgiáătínhăch tăc ălỦăvƠăkh n ngăkhángă cháyăc a nh aăUPE/CR/DAPăl nătayăcompositeăv i s i th y tinh 39

B ng 4.1 ănh tăBrookfieldăc aăcácăm uăUPE/DAPă ăt căđ ă5ăvòng/phút 44

B ng 4.2 Giáătr ăđ ănh tăBrookfieldăc aăcácăm uăUPE/DAPă ăt căđ ă50ăvòng/phút 44

B ng 4.3 Giáătr h s thixotropic gi a v n t că5ăvòng/phútăvƠă50ăvòng/phút 45

B ng 4.4 Th iăgianăgel,ănhi tăđ ăt iăđi măgelăvƠăth iăgiană ngăv iănhi tăđ ăcaoănh tăc aă cácăm uă10%ă20%ă30%ă40%ă50%ăDAP 46

B ng 4.5 nh t Brookfield c aăcácăm u UPE/CR 48

B ng 4.6 Th i gian gel, nhi tăđ t iăđi măgelăvƠăth i gian ng v i nhi tăđ cao nh t c a cácăm uă0%,ă2.5%,ă5%,ă7.5%,ă10%ăcaoăsuăcloăhóa 49

B ng 4.7 nh t Brookfield c aăcácăm u UPE/CR/DAP 55

B ng 4.8 Th i gian gel, nhi tăđ t iăđi măgelăvƠăth i gian ng v i nhi tăđ cao nh t c a cácăm u UPE/CR/DAP 56

B ng 4.9 Giáătr ng su tăkéoăvƠămoduleăkéoăc aăcácăm u nh aăUPEăvƠăDAPăl nătayă composite v i s i th y tinh 61

B ng 4.10 Giáătr ng su t u năvƠămoduleău n c aăcácăm u nh aăUPEăvƠăDAPăl nătayă composite v i s i th y tinh 61

B ng 4.11 K t qu th cháyăc aăcácăm u composite theo chu n UL94-HBătr ng h p

nghi n bi h n h păDAPăvƠănh a UPE 63

B ng 4.12 Giáătr đ b năkéo,ămodulesăkéoăc a composite nh aăUPE/CR/ă10%ăSMăvƠăs i

th y tinh 66

B ng 4.13 Giáătr đ b n u n, modules u n c a composite nh aăUPE/CR/ă10%ăSMăvƠăs i

th y tinh 68

B ng 4.14 V n t căcháyăc a c a composite nh a UPE/CR/ 10%ăSMăvƠăs i th y tinh 71

B ng 4.15 Giáătr ng su tăkéoăvƠămoduleăkéoăc aăcácăm u nh a UPE/CR/DAP l nătayă

DANHăM CăVI TăT T

DAP Diamonium Hydrogen Phosphate

CH NGă1:ăM ă U 1.ă t v năđ

Trong s phátătri n m nh m c a khoa h c k thu t th iăđi m hi n t iăvƠă

t ngălai,ăv t li uăpolymerăđangăd n thay th cácăv t li u truy n th ng b i nh ngă uă

đi măv t tr iămƠănóăcóăđ c Trong s đóăthìăv t li u composite t nh aăvƠăs i gia

c ngăđangăd n chi mă uăth t cácă ng d ngătrongăđ i s ng cho t iăcácăngƠnhăcôngă

nghi p

V iăcácătínhăch t t tănh ălƠăcáchăđi n, t căđ bayăh iăth p, ch ngă nămòn t t

v i nhi uămôiătr ng,ăđ trongăcao,ăcóăđ b năc ăh c t tăthìănh aăpolyesterăkhôngănoă

(UPE) r tăthíchăh păchoăcácă ng d ngăcomposite.ăTuyănhiênănh căđi m l n c a

composite t nh a UPE l iălƠăkh n ngăb tăcháyăcaoăvƠăsinhăraănhi uăkhóiătrongăkhiăcháy,ădoăđóăđ h n ch s cháyăc ngănh ăcácăkhíăđ căthìăc năthêmăvƠoăcácăph giaăđ cóăth khángăl i s cháyăc a v t li u

CaoăsuăCloăhóaă(CR)ălƠăm t ch tăkhángăcháyăkháăph bi n, d aătrênăc ăch

ng ngăt t oăphaăkhíătrênăb m t v t li u,ăđ lƠmăgi m s ti păxúc c a oxygen v i b

m tăcháyăquaăđóăng năc n s cháy.ăM tăkhác,ătrongăquáătrìnhăcháyăcaoăsuăCRăs t o raăkhíănhómăhalogen,ăđơyăđ căcoiălƠăch tăkhíăcóăth gơyăđ c v iăc ăth conăng i, doăđóăc năthêmăm t ph giaăkhángăcháyăkhácăđ ng năc n s hìnhăthƠnhăhalogen trong khiăcháy

DiamoniumăhydrogenăPhosphateă(DAP)ăc ngălƠăm t ch tăkhángăcháyăt t Khi

b phơnăh y nhi t s cho ra s n ph m NH3 vƠăH2O, t o hi u ngăphaăloưngăvƠăhìnhăthƠnhăl p r n NH3 vƠăH2O trênăb m tăpolymerăng năch n nhi tăvƠăoxygenăti păxúc.ă

ThêmăvƠoăđóălƠăs k t h p c aăhalogenă(trongăcaoăsuăCR)ăvƠăamoni (trong DAP) t o

mu i amoni clorua s lƠmăgi m thi uăl ngăHalogenăgơyăh iăthoátăra

H ngăn m,ătrênăth gi iăvƠătrongăn cătaăcóăr t nhi u v h a ho n x yăraăgơyă

nhi u thi t h iăchoăconăng iăc ngănh ătƠiăs n.ăDoăđóăvi cănghiênăc uăvƠăch t o v t

li u composite t nh aăpolyesterăkhôngănoăvƠăs i th yătinhăcóăkh n ngăkhángăcháyă

trênăc ăs DiamoniumăHydrogenăPhosphateă(DAP)ăvƠăcaoăsuăCloăhóaă(CR)ălƠăr t c n

thi tăvƠăc năđ cănghiênăc u

2.ăụăt ng khoa h c

N mă2004,ăm tăbƠiăvi t v v năđ khángăcháyătrongănh aăpolyesterăkhôngănoăvƠănh a vinyl, cho th yăkhiăcácăs n ph m nh aăpolyesterăcóăch aăhalogenăthìăcóăhi u

qu kh n ngăkhángăcháyăcaoăh năh n.ăBƠiăvi tăđ căđ ngătrênăt păchíăJournalăofăFireă

