chế tạo nghiên cứu tính chất và hình thái cấu trúc vật liệu composite trên cơ sở copolyme etylen viyl axetat và nanosilica

Copolyme etylen vinyl axetat EVA..... Copolyme etylen vinyl axetat EVA.

NANOSILICA

Á TI OÁ C

à ội – 2014

i G T T ÁI OÀ G

Hà ội – 2014

L

Trang

L

L

v

L viii

L xiii

1

3

1.1 Copolyme etylen vinyl axetat (EVA) 3

i i i 3

n c củ 4

3 Ứn ụn củ 4

1.2 Nanosilica 5

i i i i ic 5

c ơn c 7

ơn n i i ic i m i ic 7

ơn ủ i ic ủ i ic gel) 7

3 3 ơn -gel 8

3 c củ n n i ic 9

n c n ụn củ n n i ic 10

1.2.4.1 n c củ n n i ic 10

n c c củ i ic 12

3 Ứn ụn củ i ic 12

3 n n n i n c i n n c m i lyme/silica 13

3 c ơn c i n n c m i m i ic 13

3 ơn n n n c ả 13

3 ơn n n n c 14

3 3 ơn -gel 15

1.3.2 i n n i ic n c i n n c m i polyme/silica 17

3 i n n 18

3 i n n c 18

3 3 ụn c ơn i n n m n c

i n n c m i m i ic 22

n n n i n c i n n c m i i ic 27

35

n i c 35

i n n c m i i ic n c c EVAgAM 35

n ơn -gel 35

n ơn n n n c ả 36

3 c ơn i n i n c 36

3 n n i i n i i 36

3 n i n i i n ờn x 37

3 3 n c n i 37

3 c n c ả n 37

3 c n n c cơ c 37

3 c n c c n c i n 38

3 n i m n c n m i 38

3 n i m x n i c x n i n i m 39

3 c n ả n n c củ i L 40

3 c n c c n c i n i n m i củ i 41

3 L 42

3 n c n i c c củ i n n c m i

i ic n c c c n ơn

sol-gel 42

3 n c n i c c củ i n n c m i i ic n c c c n ơn - i x c c xi 42

3 n n i 42

3 n i c c 49

3 3 n c cơ c 54

3 n c n i 57

3 n c i n 60

3 n c n i c c củ i n n c m i i ic n c c c n ơn - i x c c ơ 63

3 n n i 63

3 n i c c 65

3 3 n c cơ c 69

3 n c n i 72

3 n c i n 75

m ả mục 3 77

3 n c n i c c củ i n n c m i i ic n c c c n ơn

n n n c ả 77

3.2.1 n c cơ c 78

3 n n i 84

3 3 ả n n c ả n 86

3.2.4 n c i n 89

3 n i c c 93

3 n c n i 95

3 n c i n 97

3 n i n m i 97

3 n i n m i 98

3 3 i n i 99

3 i n n ủn 101

3 n c t - n m i 102

3 n xi n i 106

3 n c x n i n i m 108

3 củ i n n c m i i ic n c

c i n i m c x n i n i m 109

3 n i c c củ i n n c m i i ic n c c i n i m c x n i n i m 111

3 3 n c cơ c củ i n n c m i i ic n c c i n i m c x n i n i m 116

3 ả n n c n c 118

m ả mục 3 2 120

L 122

L 124

125

L 127

L 144

D ỤC CÁC T VI T T T

i n ủ

APTES 3-amino propyl trietoxy silan

As i n c m i n n n

CTAB n-hexadexyl trimetylammoni bromua

CCT n i n n n n (cone calorimeter test)

DCP dicumyl peoxit

DSC n i n i i (differential scanning calorimetry)

DTA n c n i i i (differential thermal analysis)

DTMA n c cơ n i n (dynamic thermo mechanical analysis)

ơn n n n c ả ; G = 0.5; 1; 1.5; 2 % i

n i

EVAsolX n n c m i c ừ X% TEOS n ơn

sol-gel, i X = 5; 10; 15; 20; 25 % i n i EVAsolXg n n c m i c ừ X% n ơn

sol- c % FESEM i n i i n x ờn

(field emission scanning electron microscope) FTIR n n i i n i i (Fourier transform infrared) G* m n n i c (complex modulus)

