Với sựphát triển nhưvũbão của khoa học công nghệ, đòi hỏi vật liệu
ngày càng phải có những tính năng phù hợp. Động lực chính trong sựphát
triển của các loại polyme vô cơchính là các tính năng ưu việt của chúng mà
vật liệu polyme hữu cơkhông có được, đó là tính bền nhiệt và tính chịu ăn
mòn.
Với các đặc tính nhưbền nhiệt, có tính bền vững trong phạm vi nhiệt độ
rộng, tính kịnước, khảnăng chống bám dính, cách nhiệt tốt, polyme silicon
được ứng dụng rộng rãi trong công nghệbán dẫn, các chất cách điện ởnhiệt
độcao, làm vòng đệm trong động cơphản lực, làm chất phụgia cao cấp để
tăng độbóng hoặc dùng đểxửlý nước cho công nghệthuộc da. Loại vật liệu
này có thể ởmột sốdạng nhưlỏng, nhớt, chất dẻo hay nhựa.
58 trang |
Chia sẻ: Dung Lona | Lượt xem: 1256 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu biến tính polyme vô cơ trên cơ sở hệ Alumino Silicat, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ủa dung dịch HCl chuẩn.(N)
a: Là thể tích pha loãng định mức dung dịch ban đầu.(ml)
31 và 1000: Là các hệ số chuyển đổi.
b: Là số dung dịch lấy để phân tích. (ml)
c: Là số dung dịch đã được pha loãng lấy để chuẩn. (ml)
d: Là tỷ trọng của dung dịch đã lấy.(g/ml)
II.3.2. Xác định hàm lượng Al2O3:
II.3.2.1. Cơ sở lý thuyết:
Thực chất là phương pháp: xác định Al bằng ComplexonIII bằng
phương pháp định phân ngược.
Cho một lượng EDTA dư (ComplexonIII dư), sau đó chuẩn EDTA
dư bằng dung dịch chuẩn ZnSO4 , dùng Xilen da cam làm chất chỉ thị.
Al3+ + H2Y2- AlY- + 2H+
H2Y2- + Zn2+ ZnY2- + 2H+
Zn2+ + Xilen da cam Phức mầu đỏ (pH = 5 ÷ 6).
II.3.2.2. Cách xác định:
Lấy 10ml dung dịch chứa Al3+ cho vào bình nón. Cho thêm vào đó
10ml EDTA O,05M + 1ml HCl 0,1N , sau đó đun sôi nhẹ.
Làm nguội bằng Natriaxetat, điều chỉnh pH= 5 ÷ 6, thêm chỉ thị
Xilen da cam. Định phân bằng dung dịch ZnCl2 0,05M. Ghi thể tích ZnCl2
tiêu tốn: VHCl .
II.4. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG [3].
Sử dụng phương pháp phân tích khối lượng để xác định hàm lượng
(SiO3) 2- có trong dung dịch thông qua SiO2.
Lấy 10ml dung dịch cần phân tích cho dư axit HCl 20% vào sẽ tạo kết
tủa (thử bằng phenolphtalein):
(SiO3) 2- + 2H+ = 2H2SiO3.
Lấy kết tủa thu được đem đi lọc chân không, sau đó đem đi sấy khô ở
1000C, tiếp tục đem đi rửa bằng nước ấm cho tới khi hết Cl- (thử bằng
AgNO3) . Kết tủa đem sấy khô trước khi đưa vào lò nung ở 9000C trong 1giờ,
theo phương trình phản ứng sau:
H2SiO3 SiO2 + H2O
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 27
Phần trăm của SiO2 trong sẽ được tính như sau:
%SiO2 = 100.
.Vd
m∆
, %
Trong đó: ∆m: Là khối lượng kết tủa thu được sau khi nung.(gam)
d: Là tỷ trọng của dung dịch đem phân tích.(gam/ml)
V: Là thể tích của dung dịch khi lấy đem phân tích.(ml)
II.5. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NHIỆT VI SAI:
Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (Differential Scanning Callorimetry-
DSC) là kỹ thuật phân tích nhiệt dùng để đo nhiệt độ và dòng nhiệt truyền
trong vật liệu theo hàm thời gian và nhiệt độ. Phép đo này cho biết định tính
và định lượng về các quá trình hoá lý xảy ra thông qua các quá trình thu nhiệt,
toả nhiệt hay biến đổi nhiệt dung. Phân tích nhiệt trọng lượng (Thermal
Gravity Analysis-TGA) đo sự biến đổi khối lượng mẫu khi tăng nhiệt độ.
Thiết bị phân tích nhiệt TA SDT 2960 kết hợp đo đồng thời cả DSC và
TGA đến 15000C. Đặc điểm nổi bật của thiết bị này là có thể phân tích định
lượng DSC do dòng nhiệt được xác định rất chính xác nhờ kỹ thuật chuẩn hoá
động. Số liệu DSC được chuẩn hoá liên tục bằng cách chia tín hiệu dòng nhiệt
cho khối lượng mẫu. Sự chuẩn hoá này cho phép định lượng được nhiệt nóng
chảy, nhiệt phản ứng,…. Phần TGA có độ nhạy đến 0,1µg và ổn định trên
toàn thang nhiệt độ. Các mẫu chế tạo đều được khảo sát trên thiết bị này tại
Trung tâm Khoa học Vật liệu. Trên cơ sở đó ta có thể điều chỉnh được nhiệt
độ của chế độ nung, ủ nhiệt khi tạo mẫu, cũng như tốc độ nâng nhiệt, nhiệt độ
thiêu kết (nhiệt độ perovskite hoá) để tạo ra mẫu có chất lượng tốt.
