Các phụ gia và ảnh hưởng của chúng trong quá trình sản xuất Polyvinyl Chlorua(PVC)

Trong đó chương 1 bao gồm những đặc điểm cấu tạo cũng như các tính chất hóa học, vật lí đặc trưng của PVC và ứng dụng của nó trong đời sống.. Chương 2 sẽ đưa ra những tính chất cơ bản củ

Trong bài đồ án công nghệ 2 này gồm 2 chương Trong đó chương 1 bao gồm những đặc điểm cấu tạo cũng như các tính chất hóa học, vật lí đặc trưng của PVC và ứng dụng của nó trong đời sống Chương

2 sẽ đưa ra những tính chất cơ bản của các phụ gia trong quá trình tổng hợp và ảnh hưởng của chúng với các hàm lượng và loại khác nhau

SVTH: LÊ KIM NGỌC ii

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2

Họ tên sinh viên: Lê Kim Ngọc Số thẻ sinh viên: 107150035

Lớp: 15H4 Khoa: Hóa Ngành: Kỹ thuật hóa học

1 Tên đề tài đồ án:

Đồ án về các phụ gia và ảnh hưởng của chúng trong quá trình sản xuất Polyvinyl Chlorua(PVC)

2 Đề tài thuộc diện: Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

5 Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

6 Họ tên người hướng dẫn: T.S Phan Thế Anh.

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26/03/2019

8 Ngày hoàn thành đồ án: 6/5/2019

Đà Nẵng,ngày 06 tháng 05 năm 2019

SVTH: LÊ KIM NGỌC i

LỜI MỞ ĐẦU

Trong công nghiệp về các hợp chất cao phân tử, đặc biệt là chất dẻo đã có từ lâu và phát triển mạnh mẽ

Đó là nhờ chất dẻo có nhiều tính chất rất đặc biệt, chất dẻo đã đáp ứng được nhiều yêu cầu ngày càng cao của khoa học kỹ thuật và đời sống hàng ngày Không những thế nguồn nguyên liệu để sán xuất ra chất dẻo tương đối đa dạng đó là than đá dầu mỏ, khí thiên nhiên và cả những phế phẩm trong nông, lâm nghiệp Chất dẻo lại có ưu điểm là dễ gia công hơn so với kim loại, gia công nhanh chóng và tiết kiệm hơn Ở các nước công nghiệp hoá học phát triển, chất dẻo có khắp trong các ngành kinh tế quốc dân và cả trong sinh hoạt hàng ngày Trong nước ta chất dẻo cũng đã dược ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thông… như nhựa PVC, PE, PS, PF một trong những loại nhựa phổ biến là PVC

Polyvinyl clorua (PVC) có lịch sử phát triễn hơn 100 năm qua Năm 1835 lần đầu tiên Henri Regnault đã tổng hợp được vinyclorua, nguyên liệu chính để tạo nên PVC Polyvinylclorua được quan sát thấy đầu tiên 1872 bởi Baumann khi phơi ống nghiệm chứa vinylclorua dưới ánh sang mặt trời, sản phẩm tạo ra có dạng bột màu trắng và bản chất hoá học của nó chưa được xác định Các nghiên cứu về sự tạo thành PVC đầy đủ hơn đã được công bố vào năm 1912 do Lwan Ostromislensky (Nga) và Fritz Klattle (Đức) nghiên cứu độc lập Tuy nhiên polymer mới này vẫn không được ứng dụng và không được quan tâm chú ý nhiều bởi tính kém ổn định, cứng và khó gia công Cuối thế kỷ 19, các sản phẩm như axetylen và clo đang trong tình trạng khủng hoảng thừa, việc có thể sản xuất được PVC từ các nguyên này là một giải pháp hữu hiệu Năm 1926, khi tiến sĩ Waldo Semon vô tình phát hiện ra chất hoá dẻo của PVC, đây mới là một bước đột phá đầu tiên để khắc phục nhược điểm khi gia công cho PVC, sau đó là các nghiên cứu về chất ổn định cho PVC Đến năm 1933, nhiều dạng PVC đã được tổng hợp ở Mỹ và Đức nhưng phải đến năm 1937 PVC mới được sản xuất trên quy mô công nghiệp hoàn chỉnh tại Đức và sau đó là ở Mỹ [1] Vào những năm tiếp theo, PVC được nghiên cứu chủ yếu không phải cấu trúc phân tử mà là cấu trúc ngoại vi phân