Sciencesădoăcácătácăgi EdwardăD.ăWeilăvƠăSergeiăV.ăLevchikăđ ngăsángătác.ă[9]

Thángă1ăn mă2008,ăEdwardăD.ăWeil,ăSergeiăV.ăLevchikăđưăcôngăb trênăt p chíăJournalăofăFireăSciencesăvi t v s h uăíchăc a vi căđ aăh p ch tăhalogenăvƠoătrongăpolyolefinăđ c i thi n kh n ngăkhángăcháy.ă[10]

N mă 2012,ă Kă Subramaniam,ă Aă Das,ă Lă HƯußler,ă Că Harnischă cóă côngă trìnhănghiênăc u c i thi n kh n ngăkhángăcháyăc aăcácăh p ch t cao su Polycloroprene

v i MWCNTs bi nă tínhă ionică đ că đ ngă trênă t pă chíă Polymeră Degradationă andă

StabilityăvƠoăthángă5ăn mă2012ădoăđ ngătácăgi [11]

Tìnhăhìnhănghiênăc uătrongăn c v năch aăđ c păđ n v vi căkhángăcháyăc a

nh aăUPEătrênăc ăs DAPăvƠăCR,ănh ngănhómănghiênăc u c a PGS.TS Nguy nă c ThƠnhăthu cătr ngăđ i h căBáchăKhoaăTpHCMăđưăcóănh ng nghiênăc u v s khángăcháyănƠyănh :

 Lu nă v nă nghiênă c u kh n ngă khángă cháyă c a Diammonium hydrogen

phosphate ng d ngătrongăcompositeăUPEăvƠăs i th y tinh c aăsinhăviênăTr ngăThiênăNg c,ăgiáoăviênăh ng d n PGS.TS Nguy nă căThƠnh.ăKhiăs d ng ch t khángăcháyăDAPăv iăhƠmăl ng 10% m uăcóăc i thi năđángăk so v i m u composite

UPE, ng n l aăkhôngăcháyălanăraăsauă30ăgiơyăđ tămƠăt tătrongă25mmăđánhăd uăđ u tiênăv i th iăgianăcháyătrungăbìnhă2ăphútă17ăgiơy.ăSoăv iăcácăm uă10%ăhƠmăl ng DAPătrongătr ng h p ch nghi n bi h p ch tăkhángăcháyăDAPăvƠăkhu y cao t c ta thuăđ c k t qu th iăgianăcháyătrongă25mmăđ uătiênăítăh n.ăCóăth lỦăgi iălƠănh a UPEăvƠăch tăkhángăcháyăDAPăđ căhòaătr n t tăh năcácăh t b tăkhángăcháyăphơnătánă

đ uăh nătrongăh n h p nh a d năđ n kh n ngăkhángăcháyăt tăh n.ăK t qu t t nh t

thuăđ c khi s d ngăhƠmăl ngăkhángăcháyă20%ăDAPăcácăm uăcompositeăđ uăkhôngăcóăd u hi u c a s cháyăsauăkhiăng ngăđ tătrongă30ăgiơy.ăNh ngăv iăhƠmăl ng 20% DAPă thìă đ b nă c ă lỦă khôngă t t b ngă hƠmă l ng 10% DAP K t lu nă lƠă m u

composite UPE ậ s i th y tinh v iă10%ăkhángăcháyăDAPătrongătr ng h p nghi n bi

c h n h păDAPăvƠănh aăUPEătrongă8hălƠăt iă uănh t.ăNóăv aăđ m b oătínhăch tăc ălỦăkhôngăb quáăth păvƠăv aăt ngăđ căthêmăkh n ngăkhángăcháyăchoăcompositeă

UPE ậ s i th y tinh [17]

 Lu năv nănghiênăc u kh n ngăkhángăcháyăc aăcaoăsuăcloăhóaăCRă ng d ng trongăcompositeăUPEăvƠăs i th y tinh c aăsinhăviênăNguy năHƠăThi năDuyên,ăgiáoăviênăh ng d n PGS.TS Nguy nă căThƠnhăchoăk t lu nălƠ:ăM u ch aăhƠmăl ng

cao su cloăhóaă2.5%,ă5%ăcóăđ nh tăphùăh păđ giaăcôngăcomposite.ăT o ra v t li u compositeăcóăđ bênăkéo,ămodulesăkéo,ăđ b n u năvƠămodulesău năt ngăđ i t t,

t ngăđ ngăv i v t li u composite nh a UPE V kh n ngăkhángăcháy,ăcácăm u nƠyăcóăv n t căcháyăc a ng n l a th p, th păh năv t li u composite nh a UPE M u

ch aăhƠmăl ngăcaoăsuăcloăhóaă2.5%,ă5%,ă7.5%ăđ căhòaătanăthêmă10%ădungămôiăStyrenă Monomeră cóă đ nh t th pă thíchă h pă l nă tayă composite,ă t o ra v t li u compositeăcóăđ b năkéo,ămodulesăkéo,ăđ b n u n, modules u năcaoăh năm uăkhôngăphaăthêmădungămôiăvƠăt ngăđ ngăv iăđ b năkéo,ămodulesăkéo,ăđ b n u năvƠă

modules u n c a composite nh a UPE V kh n ngăkhángăcháy,ătuyăv n t căcháyăcaoăh năv n t căcháyăc aăcompositeăkhôngăphaăthêmădungămôiănh ngănóăv n đ m

b o kh n ngăkhángăcháy.ă[18]