’ m n c ữ (storage modulus)

LOI c x i i n (limiting oxygen index)

NMR c n n ừ n n (nuclear magnetic resonance)

PET polyetylen terephtalat

PVAc poly vinylaxetat

SEM i n i i n (scanning electron microscope)

TEM i n i i n n (transmssion electron microscope) TEOS tetraetoxysilan

D ỤC V Đ T T O G Á

n C c n i n củ n m Si− n m i ic ự i n

củ c c i ic 10

n ơ n c i n n c m i m i ic n ơn n n n c 15

n 3 n n i củ i n n i ic i n n n i n n m n n n i ic -g-MA 23

n n củ i n n i ic i n n n i n n m n n n i ic -g-MA 24

n i n i i củ i n n i ic i n n

n i n n m n n n i ic -g-MA 24

n n củ i n n c m i i c c m n i ic c n 28

n iản c ả i n n c m i i ic 30

n iản c ả i n n c m i i ic 31

n n củ m n i ic % m c n n 32

n củ m n n n c m i /silica 32

n ơ n i m i m ả n n c n n L 94HB 41

n 3 củ 43

n 3 củ i ic c n ơn - i x c c xi = 43

n 3 3 củ i n n c m i i ic c =

c = 44

n 3 IR củ i n n c m i VAsol10g (pH=4) 46

n 3 in i n ơn c ỡn cực n

i n n c m i i ic - n i n nocompozit EVA/EVAgAM/silica - (b) 48

n 3 n củ i ic c = 3 = 49

n 3 n củ i n n c m i i ic c

pH = 1 - 6 50

n 3 n củ i n n c m i i ic c = i c c m n % % 53

n 3 n củ i n n c m i i ic

c = i c c m n % % 53

n 3 10 iản củ i n n c m i c = = 57

n 3 iản G củ i n n c m i EVAsol25 EVAsol25g 60

n 3 12 Ứn i n n củ i

c = ; ; 61

n 3 13 n n i c củ i c = ; ; 61

n 3 14 n n i c củ i n n c m i 62

n 3 củ - i ic c n ơn - i

x c c ơ; c - i n n c m i i ic c = 64

n 3 củ - i n n c m i -

i n n c m i c = 65

n 3 n củ i ic n = = 66

n 3 n củ i n n c m i i ic c

= ; = ; = c = 66

n 3 n củ i n n c m i

EVAsol25 68

n 3 n củ i n n c m i

EVAsol25g 69

n 3 iản củ i n n c m i i ic c

i c c m n % 73

n 3 iản củ i nanocompozit EVA/silica % n c c 74

n 3 3 n n i c củ i n n c m i i ic i m n % % 75

n 3 n n i c củ i n n c m i

% - n c % c EVAgAM) 76

n 3 ờn c n n - i n i củ i

n n c m i i ic n c c 79

n 3 n n i n củ i n n c m i i ic n c c % 81

n 3 i n i i củ i n n c m i i ic n c c % 82

n 3 n c cơ c củ i n n c m i i 3 i c c m n c n 83

n 3 củ n n i ic i n n c m i i 3 n c c 85

n 3 3 iản m m n x n - ời i n n củ i nanocompozit EVA/silica 88

n 3 3 iản m m n x n - ời i n n củ i nanocompozit EVA/silica c % 88

n 3 3 c ản n x n n n i c

n củ i n i n i m 108

n 3 n n 3 cm-1 củ i

n n c m i i 3 i 3 c c i

n i m c x n i n i m n iờ iờ 110

n 3 n củ iờ n i m c x n i n i m 112

n 3 n củ n n c m i i 3 iờ

n i m c x n i n i m 113

n 3 n củ n n c m i i 3 iờ

n i m c x n i n i m 113

n 3 n củ iờ n i m c x

n i n i m 114

n 3 n củ n n c m i i 3 iờ

n i m c x n i n i m 114

n 3 n củ n n c m i i 3 iờ

n i m c x n i n i m 115

D ỤC B G T O G Á

ản n c củ i ủ in n 11

ản c n củ m i i ic i 11

ản 3 c n m i i ic ủ 11