tử, được tạo ra trong quá trình trùng hợp như: kích thước hạt, độ xốp, v.v… do các yếu tố này ảnh hưởng đến các đặc tính gia công, chế tạo của polyme Quá trình nghiên cứu các ảnh hưởng này đã mở rộng lĩnh vực sử dụng của PVC

Ở Việt Nam: Năm 2002, toàn nghành nhựa Việt Nam đã sử dụng 1.260.000 tấn nguyên liệu nhựa, trong

đó PP, PE, PVC là được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 71.3% tổng nhu cầu nguyên liệu Sản lượng tiêu thụ PVC là 200.000 tấn chiếm khoảng 13.5% Trước năm 2000, nghành nhựa của nước ta chủ yếu nhập khẩu 10 năm trở lại đây, sản lượng nhựa của VN đã tăng trưởng nhanh và đều đặn với tộc độ trung bình là 15% năm Bất chấp sự suy thoái kinh tế toàn cầu và biến động giá vật liệu nhựa trong năm 2008, sản lượng nhựa VN vẫn đạt 2.3 triệu tấn tăng 22% so với năm 2008 Dự kiến sản lượng tiếp tục tăng, giai đoạn 2000-2010 (đơn vị nghìn tấn)

SVTH: LÊ KIM NGỌC ii

Hiện nay nước ta đã có 2 Liên doanh sản xuất bột PVC Công ty Liên doanh giữa Tổng công ty Nhựa Việt Nam với Tổng công ty Hoá chất Việt Nam và Công ty Thái Plastic – Chemical Public Ltd với công suất 80.000tấn/năm Năm 2001 nhà máy hoạt động với công suất 100% năm 2002 công suất Nhà máy tăng lên 100.000 tấn/năm Công ty TNHH nhựa và hoá chất Phú Mỹ tại khu công nghiệp Cái Mép là liên doanh giữa công ty xuất nhập khẩu tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu với tổng công ty dầu khí Petronas của Malaysia có công suất là 100.000 tấn bột PVC/năm Ngoài việc sản xuất bột PVC hai Công ty Liên doanh trên còn sản xuất PVC Compound với công suất 6000 tấn/năm, hai Công ty này đã sử dụng hết công suất thiết kế, nhưng vẫn chưa đáp ứng hết nhu cầu các chủng loại PVC Compound trong nước mà chỉ sản xuất chủ yếu các loại PVC làm phụ kiện còn các loại PVC dùng cho các chi tiết đặc chủng vẫn phải nhập khẩu Trong tương lai nghành nhựa PVC nói riêng và nghành nhựa nói chung sẽ tiếp tục phát triển mạnh

SVTH: LÊ KIM NGỌC iii

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án công nghệ 2, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến T.s Phan Thế Anh, giảng viên hướng dẫn bộ môn Đồ án công nghệ

2 - trường ĐHBK Đà Nẵng người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường ĐHBK Đà Nẵng nói chung, các thầy cô trong ngành Kỹ thuật hóa học nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

SVTH: LÊ KIM NGỌC iv

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng em Các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định Các kết quả nghiên cứu trong luận án do em tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan

SVTH: LÊ KIM NGỌC v

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

LỜI MỞ ĐẦU i

LỜI CẢM ƠN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC BẢNG, HỘP THÔNG TIN vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN: 2