II.6. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT CỦA DUNG DỊCH:
II.6.1.Cơ sở lý thuyết:
Trước khi tiến hành đo độ nhớt của dung dịch cao phân tử ta nên xem
lại khái niệm độ nhớt của dung dịch nói chung. Xét trường hợp sau:
Tác dụng của một lực ngoài vào lớp dung dịch mỏng 1 nằm nằm song
song với mặt thoáng làm nó chuyển động với một vận tốc không lớn lắm u1,
đồng thời khi đó các lớp dưới cũng sẽ chuyển động theo với tốc độ giảm dần,
tỷ lệ thuận với khoảng cách. Trị số lực ngoài sẽ bằng lực ma sát nội nhưng có
hướng ngược lại và tỷ lệ thuận với tiết diện S cũng như tỷ lệ thuận với gradien
tốc độ giữa các lớp du/dx.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 28
F = η.S.
dx
du
Trong đó, hệ số tỷ lệ η được gọi là hệ số nhớt hoặc độ nhớt. Thứ nguyên
của η là Poaz (g.cm-1.s-1).
Về thực nghiệm, độ nhớt có thể được xác định bằng nhiều phương pháp
như phương pháp hạt rơi, phương pháp nghiên cứu độ chảy cua dung dịch qua
mao quản,.... Trong đồ án này ta sử dụng phương pháp dùng nhớt kế Ostwald.
II.6.2. Đo độ nhớt bằng nhớt kế Ostwald:
Nhớt kế Ostwald được mô tả ở hình bên, là một dụng cụ thủy tinh hình
chữ U gồm nhánh 1 và 2. Nhánh 2 là một mao quản có đường kính xác định,
có khắc vạch định mức a và b. Khi đó, ta xác định thời gian mà chất lỏng
chảy từ mức a đến mức b.
Trước khi tiến hành đo, cần phải rửa sạch nhớt kế, tráng bằng nước cất.
Nhớt kế được đặt trong bình ổn nhiệt độ, mức nước cần vượt qua mức a của
nhánh 2. Dùng pipet hút 10ml chất lỏng vào nhánh 1. Dùng ống cao su nối
vào nhánh 1 và bơm từ từ (để tránh có bọt lẫn trong chất lỏng) chất lỏng lên
quá mức a chừng 1cm . Khi đó, chất lỏng vẫn còn ở đáy bầuto của nhánh 1.
Để chất lỏng chảy tự nhiên và dùng đồng hồ bấm giây xác định thời gian chất
lỏng chảy từ mức a đến mức b. Làm lại ít nhất 3 lần để lấy giá trị trung bình.
Đặt máy ổn nhiệt ở nhiệt độ cố định, xác định độ nhớt của nước nguyên
chất, sau đó của những dung dịch cần đo với các nồng độ khác nhau.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 29
II.6.3. Cách tính toán:
Khi cho chất lỏng chảy qua mao quản thì độ nhớt của nó tỷ lệ thuận với
thời gian chảy t và khối lượng riêng ρ theo hệ thức:
η = k.ρ.t
Trong đó, k là hằng số nhớt kế.
Có thể xác định k bằng cách đo thời gian chảy của nước cất. Tiến hành
đo ở cùng nhiệt độ và cùng thể tích chất lỏng, ta có:
η0 = k.ρ0.t0
Với η0 là độ nhớt của nước cất, giá trị độ nhớt của nước cất (xem bảng 6),
ρ0 là khối lượng riêng của nước cất, t0 là thời gian chảy của nước cất từ mức a
đến mức b.
Từ đó ta có :
η
ηo
=
t
tρ oo
.
.
ρ
Hay: η = η0.
oo t
t
.
.
ρ
ρ
Bảng 6: Độ nhớt của nước cất ở các nhiệt độ khác nhau
Nhiệtđộ,
0C
0 10 20 25 30 40 50 60
η0(Poaz) 1,972 1,308 1,005 0,894 0,801 0,656 0,549 0,469
1 2
a
b
Hình 2: Nhớt kế Ostwald
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 30
II.7. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG BÁM DÍNH CỦA
MÀNG PHỦ POLYME VÔ CƠ:
II.7.1. Độ bền uốn cong:
Phủ polyme lên bề mặt của vật liệu chế tạo bằng thép CT3, bề mặt
được đánh bóng bằng giấy ráp. Để khô tự nhiên sau đó sấy ở 1000C, đem ra
uốn cong với các góc uốn khác nhau từ 00; 300; 600; 900; 1200; 1500; 1800. Sau
mỗi lần uốn tương ứng với các góc khác nhau kiểm tra khả năng bám dính
của polyme bằng cách:
- Cân vật liệu trước khi phủ đã được sấy khô có khối lượng: m1.(gam)
- Cân vật liệu sau khi phủ đã được sấy khô có khối lượng: m2 . (gam)
- Cân vật liệu đã uốn cong tương ứng với góc uốn có khối lượng:
m3(gam)
Ta có:
∆m = m2 – m1 : Khối lượng lớp màng phủ khô.(gam)
∆m1 = m2 - m3 : Khối lượng màng phủ còn lại sau khi uốn cong.(gam)
Phần trăm bám dính được tính theo công thức sau:
%Bám dính = 100.1
m
m
∆
∆
, %
II.7.2. Độ bền cào xước:
Nguyên tắc xác định: Mẫu sau khi đã phủ polyme được để khô, sau đó
dung mũi dao nhọn chia trên bề mặt mẫu 1cm2, trong 1cm2 đó chia làm 100 ô
vuông nhỏ. Những vết cắt phải xuyên qua lớp màng phủ nhưng không được
quá sâu vào vật liệu nền. Khả năng cào xước được xác định thông qua việc
đếm số lượng ô vuông nhỏ trên diện tích 1cm2 được vạch bị bong tróc. Độ
bám dính của màng phủ được đánh giá theo thang điểm từ 0 ÷ 4. Nếu số
lượng các ô tróc nhỏ nằm trong khoảng từ:
0÷4 ô tương ứng với bậc 0 – Độ bám dính tốt.
5÷10 ô tương ứng với bậc 1 – Độ bám dính trung bình.
11÷15 ô tương ứng với bậc 2 – Độ bám dính kém.