H n ch t n t iătrongăl nhăv cănƠyăđóălƠăv t li uăcompositeăkhángăcháyăt o ra

th ng g p nhi u tr ng i t quyătrìnhăch t oăđ nătínhăch t c a s n ph m t oăthƠnh.ă

nh t c a h năh pănh aăvƠăph giaăth ng r tăcao,ăcóănh ng ph giaăkhángăcháyă

r tăkhóăhòaătanăvƠoătrongăh n h p nh a.ă nh tăcaoăc ngănh ăđ t ngăh p c a ph giaăkhángăcháyătrongăh n h p nh a khi n cho kh n ngăgiaăcôngăcompositeăb ng

ph ngăphápăl nătayăg p r t nhi uăkhóăkh n.ăKhôngăch khóăkh nătrongăgiaăcông,ătínhă

t ngăh p c aăcácăthƠnhăph nătrongăcompositeăkhôngăt t d năđ năkhôngăth t oăthƠnhă

kh iăcompositeăđ ng nh t,ătínhăch t t m composite t oăthƠnhăkémăh năt m composite

thôngăth ng.ăVìăv y, gi i quy t v năđ giaăcôngăcompositeăkhángăcháyăvƠătínhăch t

s n ph m t oăthƠnhălƠăr t c n thi t

NgoƠiăra,ăHalogenăt n t iătrongăcácăph giaăkhángăcháyătuyăcóăhi u qu cao

trong vi c gi m t căđ cháyăho c d p t tăđómăl aăphátăsinh.ăNh ngăngƠyănayăm t s

khuy năcáoăv y h c cho th y,ăl ngăHalogenăthoátăraătrongăquáătrìnhăcháyăc ngălƠă

m t ph nănguyênănhơnă(tuyălƠăkhôngăl n) d năđ n nh ng t n h iăchoăc ăth ng i Doăđó,ăvi c gi măl ngădùngăHalogenăho cădùngăbi năphápăkh l ngăHalogenănƠyălƠăh ngănghiênăc u quan tr ng

 H ng gi i quy t:

S d ngătácăch tăkhángăcháyăg căHalogenălƠăCaoăsuăCloăhóa,ătácăch tănƠyăcóă

th đ căhòaătanăvƠoătrongăh nh aăpolyesterăkhôngăno,ăđ nh t h nh aăt ngăkhôngă

nhi u,ăđ ng th iăđ m b oătínhăt ngăh p trong c h nh aăvƠăgi a nh aăvƠăs i th y tinh.ăNgoƠiăra,ăcaoăsuăcloăhóaăcònăb sung kh n ngăch uăvaăđ p, v nălƠăm t khuy t

đi m c a v t li u composite T i Vi tăNam,ăcaoăsuăcloăhóaăhi năkháăph bi n

S d ngătácăch tăkhángăcháyăDAPămangăl i nh ng hi u ng quan tr ng.ă u tiênăs d ngăthêmătácăch tănƠyăđ ngăngh a v i vi c gi m thi uăl ng Halogen s d ng trongăcomposite.ăKhôngăch v y, DAP khi b cháyăs t o m t l p v t ch t r năbámătrênăb m t v tăcháyăng năc n s cháyăgi măl ngăkhíăsinhăraăkhiăcháy.ăQuanătr ng

h n,ăkhiăb cháy,ătácăch tănƠyăcònăsinhăraăkhíăNH2,ăcóătácăd ng b tăcácănhómăHalogenă

nh ăCl2, HCl gi m thi uăl ngăHalogenăgơyăh iăthoátăra

Nghiênăc u s d ng ph i h p hai lo iăCaoăsuăCloăhóaăvƠăDAPătrongăcompositeă

nh aăpolyesterăkhôngănoăch aăt ngăđ căđ c păđ nătrongănghiênăc uănƠo

Hi n nay, t i Vi t Nam, v t li uăcompositeăkhángăcháyătuyăđưăđ c m t s nghiênăc uăđ aăra,ătuyănhiênăhi u qu vƠăkh n ngă ng d ng l iăch aăm nh m Kh o sátănghiênăc uăl ngădùngăph i h păCaoăsuăCloăhóaăvƠăDAPămangăđ n hi u qu t i uăv aăđ m b oătínhăch tăc ălỦăv aăđ m b oătínhăkhángăcháyăc a v t li u (kh n ngăkhángăcháyă đơyăđ c hi uălƠăkh n ngăgi m v n t căcháy,ăgi m kh n ngălanătruy n

s cháyăt iăđaăcóăth ).ăQuaăđóăcóăth ng d ng v t li uăcompositeăkhángăcháyăvƠoă

th c ti n s n xu t ph c v xưăh i

3.ăTínhăc p thi tăvƠătínhăm i

Tr c h t, vi c ch t oăvƠăs d ng v t li uăcompositeăkhángăcháyălƠănhuăc u

l n c aăxưăh i Nh ngăcôngătrìnhăxơyăd ng,ăgiaoăthông,ăgiaăd ngăđ căxơyăd ngăvƠă

ch t o m i c năđ m b oătínhăn ngăs d ngăcaoăc ngănh ăanătoƠnăcháy n ăNghiênă

c uăvƠă ng d ng v t li uăcompositeăkhángăcháyăvôăcùngăc n thi tăchoăđ tăn căcóă

n n nhi tăđ trungăbìnhăcaoăvƠăđangăphátătri nănh ă Vi t Nam

ti nălênăh i nh păcùngăth gi i, vi cănghiênăc u v v t li uăcompositeăkhángăcháyă lƠă c n thi t Vìă hi n hay, t iă cácă n că tiênă ti nă đ uă đ tă raă yêuă c u v t li u compositeătrongăcácăl nhăv căxơyăd ng,ăgiaoăthông,ăhƠngăh i,ădơnăd ngầăph iăđ m