1.1 Đặc điểm cấu tạo: 2

1.2 Tính chất của PVC: 2

1.2.1 Tính chất vật lí: 2

1.2.1.1 Hình thái học: 2

1.2.1.2 Độ hòa tan: 3

1.2.1.3 Tính chất nhiệt: 3

1.2.1.4 Độ bền hóa học: 4

1.2.1.5 Sự phân hủy của PVC: 4

1.2.1.6 Tính chất cơ học: 4

1.2.1.7 Tính dẫn điện: 5

1.2.2 Tính chất hóa lí: 5

1.2.3 Ứng dụng: 6

CHƯƠNG 2: CÁC PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT PVC 7

2.1 Chất hóa dẻo: 7

2.1.1 Định nghĩa: 7

2.1.2 Tác dụng của chất hóa dẻo: 7

2.1.2.1 Độ bền kéo đứt: 7

2.1.2.2 Sự dãn dài: 11

2.1.2.3 Độ cứng: 12

2.1.2.4 Độ bền, độ cứng, tính dễ uốn, modun: 12

2.1.2.5 Một số tính chất cơ lí khác: 13

2.1.3 Cơ chế hóa dẻo: 13

SVTH: LÊ KIM NGỌC vi

2.1.3.1 Thuyết độ nhớt và thuyết gel hóa: 13

2.1.4 Sự lựa chọn các chất hóa dẻo: 14

2.1.4.1 Tính kháng di chuyển ra bề mặt của chất dẻo: 14

2.1.4.2 Sự bay hơi chất hóa dẻo: 14

2.1.4.3 Sự ổn định trong quá trình sử dụng: 14

2.1.5 Các loại chất hóa dẻo: 15

2.2 Chất chống va đập: 17

2.3 Chất trợ gia công: 18

2.4 Chất bôi trơn: 19

2.5 Chất độn: 20

2.5.1 Calcium Carbonate: 20

2.5.2 Các loại chất độn khác: 21

2.6 Chất ổn định nhiệt: 21

2.7 Chất làm chậm bắt cháy (FR) và chất cản khói (SS): 22

2.8 Bột màu: 23

2.8.1 Titanium Dioxide (TiO2): 23

2.8.2 Những bột màu vô cơ khác: 24

2.8.3 Những bột màu hữu cơ: 24

2.9 Chất chống vi sinh vật: 24

KẾT LUẬN 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

SVTH: LÊ KIM NGỌC vii

DANH MỤC CÁC BẢNG, HỘP THÔNG TIN

Bảng 2.1 Những loại chất hóa dẻo có sẵn và những tính chất liên quan với

những tính chất cuối cùng của sản phẩm

10

SVTH: LÊ KIM NGỌC viii

của axit sebacic của các gốc alcohol khác nhau (methyl, ethyl, bytul, và octyl)

8

Hình 2.3 Độ bền kéo đứt như một biến số trong hàm số tính toán sự thay

đổi của nhiệt độ hóa thủy tinh

9 Hình 2.4 Ảnh hướng phương pháp hóa dẻo nội phân tử dietyl cellulose

lên độ bền kéo đứt 1- bước 1 trộn lẫn trong 20 phút., 2- bước 1 trộn lẫn trong 60 phút., 3- quá trình trộn lần 2 bước

9

Hình 2.5 Độ bền kéo đứt của PVC được hóa dẻo với 60 phr Adilene 150

với dãy nhiêt độ của quá trình

10 Hình 2.6 Độ bền kéo đứt của PVC được hóa dẻo với những hàm lượng và

tỉ lệ hỗn hợp chất hóa dẻo khác nhau

10 Hình 2.7 Sự dãn dài của PVC được hóa dẻo bởi hàm lượng Adilene khác

nhau

12 Hình 2.8 Sự dãn dài của PVC được hóa dẻo với những hàm lượng và tỉ lệ

hỗn hợp chất hóa dẻo khác nhau (Uniplex FRP-45 và 546-A)