16÷20 ô tương ứng với bậc 3 – Độ bám dính là rất kém.
Trên 20 ô ứng với bậc 4 coi như không bám hoàn toàn.
II.7.3. Độ bền kéo:
Phủ một polyme trên bề mặt 2mẫu vật liệu CT3 trong một đơn vị diện
tích xác định:0,5cm2, 1cm2, 2cm2 …. Dùng 2 mẫu đã được phủ dính lên bề
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 31
mặt của nhau, để cố định cho khô trong vòng 24 giờ. Sau đó dùng lực kế kéo
một mẫu theo chiều ngang còn một mẫu để cố định. Bằng lực kế phù hợp và
bề mặt phủ được xác định chúng ta có thể nghiên cứu khả năng bám dính của
polyme.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 32
PHẦN III. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN
III.1. KHẢO SÁT HỆ POLYME VÔ CƠ Si - Al BAN ĐẦU:
• Xác định hàm lượng Na2O bằng phương pháp phân tích thể tích.
• Xác định hàm lượng Al2O3 bằng phương pháp phân tích thể tích.
• Xác định hàm lượng SiO2 bằng phương pháp phân tích khối lượng.
Hệ polyme Alumino Silicate đã tổng hợp được xác định có thành phần
khác nhau như sau:
Thành phần (%) Na2O Al2O3 SiO2
PLM 1 6,973 0,202 20,565
PLM 2 8,252 0,245 21,96
Tiến hành trộn polyme 1 và 2 có khuấy ở nhiệt độ 400C với tỷ lệ khác nhau
sẽ có những polyme có độ nhớt khác nhau:
Tạo polyme mới PLM1 (ml) PLM2 (ml)
Mẫu I 40 0
Mẫu II 30 10
Mẫu III 20 20
Mẫu IV 10 30
Mẫu V 0 40
Tiến hành xác định độ nhớt và khôi lượng riêng của 5 mẫu polyme mới tạo
thành:
Mẫu I Mẫu II Mẫu III Mẫu IV Mẫu V
Khối lượng
riêng (g/ml)
1,325 1,346 1,350 1,362 1,365
Độ nhớt
(Poaz)
6,844 7,829 8,656 9,588 11,093
Với các hệ polyme có độ nhớt khác nhau chắc chắn sẽ có một kết quả biến
tính trong quá trình nghiên cứu là khác nhau. Do thời gian không cho phép đồ
án này tập trung nghiên cứu vào hệ PLM 1. Hy vọng rằng sau khi tìm được
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 33
điều kiện thích hợp của hệ PLM 1 thì các phương pháp biến tính đối với các
hệ polyme còn lại là hoàn toàn có thể thực hiện được.
III.1.1. Phân tích thành phần hóa học trong hệ polyme ban đầu:
• Xác định khối lượng riêng của hệ polyme:
ρ = 1,325 g/ml.
• Xác định hàm lượng Na2O bằng phương pháp phân tích thể tích đã
xác định được:
%Na2O = 6,973
• Xác định hàm lượng Al2O3 bằng phương pháp phân tích thể tích đã
xác định được:
%Al2O3 = 0,202
• Xác định hàm lượng SiO2 bằng phương pháp phân tích khối lượng đã
xác định được:
% SiO2 = 20,565
Thông số %Na2O %Al2O3 % SiO2 Ρ (g/ml.)
Kết quả 6,973 0,202 20,565 1,325
III.1.2. Xác định các nhóm liên kết trong hệ polyme ban đầu bằng phổ
hồng ngoại:
Để xác định được trong hệ polyme có cấu trúc như thế nào, bao gồm
những nhóm liên kết gì.Trong quá trình nghiên cứu đã sử dụng phương pháp
chụp phổ hồng ngoại (IR) để tìm ra các nhóm có trong hệ polyme..
Căn cứ vào số sóng thu được tại những điểm cực tiểu ta có thể xác định
được trong hệ polyme có những nhóm chức sau:
+ Tương ứng với số sóng là 3448,09 cm-1 là sự có mặt của nhóm (-OH),
từ đó chúng ta có thể dự đoán trong polyme có liên kết (Si-OH) hay là liên kết
(H-OH).
+ Tương ứng với số sóng là 1639,75 cm-1
là sự có mặt của H2O trong hệ
polyme.
+ Tương ứng với số sóng là 1025,84 cm-1 là sự có mặt của nhóm (Al-O-
Si).
+ Tương ứng với số sóng là 463,11 cm-1 là sự có mặt của nhóm (Si-O).
Số sóng (cm-1) 463,11 1025,84 3448,09 1639,75
Nhóm liên kết (Si-O) (Al-O-Si) ( Si-OH) ( H-OH)
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 34
III.1.3. Phân tích sự có mặt của các pha có mặt trong hệ polyme bằng
phương pháp chụp phổ nhiễu xạ tia X:
Tiến hành chụp XRD để xác định sự có mặt của các pha có trong hệ
polyme: (Hình 4)
Quan sát trên phổ thấy xuất hiện các pha:
Tridymite – SiO2.
Cristobalite – β SiO2.
Alumino Silicate – AlSi0,5O2,5/0,5SiO2.0,5Al2O3.
Si-OH
H-OH Al-O-Si
Si-O
Hình 3: Giản đồ phổ hồng ngoại của hệ polyme ban đầu
H U T - P C M -B r u k e r D 8 A d v a n c e -M a u P A S IV
Li
n
(C
ps
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
1 6
1 7
1 8
1 9
2 0
2 -T h e ta - S c a le
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
d=
3.
79
2
d=
3.
74
9
d=
4.
14
3
d=
4.
09
2
d=
4.