b oătínhăkhángăcháy.ăNghiênăc u v năđ nƠyăgiúpătaăti p c năvƠăthíchă ngăđ c v i

s phátătri n c a th gi i

NgoƠiăra,ăv m tăỦăngh aăkhoaăh cănghiên c u kh c ph căcácăv năđ giaăcôngăcompositeăkhángăcháy,ăkh n ngăt ngăh p c aăcácătácăch tăkhángăcháy,ăđ m b o tínhăch tăc ălỦăcompositeăvƠăkh c ph căl ngăHalogenăgơyăh i trong h composite khángăcháyălƠăr t c p thi t Gi i quy t nh ng v năđ nƠyăgiúpănơngăcaoăkh n ngăs

d ng m r ngăl nhăv c ng d ng v t li uăcompositeătrongăđ i s ng

Gópăph năphátătri năcácăngƠnhăkinhăt m iănh nănh ăth ngăm i,ăxơyăd ng, giaoăthông.ăQuaăđó,ăxơyăd ngăđ tăn căngƠyăcƠngăgiƠuăm nh,ăđápă ngănh ăc uăngƠyăcƠngăcaoăc aăxưăh i.ăKhôngăd ng đó,ăh ngăđ tƠiăđ tăraăh ngăđ n v năđ r tăđángăquanătơmăc aăxưăh iăđóălƠăphòngăcháyăch aăcháy,ăgi m thi uăth ngăvongăvƠăthi t h i

choăng i dơn

4 M cătiêuăth c hi n

Ch t o v t li u composite nh a polyesterăkhôngănoăvƠăs i th yătinhăcóăkh

n ngăkhángăcháyănh ngăv năđ m b oăyêuăc uăgiaăcôngăvƠătínhăch tăc ălỦăs n ph m

CH NGă2:ăT NGăQUAN 2.1. T ng quan v polyester không no

2.1.1. Gi i thi u v polyester không no

Nh aăpolyesterăkhôngănoă(UPE)ălƠăs n ph mătrùng ng ngăc a axit carboxylic đaăch că(polyaxit)ăvƠăancolăđaăch c (polyol) hay t quáătrìnhătrùngăh p m vòngălactone.ăTrongăđó,ăho c polyol ho c polyaxit ho c c haiăđ uăcóăch a n iăđôi.ăThôngă

th ngăng iătaădùngăcácădiolăvƠădiaxităkhôngăno.ăDiolăvƠădiaxităcóănhi u lo i,ădoăđ c tínhăc aăchúngăkhácănhauănênăUPEăt ng h păđ căc ngăcóătínhăch tăkhácănhau

UPEăđ căchiaăthƠnhănhi u lo i tu thu căvƠoăcácănhómăc uătrúcătrênăm ch chính,ăthôngăth ngănh ăorthophtalic,ăisophtalic,ăterephtalic,ăclorendic,ăbisphenol-

 Nh aăisophtalic:ăng i ta thay th AP b ngăaxităisophtalicăđ t o nh a cóăKLPTăcaoăh n,ădoăhaiănhómă-COOH v tríăđ cătáchăriêngăb i C c aăvòngăbenzenănênăt oăđi u ki năhìnhăthƠnhăm chădƠiăh n.ăNh a t oăthƠnhăcóăđ b n l n, khángănhi t, d oădaiăvƠăđ đƠnăh i l năh n,ăc i thi năcácătínhăch t so v i nh aăđiăt

AP

 Nh aă terephtalic:ă UPEă đ c t ng h p t axit terephtalic v i mong

mu n c i thi nă cácă tínhă ch t c a nh a gi ngă nh ă vi că đưă thayă th AP b ng axit isophtalic.ăTuyănhiên,ătr ng h pănƠyăkhôngăx y ra, nh a terephtalic ch xu t hi n

m tă uăđi m nh v nhi tăđ gơyăbi n d ng l năh nălo i nh a isophtalic,ăcácătínhăch t

quan tr ngăkhácănh ămodul,ăđ c ng,ăđ b năhoáăch tăthiênăv nh a isophtalic Axit

terephtalicăcóăđ hoƠătanăvƠăkh n ngăph n ng th p,ănóăđòiăh i ph i s d ngăxúcătácă

ho căápăl cănénăkhiăs n xu t nh aăth ngăm i N uăkhôngăđ cácăđi u ki nătrên,ăth i

gian t ng h p nh aăUPEăterephtalicăcóăth kéoădƠiăh năđ n 3 l n so v i th i gian t ng

h p nh aă điă t isophtalic V i k t qu nh ă v y,ă cácă nhƠă nghiênă c uă h ngă đ n

terephtalate t s iăPETăđưăquaăs d ng ho c ph th i t quáătrìnhăs n xu t nh a PET

Ngu nănguyênăli u th iănƠyăđ căđ polymerăhoáăb i PG t i nhi tăđ cao S n ph m

thu phơnăsauăđóăchoăph n ng v i AM r iăhoƠătanăvƠoăstyrenăđ s n xu t lo i UPE terephtalicăcóăhi u qu v m t kinh t

 Nh a Bisphenol A-fumarate:ălƠălo i UPE c ng s n ph m c aăquáătrìnhă

ng ngăt propoxylate (do bisphenol A ph n ng v i propylenol) v i axit fumaric

C uătrúcăbisphenolăt o cho lo i nh aăđ c bi tănƠyăcóăđ c ng,ătínhă năđ nh nhi tăvƠă

b n ng su t

 Nh aă Clorendic:ă lƠă nh aă UPEă đ c nh tă trênă c ă s axit HET

(hexaclorocyclopentadien) ho c anhydric c aănó.ăKhiăaxitănƠyătácăd ng v i polyol

nh ăneopentylăglycolăs cho s n ph măcóăđ c ngăv t tr i,ăđ c bi t v iătínhă năđ nh

nhi tăvƠăch uămôiătr ngăoxiăhoá.ăS cóăm t c aăcácănhómăcloăs h p th g c t do

Khi s d ng styren k t h p v iăcácăch tăkh iămƠoăđ đóngăr năUPEăthìăx y ra cácăph n ng sau:

Sauăkhiăđóngăr n thìănh aăthuăđ căcóătínhăch tăc ălỦăkháăcao

Yêuăc uăđ i v i monomer styren:

 Kh n ngăt ngăh p v i UPE cao

 Kh n ngăt trùngăh p th păvƠăđ ngătrùngăh p v i n iăđôiăc a UPE cao

gi iăphóngănhi tăvƠăn ngăl ngăánhăsáng.ăTínhăd cháyăth ngăđ c păđ n khuynh

h ng c a m t ch t d b t l aăvƠăb thiêuăh y nhanh b ng ng n l a.ă đánhăgiáăđ c

c ăch ch ngăcháyăc aăcácăv t li uăcompositeăpolymerăkhácănhau,ătr cătiênăc n hi u

c ăch đ t Ba y u t chínhăt oănênăs cháyăbaoăg m: ch tăgơyăcháy,ăch tăcháyăvƠă

ph năn ngăl ngăkíchăthíchăbanăđ u cho s cháyă(nhi t,ăoxyăvƠăv t li uăcháyăho c nhiênăli u) N u thi u m t trong ba y u t trênăthìăs cháyăs khôngăth x y ra

KhíăvƠăch t l ng d bayăh iălƠăcácăphơnăt nh đ c gi b iăcácăliênăk t th

c p (<1kJ/kg) Nh ng h p ch t d bayăh iănƠyăt oăthƠnhăh n h p d cháyăv iăkhôngăkhíăvƠăcháyăv i t căđ cao.ăPolymerălƠăh p ch tăcóătr ngăl ngăphơnăt l n v i l c liênăphơnăt vƠăn iăphơnăt cao, c n ph iăpháăv cácăliênăk tănƠyăm iăcóăth gơyăraăs cháyăpolymeră.ăQuáătrìnhănƠyăđòiăh i m tăl ng l năvƠăliênăt căn ngăl ng nhi t cung

c păđ đ tăcháyăvƠăduyătrìăs cháy.ăKhiănhi tăđ căápăd ngătrênăb m t b t k , nhi t

đ c a b m tăt ngălênăvƠăd n d năđ tăđ n nhi tăđ phơnăhu (TP) c aănó.ă nhi tăđ nƠyăv t li uănƠyăsinhăraăm t s ch tăcôăđ c d ng l ng,ăthanăvƠăm t s lo iăkhíăd cháyăvƠăkhôngăd cháy.ăKhiănhi tăđ ti p t căt ng,ăcu iăcùng đ n nhi tăđ cháyă(Tc)ăn iămƠăcácăkhíăd cháyănƠyăk t h p v iăoxyăvƠăt o ra m tăl ng l năánhăsáng,ănhi tăvƠăkhói.ăNhi tăđ c t o ra b i s đ tăcháy,ăgiúpăduyătrìăti p t c chu k nƠy.ă tăcháyăcóă

th chiaăthƠnhăcácăquáătrìnhăv tălỦăvƠăhóaăh c di n ra trong t ngăphaăriêngăbi t: pha khí,ăphaăh n h p (b m t giao gi aăphaăkhíăvƠăphaăng ngăt trong su tăquáătrìnhăcháy)ăvƠăphaăng ngăt (l ng/ r n) [1]

Hìnhă2.1.ăS cháy c a v t li u polymer

V năđ v s cháyăc aăcácălo i v t li uăpolymerăkhôngăph iălƠăchúngăd b đ t cháyănh ăth nƠoămƠălƠălƠmăth nƠoăđ gi m kh n ngăcháyăchoăchúng.ăCácăcáchăă

th ngădùngăđ lƠmăgi m kh n ngăcháyăc a polymer:

 B ngăcáchăgi m nhi tăđ xu ng m c c n thi t c n đ duyătrìăs cháy,ă

t oăraăcácăch tăkhíălƠmăgi m n ngăđ oxy ho căcácăl păthanănh ăm t

rƠoăc năng năs truy n nhi tă(‘a’)

 B ngăcáchăcôăl p ng n l aă(‘b’)

 B ngă cáchă đ aă vƠoă cácă h p ch tă mƠă s gi iă phóngă cácă nguyênă t

chlorine ho c bromin n uăpolymerăđ c nóngăđ n g n nhi tăđ cháy.ăCloăvƠăcácănguyênăt bromăđ c bi tălƠăr t ch t c ch ng n l a hi u qu

(‘c’)

 B ngăcáchăgi măl uăl ng nhi t tr l iăpolymerăđ ng năkhôngăchoăs

nhi tăphơnăti p t c di năra.ă i uănƠyăcóăth đ tăđ c b ngăcáchăđ aăvƠoă

m t s ch t t n nhi tă(‘d’)

Hìnhă2.2.ăNguyên t c làm gi m kh n ng cháy c a polymer

2.2.2. C ch kháng cháy cho polymer và composite

gi m kh n ngăcháyăc a v t li uăpolymerăvƠăcompositeătheoă4ănguyênăt c

đưătrìnhăbƠyă trên,ăng iătaăth ng s d ngăcácăh p ch tăcóăkh n ngăsau:

 Th nh t, b ngăcáchăk t h păcácăch t h p thu nhi tănh ăcácăhydroxită

kim lo i khi ti păxúcăv i nhi tăvƠădoăđóăcácăhóaăch tănƠyăng nănhi tăđ

đ tăđ c nhi tăđ phơnăhu c a v t li uăcomposite.ăCácăch tăth ng dùng:ă Magnesiumă hydroxide,ă Aluminium hydroxide, alumina

loưng.ăC ăch nƠyăđ c g iălƠăc ăch pha r n.ăCácăch tăth ngădùng:ă

mu i Phosphate

 Th ba,ăph ngăphápănƠyăđ c g iălƠăc ăch phaăkhíă(hi u ng pha loưng).ăTrongătr ng h pănƠyătrongăquáătrìnhăđ tăcháy,ăcácăch tăkhángăcháyăsinhăraănhi u ch tăkhíăkhông d cháyălƠmăgi m n ngăđ oxy hi u

d ng trong khu v c ng n l aăvƠădoăđóăho tăđ ngănh ăm t ch tăkhángăcháy.ăCácăch tăth ngădùng:ăcácăh p ch tămangănhómăHalogenă[2-4],

cácăh p ch tămangănhómăAmine

 Th t ,ăk t h păcácăc ăch khángăcháyăl i v i nhau, v a t o ra m t l p

than bao b c l y b m t v t li u,ăng năc n s truy n nhi tăvƠăkh iăl ng

gi aăphaăkhíăvƠăphaăloưng,ăv a t o ra m t l păkhíăkhóăcháyăbaoăb c l y

vùngăcháy.ă[5],ă[6],ă[7]

Hìnhă2.3 C ch kháng cháy

Hìnhă2.3 cho th yăs ăđ c a chu k đ tăvƠăph ngăphápăti p c n kh n ngă

ch ngăcháyăchoăv t li uăcomposite.ăQuáătrìnhăcháyăc a b t k v t li uănƠoăđòiăh i ba thƠnhăph n: nhi t,ăoxyăvƠăv t li uăđ t ho cănhiênăli u Khi nhi tăđ căápăd ngătrênă

b t k ch t n nănƠo,ănhi tăđ c a ch t n năt ngălênăvƠăd n d năđ t t i nhi tăđ nhi t phơnăc aănó.ă nhi tăđ nƠy,ăv t li u t o ra m t s ch t l ng, ch t l ngăvƠăcácăch t khíăd cháyăvƠăkhôngăcháy.ăKhiănhi tăđ ti p t căt ngălên,ăcu iăcùngănhi tăđ đ tăcháyă

đ năn iăcácălo i khíăd cháyănƠyăk t h p v iăoxyăvƠăt oăraăl ng l năánhăsáng,ănhi t vƠăkhói.ăNhi tăđ c t o ra b iăquáătrìnhăđ tăcháy,ăgiúpăti p t c chu k nƠy

Boron Axit boric, borax, borat Zink, boron

phosphate B ngăcáchăt o l păcáchăly

H p ch t

halogen

TCPA, TBPA, ete diphenyl polybrominated, biphenyl polybrominated

Phaăkhí

D aătrênăh p

ch t photpho THPC Giaiăđo năng ngăt

H pătác P/N, Halogen/Antimon tri-oxit, P/

halogen

Ch t ch ngăcháyăc a h p

ch tăs ăc păđ căt ngă

C haiătrongăgiaiăđo năkhíăvƠăng ngăt

2.3. Gi i thi u v ch t kháng cháy s d ng

2.3.1. Cao su Clo hóa (CR)

Caoăsuăcloăhóaă(Cao suăPolychloropreneăhayăCR)ălƠăh p ch t ch ngăcháyăch a

nguyênăt halogen (Clo) cho hi u qu ch ngăcháyăt t

TênăIUPAC : 2-Clo-1,3-butadien

Côngăth căhóaăh c:

CRăđ c t o ra b i s polymerăhóaă d ngănh ăt ng,ătrongăđóăcóăcácăth

d ng sau:

Cis - 1,4 addition trans - 1,4 addition

1,2 addition 3,4 addition

Polymeră ăd ngătrans-1,4ălƠălo iăpolymerăth ngăm i,ăd ngăcis-1,4ăkhôngăph i,ăcóănhi tăđ ănóngăch yăTm ă75o CăvƠănhi tăđ ăth yătinhăhóaăTg lƠă-45o C

Caoăsuăcóătínhăt ngăn yăcao,ătínhătr đƠnăh i th p, s tíchănhi tăítătrongăcácă

ng d ngăđ ng h cănênăcóăth thay th caoăsuăthiênănhiênătrongăcácă ng d ng c n tínhăkhángăd u.ăCácăs n ph măcaoăsuăCRăcóăth b b tăcháyănh ngăs ng ngăcháyăkhiă

ng n l aăđ c l yăđi.ăTrongăkhiăđó,ăcaoăsuăthiênănhiênăvƠănhi u v t li uăđƠnăh i t ng

h păkhácăs ti p t căcháyăm tăkhiăđưăb tăcháy.ăCaoăsuăCRăcóătínhăkhángăth măkhíă

t ngăđ i.ăDoăđó,ăs n ph măcaoăsuăCRăcóăth đ c s d ngăđ lƠmăkínăcácăkhíăfreon,ă

propane, butane

CaoăsuăCRăcóătínhăcáchăđi năt ngăđ i.ăNh ngăvìăm căkhángălưoăhóa,ăth i ti t

t t,ăcaoăsuăCRăth ngăđ c s d ngănh ăl p b căngoƠiăcáchăđi n b o v cho t t c dưyăđi năáp.ă c bi t,ănóăkhángăv i s phóngăđi năcoronaăđi năápăcao,ătácăđ ngănƠyăgơyănênăs c t b m tănghiêmătr ng,ăcháyă nhi u lo i v t li uăđƠnăh i khác

nhi tăđ ho tăđ ng t iăđaă93o C, cao su CR ti p t c duy trìăcácătínhăch t v t lỦăt t trong th iăgianădƠi.ăKhiănhi tăđ caoăh n,ăh ăh ng do nhi t ch y u t quáătrìnhălƠmăc ng s n ph măvƠăm tăđiătínhăt ngăn y.ăTínhăn ngăc aăcácăs n ph măneopreneăítăthayăđ i khi nhi tăđ xu ng t i -18o C