12 Hình 2.9 Độ dãn dài của PVC được hóa dẻo với 60 phr Adilene 150

tương ứng ở nhiệt độ 1500C

13 Hình 2.10 Độ dãn dài của PVC được hóa dẻo với những hàm lượng và tỉ lệ

hỗn hợp chất hóa dẻo khác nhau

13

Với các mục đích nghiên cứu như vậy, các câu hỏi cơ bản nhất đặt ra cho đồ án này: (1) Thứ tự, hàm lượng và các phụ gia được sử dụng cho quá trình tổng hợp với mục đích gì ? (2) Các cách mà nhà sản xuất ở Việt Nam có thể áp dụng để tăng cao hiệu suất của quá trình tổng hợp, tận dụng nguồn nguyên liệu

để gia tăng lợi nhuận đồng thời giải quyết được vấn đề môi trường?

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu chính là các vấn đề liên quan đến các phụ gia sử dụng cho quá trình tổng hợp PVC trong sản xuất, cả về thực tiễn và lí thuyết

Trong đồ án này, ngành nhựa được lựa chọn nhằm cụ thể hóa nội dung nghiên cứu Tuy nhiên do nhựa

VC được ứng dụng làm nguyên liệu cho nhiều ngành sản xuất khác như gia dụng, hóa chất

3 Phương pháp nghiên cứu:

● Phương pháp kế thừa Đồ án sử dụng kết quả nghiên cứu và số liệu thứ cấp từ các công trình khoa học

có liên quan đến PVC

● Phương pháp thống kê so sánh và phân tích đánh giá tổng hợp Đồ án phân tích hệ thống số liệu của các thành phần phụ gia, nguyên liệu về giá trị hàm lượng cũng như thời gian trong các giai đoạn, có so sánh với các phương pháp tổng hợp khác nhau

4 Kết cấu của đồ án:

Bên cạnh phần mở đầu, kết luận, phụ lục, hình vẽ và bảng biểu minh hoạ, nội dung đồ án bao gồm 3 chương, trình bày tóm tắt như sau:

Chương 1: Lý thuyết tổng quan

Chương 2:.Các phụ gia sử dụng trong công nghiệp sản xuất PVC

SVTH: LÊ KIM NGỌC 2

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN:

1.1 Đặc điểm cấu tạo:

PVC có cấu tạo mạch thẳng, rất ít nhánh KLPT của PVC kĩ thuật từ 18.000 - 30.000 đơn vị Cấu trúc của PVC có 2 dạng chủ yếu: kết hợp đầu nối đuôi và đuôi nối đầu Trùng hợp VC theo cơ thế gốc tự do là sự kết hợp theo “đầu nối đuôi” thành mạch phát triển Trong mạch phân tử, các nguyên tử Clo ở vị trí 1,3

SVTH: LÊ KIM NGỌC 3

pháp trùng hợp dạng huyền phù và khối cho ra hạt có đường kính 100-180 µm, trong khi đó phương pháp trùng hợp nhũ tương có thể có ra được hạt latex có kích thước 0.1- 3.0 µm Latex sau đó được sấy khô để thu được những hạt có kích thước 5-50 µm Bởi vì sự độc đáo trong cấu trúc của hạt nên thuật ngữ được các nhà khoa học về PVC sử dụng là hình thái học Không có bất kì một loại polime nào khác mang giá trị hình thái học quan trọng như trong PVC

1.2.1.2 Độ hòa tan:

Trong quá trình polymer hóa, một chuỗi mạch PVC phát triển có chiều dài chuỗi trên 10 đơn vị trở nên không tan trong VCM vì vậy PVC cơ bản không tan trong chính monomer của nó Tuy nhiên, PVC bị trương nhiều và bị solvat một phần bởi monomer đến 27% khối lượng và điều đó ảnh hưởng mạnh đến chính quá trình polymer hóa cũng như các tính chất cuối cùng và mục đích sử dụng cuối cùng của polymer