33
8
Hình 4: Phổ chụp XRD của hệ polyme ban đầu
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 35
III.1.4. Kiểm tra khả năng bám dính của màng phủ:
• Kiểm tra khả năng uốn cong khi phủ polyme trên vật liệu thép CT3 đã
được xử lý bề mặt. Tiến hành uốn cong với các góc từ 0o, 30o, 60o,
90o, 120o, 150o, 180o nhưng thu được kết quả ở các góc là như nhau vì
khối lượng mẫu không bị giảm đi:
Trước khi phủ và sấy khô m1 (gam) 5,5256 ∆
Sau khi phủ và sấy khô m2 (gam) 5,7382 ∆m = 0,2126
Sau khi phủ và uốn cong m3 (gam) 5,7382 ∆m1=0
Từ đó ta thấy rằng khả năng bám dính của polyme là rất tốt khi chịu
tác động của ngoại lực khi uốn cong.
• Kiểm tra khả năng cào xước khi phủ polyme trên vật liệu thép CT3 đã
được xử lý bề mặt. Sử dụng phương pháp cào xước đã trình bày để
xác định thì nhận thấy sau khi cào xước đã không có một ô vuông nhỏ
nào bị bong ra, điều này càng chứng tỏ khả năng bám dính là rất tốt.
• Kiểm tra khả năng bám dính khi chịu tác dụng của lực kéo. Tiến hành
thực nghiệm với bề mặt dính là 0,5cm2, sử dụng lực kế 4 kg để thực
hiện kéo, nhưng không bị bật ra, điều đó khẳng định rằng polyme
đang sử dụng có khả năng bám dính là rất tốt.
III.1.5. Kiểm tra khả năng chịu nhiệt của màng phủ:
Phủ polyme trên các mẫu thép CT3 đã được xử lý bề mặt, để mẫu khô
tự nhiên trong điều kiện phòng thí nghiệm. Tiến hành với 3 mẫu:
Mẫu I: Tiến hành sấy ở 100oC.
Mẫu II: Tiến hành sấy ở 150oC.
Mẫu III: Tiến hành sấy ở 200oC.
Tất cả các mẫu được sấy trong tủ sấy điện và điều chỉnh ở nhiệt độ chính
xác và tiến hành sấy trong 1giờ.
Mẫu I (100oC) II (150oC) III (200oC)
Quan sát kết quả Không thay đổi
so với màng phủ
trước khi sấy
Không thay đổi
so với màng phủ
trước khi sấy
Bề mặt xuất hiện
các vết bong như
các lỗ xốp
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 36
Quan sát bề mặt của mẫu phủ ta nhận thấy có sự thay đổi lớn, trên toàn
bộ bề mặt nền phủ polyme xuất hiện các vết bong, nổi xốp. Điều đó chứng tỏ
ở 200oC nhiệt độ đã ảnh hưởng tới hệ polyme. Sự xuất hiện các vết bong này
có thể giải thích bằng sự bay hơi nước hóa học trên bề mặt polyme. Quá trình
bay hơi nước đã làm phá hủy cấu trúc trong polyme.
Sự xuất hiện các vết bong này có thể giải thích bằng sự bay hơi nước
trên bề mặt polyme và sự phá hủy polyme khi tăng nhiệt độ. Điều này được
giải thích trên phổ TG chụp với mẫu polyme này: (Hình 6)
Mẫu III
Mẫu I, II
Hình 5: Các mẫu sau khi nung ở 100o, 150o và 200oC
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 37
Furnace temperature /°C100 200 300 400 500 600 700
TG/%
-40
-20
0
20
40
60
d TG/% /min
-25
-20
-15
-10
-5
0
HeatFlow/µV
-15
-5
5
15
Mass variation: -18.453 %
Mass variation: -20.534 %
Peak :132.6472 °C
Peak :169.4394 °C
Figure:
05/11/2006 Mass (mg): 9.57
Crucible:PT 100 µl Atmosphere:AirExperiment:Polime
Procedure: 30 ----> 800C (10 C.min-1) (Zone 2)Labsys TG
Exo
II I
Pic I: Chứng tỏ ở 132,6oC có sự bay hơi nước vật lýtrên bề mặt của
màng polyme và trong các vi lỗ xốp của màng.
Pic II: Chứng tỏ ở 169,4oC có sự bay hơi nước hóa học làm phá vỡ hệ
liên kết trong cấu trúc các mắt xích polyme.
Điều này đã giải thích khi khảo sát ở 150oC thì màng phủ chưa bị phá hủy
mà ở 200oC màng đã bị phá hủy. Quá trình phá hủy polyme là do ở nhiệt độ
200oC làm đứt các liên kết trong mắt xích cấu trúc, cũng có thể là do sự phá
hủy làm đứt các liên kết (-OH) trong cấu trúc polyme.
Từ việc khảo sát này ta nhận thấy rằng hệ polyme đã cho sẽ được nghiên
cứu khi biến tính mà điểm khảo sát chính là tại nhiệt độ 200oC.
Hình 6: Giản đồ chụp phổ TG của polyme ban đầu
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 38
III.2. BIẾN TÍNH HỆ Si – Al BẰNG CÁC CHẤT PHỤ GIA KHÁC
NHAU:
Để nghiên cứu độ bám và các tính chất của polyme với các phụ gia khác
nhau, ta lần lượt điều chỉnh tỷ lệ khối lượng giữa chất phụ gia và polyme, tỷ
lệ giữa các phụ gia và các thành phần khác, tỷ lệ nước bố sung…, nghiên cứu
tính chất của lớp màng phủ trong các điều kiện khác nhau. Trong phần khảo
sát hệ polyme ban đầu đã tìm ra vị trí mà nhiệt độ ảnh hưởng đến sự biến đổi
của polyme, do đó phần biến tính sẽ xem đó như một điểm để khảo sát sự
hình thành của polyme sau khi đã bổ sung phụ gia. Như vậy chúng ta sẽ khảo
sát để xác định tỷ lệ giữa polyme với chất phụ gia khi nung tại 200oC, nơi mà
nhiệt độ ảnh hưởng đến sự tồn tại của polyme.
Các phụ gia sử dụng trong quá trình biến tính được mua trên thị trường
và đã được phân tích tại phòng thí nghiệm.