ản n c ữ củ i c m i i

c m i i c n m c 29

ản n c cơ c củ i i ic 33

ản 3 c ic c n củ c c n m n n n củ i n n c m i i ic c i x c c

= - 6 45

ản 3 c ic c n củ c c n m n n n củ

i n n c m i i ic i c c m n

c n 47

ản 3 3 n c cơ c củ i n n c m i i ic c i x c c xi c c c n 55

ản 3 n c cơ c củ i n n c m i i ic i

c c m n c n c = 56

ản 3 n c cơ c củ i n n c m i i ic i c c m n c n c

= 56

ản 3 c c n củ i 58

ản 3 c c n củ i n n c m i % n c c 60

ản 3 n c cơ c củ i n n c m i i ic c i x c c ơ c c c n 70

ản 3 n c cơ c củ i n n c m i i ic c = i m n c nhau 71

ản 3 n c cơ c củ i n n c m i EVA/EVAgAM/ i ic c = i m n

ản 3 m n x n n n n củ c c

i n n c m i i ic n c c % 89

ản 3 c c n củ i n n c m i EVAsil3 n c c % 96

ản 3 i n n ủn củ i n n c m i i ic

n c c i c c m n n n i ic c n 101

ản 3 i i n củ i n n c m i EVA/silica khi n m n c c n c n m i °

n in x c ản x n ơn n i c

n n c c m n in x EVA c n ụn trong c c n ực c n n ản x i m n , i c

n m i n iữ cơ ữ cơ [20, 52, 71, 75, 86, 112-114]

ơn c ụn ải ảm ả c ơn i cả i

C ƯƠ G T G QUAN 1.1 Copolyme etylen vinyl axetat (EVA)

1 3 Ứ ụ V

m n c i ụ EVA n n i i 3, i n,

n c n c c i m n n 3 %;

c i i i n n i i n n i c

c n c n n ơn c n n c củ i xi i ic n i

t n ự n i n n n n in c nx n m n i i n c i in

n m i n c c c in n m n ữn c SiO2 i n i n n ữn n c n [11]

2H2 + O2 → 2O n i SiCl4 + 2H2 → i 2 + 4HCl

Silica k ủ c c ản m i ic c n ơn

n c n i c do , m n i 2 n c , ản 70 - % i n c m i n củ i ic n m n ảng 25 - 250 m2

Si(OR)4 + 2H2O H/ OH SiO2 + 4ROH

i n i x n n m n n c c i ic c ả n n m

Si O

H O H

As(m2/g) pH

n (g/cm3)

c n c c i n n c m i i n c i

C c n i n c c n ơn n c ụn c c c

m m n c n n polystyren (PS), polymetylmetacrylat (PMMA), polycacbonat (PC), polyamit (PA6), PA66, poly etylen t c n- i n c m

n in x n n n im

i x n in x c n n i c

n i n i (TPV), polyme blend PP/PS, PP/ m

in n L L lyhydroxyalkanoat, lactit) [118, 125] ơn n c ụn m c n n i

+ H2O (H

+ / OH-)

Si O H O

O O

O O R

R

R

Si O

O O R

R

R

Si O

OR

R

Si O

O O R

R

R

H O R

+SiO2

ụn i n ơn n n c i nanocompozit polyme/silica n ơn -gel [125]

1.3.2 Biế í i i ế ạ i nanocompozit polyme/silica

m n m iảm n n c n n ữ cơ iảm n cực m

R

OH O

O

O OH O

O H O

R1

R1

Si X

O OH O

H

O H

O H

OH

OH

OH

OH OH

Z c n ự c n n c n c củ i nanocompozit i ic n n n i ic c i n n n ơn

OH Cl Si

CH3

CH3(CH2)3 O C (CH2)2

O

C CN

O

C CN

O

C CN

ơn c ờn c ụn n n c

m n n c m i ụn c ơn c i n n m n polyme n n n m n cực c ả n n ơn c i c i c ờn [20, 52, 71, 75, 86, 96, 112, 113, 118 ơ c củ ơn n

n m i n n c c ơn n i n i n i n

iữ i m c n i cơ ữ cơ n c ờn ả

n n ơn iữ c n ừ c c n c củ i n n c m i

c n c ờn ụn c ơn c i n n m