1.2.1.3 Tính chất nhiệt:

PVC không bền nhiệt, nhiệt phân hủy nhỏ hơn nhiệt độ chảy Tg=800C và Tf =1600 C, nghĩa là dưới 800 C PVC ở trạng thái thủy tinh, từ 80 đến 1600C ở trạng thái mềm cao và trên 160C0 ở trạng thái chảy nhớt Nhưng có một điểm là từ trên 1400C PVC đã bắt đầu phần hủy sinh ra HCl trước khi chảy dẻo (đốt nóng lên trên 100C0 cũng bị phân hủy)2 HCl thoát ra có tác dụng xúc tác làm tăng quá trình phân hủy Khi gia nhiệt PVC ban đầu không cháy mà bị chảy, nếu tiếp xúc nhiệt lâu quá trình tách HCl làm hình thành nhiều liên kết đôi trong mạch dẫn đến hiện tương khâu mạch tạo ra polime có KLPT rất lớn, cứng, mất tính tan trong dung môi và mất khả năng nóng chảy

Dưới tác dụng của nhiệt thì liên kết giữa C-C bị gãy vì phân cực mạnh, đồng thời tách H bên cạnh tạo HCl đóng vai trò phân hủy nhiệt nhanh hơn Chính các liên kết đôi này làm cho sản phẩm có màu vàng

Vì khả năng chống cháy hiệu quả của PVC, nó thường được sử dụng trong các ứng dụng chống cháy Tuy nhiên, nhà sản xuất sẽ bổ sung thêm các biện pháp chống cháy cho PVC trong các ứng dụng như vậy Biện pháp chống cháy PVC:

 Tác động vào yếu tố Oxi: thông thường vào nhựavào giữa những hợp chất hữu cơ có thành phần khí trơ hoặc chất oxi hóa mạnh như nhóm halogen Khi có tác dụng nhiệt, hợp chất phân hủy lấy oxi của môt trường làm nồng độ của oxi giảm và dập tắt sự cháy Ưu điểm rõ nét của phương pháp này làm hàm lượng chất chống cháy đưa vào nhựa rất thấp nên không ảnh hưởng đến tính chất cơ lí của nhựa

SVTH: LÊ KIM NGỌC 4

 Sử dụng phụ gia INTUMAC AC-2BG (AC-2) thành phần có chứa carbon và chất trợ nở, không

có gốc halogen và khi cháy không sinh ra khí độc cũng như khí có tính chất ăn mòn, Khi cháy thì phụ gia này lại tham gia phản ứng nhiệt và lửa bằng cách thổi phồng lên và hình thành lớp vỏ cách ly bằng than, dập lửa và ngăn chặn lửa bùng phát

 Bổ sung một số hợp chất vô cơ khó chảy: Sb2O3, CaCO3 , Al(OH)3 ,…

Khả năng cháy của PVC chậm: PVC có tính chất làm chậm lửa cao do hàm lượng clo của nó, ngay cả trong trường hợp không có chất chống cháy.Nhiệt đánh lửa của PVC cao cụ thể là 4550C và là một vật liệu ít có nguy cơ cháy vì nó không đánh lửa dễ dàng

Bảng 1.1: Nhiệt lượng tối đa tỏa ra của một số vật liệu

Vật liệu Nhiệt lượng tối đa tỏa ra (kW/m2 )

1.2.1.5 Sự phân hủy của PVC:

Trong quá trình gia công, cũng như trong quá trong quá trình sử dụng sản phẩm dưới tác dụng của lực cơ học làm sinh ra ứng suất ngoại có thể dẫn đến sự phá hủy mạch polime, thực chất nó làm đứt mạch polime sinh ra gốc tự do (dưới tác dụng cơ học) có khả năng khơi mào cho các phản ứng hóa học làm giảm KLPT dẫn đến giảm tính cơ lí Ở cùng nhiệt độ nếu PVC chịu đồng thời tác động thì sự phân hủy HCl tăng lên 1,5 -2 lần so với khi không chịu lực tác dụng cơ học