III.2.1. Khảo sát hệ polyme khi thêm phụ gia là Fe2O3:
III.2.1.1. Đặc điểm thành phần Fe2O3:
* Thành phần qui về Fe2O3 = 98,3%
* Thành phần ẩm = 1,026%
* Cặn không tan = 0,674%
* Đường kính hạt ≤ 0.007 (mm)
III.2.1.2. Khảo sát thành phần phối liệu rắn lỏng:
Quá trình thí nghiệm đã tiến hành thay đổi tỷ lệ giữa polyme và chất
phụ gia trong khoảng từ 0,5 đến 2,0 gam chất phụ gia trong 5ml dung dịch
polyme.Bằng quan sát trực quan ta nhận thấy khoảng khảo sát có thể thu hẹp
xuống còn từ 0,8 ÷ 1,0 ÷ 1,2 ÷ 1,5 để có thể tìm được tỷ lệ một cách chính xác
nhất.
Quá trình trộn phụ gia được tiến hành như sau: Lấy 5ml dung dịch
polyme cho vào cốc 50ml rồi đưa lên máy khấy từ tiến hành khấy có đun
nhiệt ở 40o ÷ 60oC. Khấy khoảng 5 phút rồi cho từ từ chất phụ gia vào, tiến
hành khuấy trong vòng 30 phút, trong suốt quá trình khuấy thực hiện trong hệ
kín không để cho hơi nước bị bay đi, sau đó lấy ra phủ lên bề mặt vật liệu
CT3 đã được xử lý bề mặt. Mẫu sau khi được phủ để khô tự nhiên ở nhiệt độ
phòng, đến khi bề mặt phủ đã hoàn toàn khô đưa vào tủ sấy ở 80o ÷ 100oC
trong khoảng từ 4 ÷ 6 giờ đồng hồ. Bề mặt phủ sau khi sấy lần 1 vẫn đều và
bóng như sau khi phủ , sau đó đem nung ở 200oC trong 1 giờ, tiến hành với 4
mẫu có khối lượng chất phụ gia thay đổi:
+ Mẫu I: 0,8 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu II: 1,0 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu III: 1,2 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu IV: 1,5 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 39
Mẫu I: 0,8gam Fe2O3
Mẫu II: 1,0am Fe2O3
Mẫu III: 1,2gam Fe2O3
Mẫu IV: 1,5gam Fe2O3
Hình 7: Màng phủ polyme khi thêm phụ gia là Fe2O3 nung ở 200oC
Quan sát các mẫu thu được ở trên ta nhận thấy rằng chỉ có mẫu III sau
khi sấy có bề mặt mịn nhất, mẫu II tuy không có vết bong nhưng có bề
mặt không mịn bằng mẫu III, còn các mẫu còn lại thấy bề mặt có vết
bong nổi lên như bị dộp. Sự xuất hiện các vết bong này có thể giải thích
bằng sự bốc hơi nước hóa học của polyme trong quá trình nung ở nhiệt
độ cao. Như vậy có thể kết luận rằng hàm lượng chất phụ gia đã ảnh
hưởng rất nhiều đến quá trình biến tính polyme.
Sự thay đổi các mẫu khi thay đổi khối lượng chất phụ gia có thể giải
thích: Khi cho 0,8g thì chưa đủ để tạo các liên kết với polyme; khi tăng
lên 1,0g thì đã bắt đầu tạo mạch polyme nhưng do lượng chất phụ gia
nhỏ nên chỉ tạo mạch thẳng hoặc chưa tạo đủ mạch; khi tăng đến 1,2 thì
tạo cả mạch thẳng và mạch không gian nên bề mặt màng phủ mịn và đẹp
hơn; khi tăng lên 1,5 thì hàm lượng chất phụ gia tăng lên quá cao gây
khó khăn trong không gian tạo liên kết với polyme và số nguyên tử Fe
cũng không thể tăng lên quá cao để tạo liên kết được với O, Al và Si.
Từ kết quả này có thể xác định được rằng tỷ lệ rắn lỏng với Fe2O3
nằm trong khoảng là:
R1 = long
ran
≈
5.3252,1
2,1
=
626,6
2,1
.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 40
III.2.1.3. Kiểm tra khả năng bám dính của màng phủ sau biến tính:
Sau khi khảo sát được tỷ lệ rắn lỏng thích hợp chúng ta tiến hành
kiểm tra khả năng bám dính của polyme sau khi thêm chất phụ gia. Lấy
polyme mẫu II phủ lên bề mặt:
• Kiểm tra khả năng uốn cong khi phủ polyme trên vật liệu thép CT3
đã được xử lý bề mặt. Tiến hành uốn cong với các góc từ 0o, 30o, 60o,
90o, 120o, 150o, 180o nhưng thu được kết quả ở các góc là như nhau vì
khối lượng mẫu không bị giảm đi:
Trước khi phủ và sấy khô m1 (gam) 5,5256 ∆
Sau khi phủ và sấy khô m2 (gam) 5,8697 ∆m = 0,3441
Sau khi phủ và uốn cong m3 (gam) 5,8697 ∆m1 = 0
Từ đó ta thấy rằng khả năng bám dính của polyme là rất tốt khi chịu
tác động của ngoại lực khi uốn cong.
• Kiểm tra khả năng cào xước khi phủ polyme trên vật liệu thép CT3
đã được xử lý bề mặt. Sử dụng phương pháp cào xước đã trình bày để
xác định thì nhận thấy sau khi cào xước đã không có một ô vuông nhỏ
nào bị bong ra, điều này càng chứng tỏ khả năng bám dính là rất tốt.
• Kiểm tra khả năng bám dính khi chịu tác dụng của lực kéo. Tiến
hành thực nghiệm với bề mặt dính là 0,5cm2, sử dụng lực kế 4 kg để
thưc hiện, nhưng không bị bật ra, điều đó khẳng định rằng polyme đã
phủ có chất phụ gia Fe2O3 có khả năng bám dính là rất tốt.