C ăch khángăcháyăc a caoăsuăcloăhóaăho tăđ ngătrênăc ăs hóaăh c, ho tăđ ng

d aătrênăc ăch t oăng ngăt t oăphaăkhí,ătrongăquáătrìnhăđ tăcháy,ăcácăhóaăch tăkhángăcháyăgi iăphóngănhi uăkhíăd cháyăh năd năđ n gi m n ngăđ oxygen hi u qu trong vùngăl a.ăKhiăcháyăthìăcaoăsuăcloăhóaăs phơnăh yăraăphơnăt khíăCl2trênăb m t v t

li u,ăkhíăCl2 s lƠmăgi măđiăn ngăđ oxygenătrongăvùngăl a,ăkhôngăduyătrìăđ c s cháyănênăs lƠmăt căđ cháyăc a ng n l a gi m d năvƠăt t h n

V iăXălƠăcácăch t halogen brom,ăclo,ăflo,ầ

Cácăh p ch tăkhángăcháyămangănhómăHalogenăc ngăđ c r t nhi u s quan tơmăc aăcácănhƠăkhoaăh cătrênăth gi i

VƠoăn mă2002,ăbƠiăreviewăv s phátătri n c a v t li u polymer halogen ch u

l aătrênăt păchíăProgressăinăPolymerăScienceăc aătácăgi SY Lu, I Hamerton cho th y

vi c ng d ng c a h p ch t ph giaăhalogenăvƠoăv t li uăpolymerăcóăhi u qu cao

[8]

N mă2014,ăbƠiăbáoăc aăJalilăR.ăUgal,ăZahraaăQ.ăMahdiătrênăt păchí Baghdad

Science Journal đưăchoăth y kh n ngăphơnătánăcaoăsuăcloăhóaăphơnătánătrongăh nh a UPEăcóăth lênăđ nă15%ăhƠmăl ng CR [12]

N mă2014,ăMahadevăBar,ăR.ăAlagirusamyăvƠăApurbaăDasăđưănghiênăc uăđưă

đ aăraăcácălỦăthuy t v c ăch khángăcháyăc aăcácălo i ph giaăkhángăcháyăđ t đóă

k t h păchúngăv i nhau t o ra h p ch tăkháng cháyă uăvi cătrongăđóăcóăs k t h p

c a h p ch tăhalogenăvƠăzeolitămangăđ n hi u qu r t cao [2]

Quaăcácăcôngăb trên,ăcóăth th yăCaoăsuăCloăhóaăr tăphùăh păđ s d ngălƠmă

ch tăkhángăcháyătrongăcompositeănh aăPolyesterăkhôngănoăvƠăs i th yătinh.ăCácăh p

ch tă Halogenă khácă nh ă Brom,ă Iodineă th ngă khôngă đ c s d ng nhi u trong

composite nh aăpolyesterăvƠăs i th yătinhăvìăkh n ngăt ngăh p c aăchúngăv i nh a Polyesterăkháăkém.ăTuyănhiên,ătácăch tănƠyăluônăc nădùngăsongăsongăv i m t h p

ch tăkhácăvìăhi u qu khángăcháyăkhôngăquáăcao

2.3.2. Diamonium Hydrogen Phosphat (DAP)

Diamoniumăhydrogenăphosphateă(DAP)ălƠăm t trong nh ng h p ch t ch ng cháyăphiăhalogenăchoăhi u qu ch ngăcháyăt t,ăthơnăthi n v iămôiătr ngăvƠăđ c bi t lƠăítăsinhăraăkhóiăvƠăkhíăđ cătrongăquáătrìnhăcháy

H p ch tăDiamoniumăHydrogenăPhosphat,ăd iătácăd ng c a nhi tăđ , DAP phơnăh y nhi t cho ra s n ph m NH3 vƠăH2O, t o hi u ngăphaăloưngăvƠăhìnhăthƠnhă

l p r n P4O10trênăb m tăpolymerăng năch n nhi tăvƠăoxygenăti păxúcăv iăbênătrongă

v t li uăđ ng th iăng năc n s thoátăraăc aăcácăs n ph măcháyăvƠăng năkhôngăchoăb

m t polymer ti p t c b đ tănóngă[13],ă[14],ă[15].ăQuáătrìnhăphơnăh y nhi t c a DAP

bao g măcácăph n ng sau:

BƠiăbáoăc a L.L Pan, G.Y Li, Yingchao Su,ăJiansheăLianătrênăt păchíăPolymerăDegradationăandăStabilityăn mă2012ăc ngăphơnătíchăchoăk t qu đánhăgiáăs ch ng cháyăc a ammonium polyphosphate trong nh aăpolyesterăkhôngăno.ă[16]

Tuyănhiên,ătácăch tăkhángăcháyănƠyăv năcóănhi u khuy tăđi m khi s d ng

trong composite nh aăpolyesterăkhôngănoăvƠăs i th yătinh,ăđóălƠăkh n ngăt ngăh p vƠăkhu y tr năkhóăkh n.ăKhôngăth đ aăl ng l năvƠoăcompositeădoăchúngăs lƠmă

suy gi mătínhăch tăc ălỦăc aăcompositeăbanăđ u

2.4 Cácăph ngăphápăđánhăgiá v t li u

2.4.1 Ph ngăphápăđoăđ nh t Brookfield

Theoătiêuăchu n ASTM- 2393 nh măxácăđ nh đ nh t c a h n h p nh a

Nh t k BrookfieldălƠăthi t b th ngăđ c s d ngăđ xácăđ nhăđ nh t c aăcácă

dung d ch polymer Nh t k nƠyăđoăđ nh t d aăvƠoăl căliênăk t gi aăcácăphơnăt

polymer trong dung d ch c aănó.ăNh t k cóăb yăđ uădòăt ngă ng v iăcácădungăd ch polymerăcóăđ nh t t 20÷ă3000cp