1.2.1.6 Tính chất cơ học:

Bảng 1.2: Các thông số cơ học của PVC

Khối lượng riêng 1.45-1.50 g/cm3

Giới hạn bền kéo đứt 500- 700kg/cm2

tỉ lệ 5-15%) Hơn nữa, khả năng gia công không cao không thích hợp cho sản phẩm có kích thước lớn

1.2.1.7 Tính dẫn điện:

Thông thường các polime trong đó có PVC không có phân tử tích điện Do đó điện trở của polime rất lớn (1015-1018 Ωm) vì thế PVC thường dùng làm vỏ bọc cách điện

1.2.2 Tính chất hóa lí:

PVC cứng bền với axit và bazo cũng như ancol, hydrocacbon béo Nhưng nhạy với hydrocacbon thơm và

hydrocacbon chứa clo, este và có thể trương trong xeton PVC mềm rất nhạy với tác nhân khí quyển và ánh sáng PVC có độ hoạt động hóa học khá lớn, trong các quá trình biến đổi hóa học các nguyên tử clo

tham gia phản ứng và thường kéo theo các nguyên tử như hydrocacbon bên cạnh Một số phản ứng đặc

trưng của PVC:

 Cơ chế của việc hóa dẻo được giải thích như sau:

Trong phân tử PVC có hai nhóm, nhóm có cực H-C-Cl và nhóm không có cực H-C-H Độ cứng của PVC (khi chưa hóa dẻo) cao là do lực liên kết nội phân tử tồn tại giữa các cấu trúc đơn phân tử PVC Khi sử dụng chất hóa dẻo, các phân tử hóa dẻo sẽ chiếm vị trí giữa các mạch polime làm tăng khoảng cách giữa các mạch và giảm lực liên kết giữa các đơn phân tử

Khi đun nóng làm chuyển động giữa các phân tử tăng lên, các phân tử trượt lên nhau, làm suy yếu dần liên kết giữa các phân tử và làm mềm polime

SVTH: LÊ KIM NGỌC 6

1.2.3 Ứng dụng:

Poly (vinyl chloride) là một tên chung Mỗi nhà sản xuất có một tiêu chuẩn đa dạng trong hình thái học cũng như khối lượng phân tử của các polymer PVC, phụ thuộc vào yêu cầu của mục đích sử dụng cuối cùng Trong công nghiệp, giá trị K và chỉ số độ nhớt thường dùng để biểu thị KLPT, và các nhà sản xuất cũng thường biểu thị các giá trị này trong các loại mã thường dùng để xác định các sản phẩm khác nhau (ví dụ như, S68/173 có nghĩa là đây là vật liệu tổng hợp từ phương pháp huyền phù với giá trị K là 68 và VY110/57 nhựa có chỉ số độ nhớt là 110) PVC với giá trị K=66-68 thường được gia công thành các cấu trúc cứng để tạo ra các ống, cáp dẫn, tấm các profile của cửa sổ; với K=65-71 tạo thành cấu trúc mềm dẻo

để tạo ra các tấm mềm, linh hoạt, sàn nhà, các tấm dán tường, vỏ dây cáp, ống nước và các thiết bị y tế, và PVC với giá trị K bé (55-60) được sử dụng để gia công các đoạn nối ống nước và ổ cắm diện bằng phương pháp đúc tiêm và sử dụng trong phương pháp đùn thổi chế tạo các chai lọ và các thiết bị chứa khác

2.1.2 Tác dụng của chất hóa dẻo:

Chất hóa dẻo có tác dụng làm tăng độ mềm dẻo của mạch polime, giúp polime dễ nóng chảy hơn, cấu tạo mạch linh động hơn, thích hợp cho quá trình gia công sản phẩm Hơn nữa, chất hóa dẻo có thể làm giảm