III.2.1.4. Biện luận sự có mặt của Fe2O3 trong hệ polyme sau biến tính:
Từ kết quả khảo sát thành phần phối liệu ta nhận thấy rằng tỷ lệ chất
phụ gia và polyme thích hợp là: 1,2gam Fe2O3/ 5ml polyme. Điều này chứng
tỏ rằng khi thêm một lượng Fe2O3 thích hợp vào hệ polyme đã làm thay đổi
thành phần và tính chất của hệ keo. Có sự thay đổi đó là do sự xuất hiện của
ion kim loại trong cấu trúc của các mắt xích polyme, do đó đã làm thay đổi
tính chất của polyme.
Để kiểm tra điều này trong quá trình nghiên cứu đã tiến hành chụp
nhiễu xạ tia X (XRD) với các mẫu:
Mẫu I: Phụ gia Fe2O3. (Hình 8).
Mẫu II: Màng phủ polyme đã bổ sung phụ gia Fe2O3 . (Hình 9)
Kết quả chụp thu được cho trên các phổ sau:
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 41
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - M a u F e 2 O 3 ( I )
0 2 - 1 0 3 5 ( D ) - M a g n e t i te - F e 3 O 4 - Y : 7 0 . 7 2 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - C u b i c - a 8 .4 1 0 0 0 - b 8 .4 1 0 0 0 - c 8 .4 1 0 0 0 - a l p h a 9 0 . 0 0 0 - b e t a 9 0 . 0 0 0 - g a m m a 9 0 .0 0 0 - F a c e - c e n t r e d - F d - 3 m ( 2 2 7 ) - 8 - 5 9 4 .8 2 3 -
3 3 - 0 6 6 4 ( * ) - H e m a t i te , s y n - F e 2 O 3 - Y : 9 1 .3 0 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - H e x a g o n a l ( R h ) - a 5 .0 3 5 6 0 - b 5 . 0 3 5 6 0 - c 1 3 . 7 4 8 9 0 - a l p h a 9 0 . 0 0 0 - b e t a 9 0 . 0 0 0 - g a m m a 1 2 0 . 0 0 0 - P r i m i t i v e - R - 3 c ( 1 6 7 ) - 6 - 3 0 1 . 9 2 6 - I / I c P
2 5 - 1 4 0 2 ( I ) - M a g h e m i t e - I T Q R G , s y n - F e 2 O 3 - Y : 8 4 .8 6 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - T e t r a g o n a l - a 8 . 3 4 0 0 0 - b 8 . 3 4 0 0 0 - c 2 5 .0 2 0 0 0 - a l p h a 9 0 . 0 0 0 - b e ta 9 0 . 0 0 0 - g a m m a 9 0 .0 0 0 - P r i m i t i v e - P ( 0 ) - 3 2 - 1 7 4 0 . 2 8 -
1 5 - 0 6 1 5 ( D ) - M a g h e m i te , s y n - F e 2 O 3 - Y : 6 1 .4 0 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - T e t r a g o n a l - a 8 . 3 3 0 0 0 - b 8 . 3 3 0 0 0 - c 2 4 .9 9 0 0 0 - a l p h a 9 0 . 0 0 0 - b e t a 9 0 . 0 0 0 - g a m m a 9 0 .0 0 0 - 3 2 - 1 7 3 4 .0 3 -
O p e r a t i o n s : S m o o th 0 .1 5 0 | Im p o r t
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - 4 - 4 - 0 6 # A V i n h - M a u F e 2 O 3 [ - F i l e : M a u F e 2 O 3 [ 1 ] . r a w - T y p e : 2 T h / T h l o c k e d - S t a r t : 1 0 . 0 0 0 ° - E n d : 7 0 .0 0 0 ° - S te p : 0 . 0 2 0 ° - S t e p t i m e : 0 . 4 s - T e m p . : 2 5 ° C ( R o o m ) - T i m e S t a r t e d : 1 1 4
Li
n
(C
ps
)
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
2 - T h e t a - S c a l e
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
d=
2.
70
1
d=
2.
51
7
d=
3.
68
4
d=
1.
69
8
d=
1.
48
7
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - M a u P A S I
3 7 - 1 4 6 0 ( N ) - A l u m i n u m S i l i c a t e - A l 0 . 5 S i 0 . 7 5 O 2 . 2 5 / 0 . 7 5 S i O 2 · 0 . 2 5 A l 2 O 3 - Y : 6 4 . 5 8 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .
2 5 - 0 0 2 1 ( I ) - A l u m i n u m S i l i c a t e - A l 2 S i 4 O 1 0 - Y : 5 8 . 3 3 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - T r i c l i n i c - a 5 . 1 9 1 0 0 - b
3 9 - 1 4 2 5 ( * ) - C r i s t o b a l i t e , s y n - S i O 2 - Y : 5 2 . 0 8 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - T e t r a g o n a l - a 4 . 9 7 3 2 0 - b 4 . 9
0 2 - 1 2 9 6 ( D ) - K y a n i t e - A l 2 O 3 · S i O 2 - Y : 5 6 . 2 5 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - T r i c l i n i c - a 7 . 0 9 0 0 0 - b 7 . 7 2 0 0
0 6 - 0 5 0 2 ( D ) - H e m a t i t e - a l p h a - F e 2 O 3 - Y : 7 7 . 0 8 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 -
3 3 - 0 6 6 4 ( * ) - H e m a t i t e , s y n - F e 2 O 3 - Y : 9 1 . 6 7 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - H e x a g o n a l ( R h ) - a 5 . 0 3 5 6 0 - b
2 5 - 1 4 0 2 ( I ) - M a g h e m i t e - I T Q R G , s y n - F e 2 O 3 - Y : 9 5 . 8 3 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - T e t r a g o n a l - a 8 . 3 4 0
O p e r a t i o n s : S m o o t h 0 . 0 5 0 | S m o o t h 0 . 1 5 0 | I m p o r t
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - 2 6 . 4 . 0 6 # a n h L o n g - m a n g P A S _ - F i l e : I d o l a n 2 . r a w - T y p e : 2 T h / T h l o c k
Li
n
(C
ps
)
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
2 - T h e t a - S c a l e
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
d=
2.