TùyăvƠoăm u c năđoătaăch năđ uăđoăphùăh p L yăđ uăđoăl păvƠoănh t k M u

c năđoăđ c ch a trong c căđ đ cóăth lƠmăng p v ch chu n c aăđ uăđo.ăM máyă

đ đoăđ nh t.ăMáyăcóănhi u t căđ quayănh :ă50,ă100ầăTùyăkh n ngăquanăsátăvƠă

đ chínhăxácămƠătaăch n t căđ quayăphùăh p.ă nh t c a m uăđoăb ngăgiáătr hi n

th trênănh t k nhơnăv i h s c aăđ uădòăt ngă ng v i t căđ quay c a d uădò

uătiênătaărótănh aăvƠoăc c sao cho nh a ng p v aăđúngăv chătiêuăchu nătrênăkim.ăSauăđóăđ kim quay năđ nhătrongă2ăphútăho c 10-12ăvòng.ăKhiăkimăđưăquayă n

đ nh, ta b mănútăd ngătrênămáyăvƠăđ c ch s trênăđ ng h

ng v i lo iăkimăđ c ch n, ch đ quayăđ c ch n, ta s cóă1ăh s f ( tra

b ngăkèmătheoămáy).ă nh t c a m uăchínhălƠătíchăc aăfăvƠăs

V=f x s (cps)

Hìnhă2.4 Nh t k Brookfield 2.4 2.ăPh ngăphápăđoănhi tăđ vƠăth i gian trongăquáătrình đóngăr n

Th iăgianăđóngăr năvƠănhi tăđ t aăraătrongăquáătrìnhăđóngăr năđoătheoătiêuăchu n

Cách đo:

- C cănhômăđ c r a s ch,ălơuăkhô.ăCơnă120mlăh n h p nh a UPE v iăhƠmăl ng đóngăr n mu n kh oăsátăchoăvƠoăc c, khu yăđ uăítănh tălƠă3ăphút,ătránhăđ b tăkhí.ă

- Sau khi d uăđ th i gian khu y m u ta c m m t cơyănhi t k vƠoăgi a c c nh a

Ghi l i nhi tăđ c a m u ngay khi b tăđ u

- C sauă30ăgiơy,ădùngăđ aăth y tinh ki m tra b m tăvƠăxungăquanhăm u,vƠăghiă

nhi tăđ vƠăhi năt ng x y ra c a h n h p Ghi l i nhi tăđ vƠăth i gian gel c a m u

Ti p t c ghi nhi tăđ t a nhi t c a m u, nhi tăđ m uăđ t cao nh t ng v i th i gian

cho t i khi nhi tăđ b tăđ u gi m xu ng

ng su t u năđ căxácăđ nhătheoătiêuăchu n ASTM D790

Máyăđoăc ătínhăhi uăLloydă30K,ăphòngăđoăc ătínhăTrungătơmăv t li u Polymer

i u ki n đo:

 S l ng m u th : 3 m u

 i u ki n nhi tăđ : Nhi tăđ kho ng 280C

 Kho ng cáchăg iăđ : L=160 mm

 V n t c u n:ă5ămm/phút

Hìnhă2.6 Mô hình m u đo ng su t u n

2.4 3.2.ăPh ngăphápăđoăđ b năkéo

b năkéoăc a v t li uăcóăth đ căxácăđ nhătheoătiêuăchu n D638 ho c ISO 3039ătrênămáyăđoăc ng l c v năn ng

Kháiăni m:

- ng su tăkéoăc ng:ăt i tr ngăkéoăc ngăchoăm tăđ năv di n tíchăm t c t ngang, xácăđ nh t i v tríăcóădi nătíchăm t c tăngangăbéănh t

- ModuleăđƠnăh i: t s c a ng su tăvƠăbi n d ngăt ngă ng trong ph m vi ng

su t l n nh t v t li uăcóăth ch uăđ cămƠăkhôngălƠmăl ch t l c aăchúngătrênăbi n

d ng

Xácăđ nhăđ b năkéoătheoătiêuăchu n ISO 3039 hay D638:

)FF.(

CE

A B

A B k







Hìnhă2.8 th ng l c c a m u khi ch u kéo

2.4 4.ăPh ngăphápăđoăđ cháy

Cóă nhi uă ph ngă phápă nh mă đánhă giáă kh n ngă khángă cháyă c a v t li u composite,ătrongăđóăph ngăphápăxácăđ nh v n t căcháy Underwriters Laboratory

Tiêuăchu năyêuăc u kh c khe v nhiênăli uăcháy,ăng n l aăvƠăđi u ki nămôiă

tr ng Ph iăđ m b o ng n l a xanh, năđ nh, cao 20 mm Bu ngăđ t ph iăcóăh th ng hútăkhíănh m lo i b khóiăbayăraătrongăquáătrìnhăth nghi m

K t qu thuăđ căsauăkhiăđóălƠăv n t c lan truy n ng n l aătrênăv t li u,ăđ ng

th iătaăquanăsátăđ c di n bi n c a s cháyătrênăv t li u.ă ơyălƠăc ăs đ đánhăgiáăkh

n ngăkhángăcháyăc a v t li u

M uăđoătheoăchu năASTMăD635ăcóăkíchăth căt ngă ngălƠă12.5ăậ 12.7 ậ 3.0ămmăvƠăphơnălo iăcácăm cănh ăsau:

 Lo i 1: m u t tătrongăvòngă10ăsăvƠăkhôngănh gi tătrongăquáătrình cháy

 Lo i 2: m u t t trong vòngă30ăsăvƠăkhôngănh gi tătrongăquáătrình cháy

 Lo i 3: m u t tătrongăvòngă30ăsăvƠ choăphépănh gi tătrongăquáă

 Khôngăcóăd u hi u c a s cháyăsauăkhiăng ngăđ t (>30 s)

 Sau khi ng ngăđ t m uăcháyănh ngăkhôngăv tăquáăv chă25ămmăđ u tiên

 Ng n l a t t trong kho ng 25-100 mm

 V n t căcháyă<ă40ămm/phút.ngăc aămôiătr ng

Hìnhă2.10 Thi t b ki m tra kh n ng cháy c a polymer theo tiêu chu n UL94