độ nhớt, nhiệt độ chuyển thủy tinh và modul đàn hồi của sản phẩm và cũng làm thay đổi một số tính chất hóa học cơ bản của vật liệu được hóa dẻo Ngoài ra, chất hóa dẻo còn hỗ trợ quá trình phân tán các chất khác như chất độn, hạt màu, dầu bôi trơn, chất tháo khuôn

2.1.2.1 Độ bền kéo đứt:

Độ bền kéo đứt là một trong những tính chất thể hiện sự thay đổi gây ra bởi chất hóa dẻo được sử dụng để tính toán phổ biến nhất Thông thường, độ bền kéo đứt của vật liệu được hóa dẻo giảm khi tăng hàm lượng chất hóa dẻo Hình 2.1 thể hiện những ảnh hưởng thông thường khi gia năng nồng độ của một vài loại chất hóa dẻo Trong nghiên cứu này, sự ảnh hưởng của chất hóa dẻo được chuẩn hóa bằng việc sử dụng tỉ số PHR được tính bằng cách công thức:

Ti so PHR = 𝑃𝐻𝑅𝑒𝑥𝑝

𝑃𝐻𝑅𝑚𝑖𝑛PHRexp=khoi luong chat hoa deo𝑘ℎo𝑖 𝑙𝑢𝑜𝑛𝑔 𝑃𝑉𝐶 × 100

PHRmin=khoi luong phan tu cua chat hoa deo

SVTH: LÊ KIM NGỌC 8

Hình 2.1 : Độ bền kéo đứt của PVC sau khi được

hóa dẻo với các chất hóa dẻo khác nhau

Hình 2.2: Độ bền kéo đứt của PVC sau khi được

hóa dẻo với các dieste của axit sebacic của các gốc alcohol khác nhau (methyl, ethyl, bytul, và octyl)

Phương pháp trình bày dữ liệu theo các hệ số PHR chuẩn hóa kết quả của các chất hóa dẻo và giảm những yếu tố nhiễu từ giá trị khối lượng phân tử Hình 2.2 Biểu diễn của độ bền kéo đứt với hai hệ số PHR Nếu hệ số này bằng một nghĩa là có một mol chất hóa dẻo có sẵn để chia đôi mạch trong mỗi đơn vị phân tử ( phân chia tất cả các nhóm có cực trong PVC bởi mỗi lớp chất dẻo) Nếu tỉ số này bằng ba nghĩa

là ngoài lượng chất hóa dẻo nằm xen kẽ các đơn vị phân tử PVC còn có một lượng dư chất hóa dẻo trong

hệ thống Hình 2.2 cũng thể hiện hai hệ số độ bền kéo đứt giảm khi số lượng nguyên tử cacbon tăng Kết quả này có thể được giải thích bới nhóm alcohol có kích thước không gian lớn nhất (octyl) và khi hình thành chất hóa dẻo sẽ có cùng chiều dài với các đơn vị phân tử PVC xoắn (lưu ý là sự giải thích này phù hợp với axit phthalic) vì vậy tất cả chất hóa dẻo còn lại (methyl, ethyl, bytul) ngắn hơn các đơn vị phân tử PVC xoắn Điều này có thể làm cho những chất hóa dẻo này không thể phân chia các chuỗi để xen kẽ vào hoàn toàn và sự tương tác cực trong PVC vẫn diễn ra khi tăng sự phức tạp và cồng kềnh trong cấu trúc không gian của chất hóa dẻo

Chất hóa dẻo được thêm vào nhằm giảm nhiệt độ hóa thủy tinh của vật liệu hóa dẻo Hình 2.3 thể hiện sự tương quan giữa nhiệt độ hóa thủy tinh và độ bền kéo đứt Nhiệt độ hóa thủy tinh càng thấp khi hàm lượng chất hóa dẻo càng nhiểu và lúc đó độ bền kéo đứt của vật liệu càng thấp