70
1
d=
2.
51
0
d=
4.
43
2 d
=
3.
92
7
d=
3.
20
9
d=
3.
67
5
d=
2.
20
2
Hình 8: Phổ XRD của Fe2O3
HUT-PCM-Bruker D8 Advance - pho tong hop 8-7
Operations: Smooth 0.150 | Import
Y + 30.0 mm - HUT - PCM - Bruker D8 Advance -26.4.06#anh Long - mang PAS_ - File: I do lan2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.050 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time
Operations: Smooth 0.150 | Import
HUT - PCM - Bruker D8 Advance - 4-4-06# A Vinh - Mau Fe2O3[ - File: Mau Fe2O3[1].raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 0.4 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 114
Li
n
(C
ps
)
0
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
10 20 30 40 50 60 70
Hình 9: Phổ XRD của polyme đã trộn Fe2O3
Hình 10: Phổ chồng của Fe2O3 và polyme đã bổ sung Fe2O3
24
0
33
0
36
0
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 42
Để kiểm tra sự phân tán của Fe2O3 trong polyme ta cần so sánh các phổ
chụp của Fe2O3 so với mẫu phủ đã thêm phụ gia Fe2O3.
• So sánh sự xuất hiện Fe2O3 (Mẫu I) trong polyme đã bổ sung Fe2O3
(Mẫu II) thông qua các phổ XRD thu được:
- Trong mẫu I có sự xuất hiện bộ pic của: Maghemite – Fe2O3.
Hematite – Fe2O3.
Magnetite – Fe2O3.
Còn trong mẫu II xuất hiện bộ pic của: Hematite – Fe2O3.
Magnetite – Fe2O3.
Nhưng khoảng cách giữa hai bề mặt tinh thể (d) khi chụp được có
sự khác nhau đáng kể.
- Khi chiếu tia X ở góc quét 24o có sự xuất hiện pha Maghemite:
d(I)= 3,684 còn d(II) = 3,675 điều đó chứng tỏ khi thêm Fe2O3 vào
polyme đã có sự thay đổi làm giảm khoảng cách hai mặt tinh thể.
- Khi chiếu tia X ở góc quét 33o có sự xuất hiện của pha Hematite:
d(I)=2,702 còn d(II) = 2,701 có sự thay đổi làm giảm khoảng cách
bề mặt tinh thể.
- Khi chiếu tia X ở góc quét 36o có sự xuất hiện pha Maghemite:
d(I)= 2,517 còn d(II) = 2,510 điều đó chứng tỏ khi thêm Fe2O3 vào
polyme đã có sự thay đổi làm giảm khoảng cách hai mặt tinh thể.
• So sánh phổ chồng của hai mẫu ta nhận thấy khoảng cách hai bề mặt
tinh thể ở pha Hematite có sự thay đổi như sau:
Góc quét 2θ(độ) 24o 33o 36o
Fe2O3 3,684 2,702 2,517 Khoảng cách
2 mặt tinh thể
d (A0)
PLM
+Fe2O3
3,675 2,701 2,510
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 43
2.5
2.7
2.9
3.1
3.3
3.5
3.7
23 28 33
Goc quet (do)
K
ho
a
n
g
c
a
c
h
2
m
a
t t
in
h
th
e
(A
o
) Fe2O3
PLM bo sung
Fe2O3
Quan sát trên phổ chụp XRD của Fe2O3 và polyme đã bổ sung Fe2O3
nhận thấy tại các góc quét 24o, 33o và 36o của pha Hematite thì khoảng
cách hai bề mặt tinh thể bị giảm đi so với khi chưa bổ sung chất phụ gia.
Điều đó chứng tỏ rằng cấu trúc trong Fe2O3 đã có sự thay đổi. Nên có thể
khẳng định rằng một số ion Fe3+
đã tác dụng với hệ polyme tạo mắt xích
liên kết mới. Có thể dự đoán rằng cấu trúc trong polyme mới như sau:
- Si- O - Al- O - Fe – O - Al- O - Si -
Hay:
- Si –O - Al- O – Si -
O O
- Fe - O - Si -
Hình 11:Giản đồ thay đổi khoảng cách hai mặt tinh thể Fe2O3 ở pha Hematite
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 44
III.2.2. Khảo sát hệ polyme khi thêm phụ gia là Cr2O3:
III.2.2.1. Đặc điểm thành phần Cr2O3,:
* Thành phần qui về Cr2O3 = 97,52%
* Thành phần ẩm = 1,443%
* Cặn không tan = 1,037%
* Đường kính hạt ≤ 0.007 (mm).
III.2.2.2. Khảo sát thành phần phối liệu rắn lỏng:
Tiến hành khảo sát như đối với Fe2O3, nhưng với chất phụ gia là
Cr2O3, với 4 mẫu như sau:
+ Mẫu I: 0,8 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu II: 1,0 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu III: 1,2 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu IV: 1,5 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
Các mẫu được nung ở 200oC trong 1 giờ, kết quả thu được như sau:
Sự thay đổi bề mặt màng phủ, khi thay đổi khối lượng cũng được giải
thích tượng tự như đối với Fe2O3.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 45
Mẫu I: 0,8g Cr2O3
Mẫu II: 1,0g Cr2O3
Mẫu III: 1,2g Cr2O3
Mẫu IV: 1,5g Cr2O3
Kết quả thu được khi quan sát 4 mẫu sau khi nung chúng ta nhận thấy
mẫu II và mẫu III có bề mặt mịn hơn so với các mẫu còn lại, các mẫu I và
IV có bề mặt bị phồng giộp do sự bốc hơi nước hóa học gây ra như đã
giải thích ở phần khảo sát nhiệt của mẫu polyme ban đầu. Điều này cũng
đã khẳng định rằng sự bổ sung phối liệu Cr2O3 đã làm thay đổi cấu trúc
liên kết trong mạng lưới mắt xích polyme, nhưng điều quan trọng đó là tỷ
lệ giữa chất phụ gia và polyme lại là yếu tố quyết định sự tồn tại của
màng phủ.
Với kết quả này ở mẫu III có bề mặt mịn hơn hẳn so với các mẫu còn
lại từ đó tìm ra tỷ lệ giữa chất phụ gia Cr2O3 và polyme nằm trong
khoảng là:
R2 = long
ran
≈
5.3252,1
2,1
=
626,6
2,1
.
Hình 13: Màng phủ polyme khi thêm phụ gia là Cr2O3 nung ở 200oC
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 46
III.2.2.3. Kiểm tra khả năng bám dính của màng phủ sau biến tính:
• Kiểm tra khả năng uốn cong khi phủ polyme trên vật liệu thép CT3
đã được xử lý bề mặt. Tiến hành uốn cong với các góc từ 0o, 30o, 60o,
90o, 120o, 150o, 180o nhưng thu được kết quả ở các góc là như nhau vì
khối lượng mẫu không bị giảm đi:
Trước khi phủ và sấy khô m1(gam) 5,5256 ∆
Sau khi phủ và sấy khô m2 (gam) 5,9873 ∆m = 0,4617
Sau khi phủ và uốn cong m3 (gam) 5,9873 ∆m1 = 0
Từ đó ta thấy rằng khả năng bám dính của polyme là rất tốt khi chịu tác
động của ngoại lực khi uốn cong.
• Kiểm tra khả năng cào xước khi phủ polyme trên vật liệu thép CT3
đã được xử lý bề mặt. Sử dụng phương pháp cào xước đã trình bày để
xác định thì nhận thấy sau khi cào xước đã không có một ô vuông nhỏ
nào bị bong ra, điều này càng chứng tỏ khả năng bám dính là rất tốt.
• Kiểm tra khả năng bám dính khi chịu tác dụng của lực kéo. Tiến
hành thực nghiệm với bề mặt dính là 0,5cm2, sử dụng lực kế 4 kg để
thực hiện, nhưng không bị bật ra, điều đó khẳng định rằng polyme đã
phủ có trộn thêm Cr2O3 có khả năng bám dính là rất tốt.
III.2.2.4. Biện luận sự có mặt của Cr2O3 trong hệ sau biến tính:
Từ kết quả khảo sát thành phần phối liệu ta nhận thấy rằng tỷ lệ chất
phụ gia và polyme tương đối thích hợp là: 1,2gam Cr2O3/ 5ml polyme. Điều
này chứng tỏ rằng khi thêm một lượng Cr2O3 thích hợp vào hệ polyme đã làm
thay đổi thành phần và tính chất của màng phủ.
Để kiểm tra điều này trong quá trình nghiên cứu đã tiến hành chụp
nhiễu xạ tia X (XRD) với các mẫu:
Mẫu I: Phụ gia Cr2O3. chất của hệ keo. (Hình 11).
Mẫu II: Màng phủ polyme đã bổ sung phụ gia Cr2O3. (Hình 12).
Kết quả chụp thu được cho trên các phổ sau:
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 47
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - M a u C r 2 O 3 ( II )
Li
n
(C
ps
)
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
2 - T h e t a - S c a le
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
d=
2.
66
2
d=
3.
03
5
d=
2.
88
4
d=
3.
62
7
d=
2.
47
3
d=
1.
67
1
d=
1.8
13
d=
2.
17
1 d=
1.
46
1
d=
1.
43
1
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - M a u P A S I I
0 1 - 1 2 6 1 ( D ) - C h r o m i u m - C r - Y : 5 0 . 0 0 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - C u b i c - a 2 . 8 7 8 7 0 - b 2 . 8 7 8 7 0 - c 2 . 8 7 8 7 0 - a l p h a 9 0 .0 0 0 - b e t a 9 0 .0 0 0 - g a m m a 9 0 .0 0 0 - B o d y - c e n t r e d - Im - 3 m ( 2 2 9 ) - 2 - 2 3 . 8 5 5 5 -
3 8 - 1 4 7 9 ( * ) - E s k o l a i t e , s y n - C r 2 O 3 - Y : 8 3 . 2 1 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - H e x a g o n a l ( R h ) - a 4 . 9 5 8 7 6 - b 4 . 9 5 8 7 6 - c 1 3 . 5 9 4 2 0 - a l p h a 9 0 . 0 0 0 - b e t a 9 0 . 0 0 0 - g a m m a 1 2 0 . 0 0 0 - P r i m i t i v e - R - 3 c ( 1 6 7 ) - 6 - 2 8 9 . 4 8 8 -
O p e r a t i o n s : S m o o t h 0 .1 5 0 | Im p o r t
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - P A S I I - V i n h - F i l e : P A S _ I I . r a w - T y p e : 2 T h / T h l o c k e d - S t a r t : 2 0 . 0 0 0 ° - E n d : 7 0 . 0 0 0 ° - S t e p : 0 . 0 2 5 ° - S t e p t i m e : 1 . s - T e m p . : 2 5 ° C ( R o o m ) - T i m e S t a r t e d : 1 1 4 4 0 4 4 0 3 2 s - 2 - T h e t a : 2 0 . 0 0
Li
n
(C
ps
)
0
1 0
2 0
3 0
4 0
2 - T h e t a - S c a l e
2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
d=
2.6
76
d=
2.
48
5
d=
3.
65
7
d=
2.
02
9
d=
1.
91
2
d=
2.
17
9
d=
1.4
31
d=
1.
46
3
d=
1.
81
8
d=
4.
11
8
d=
3.
38
5
d=
1.
67
5
d=
4.
01
8
Hình 11: Phổ XRD của Cr2O3
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - p h o to n g h o p 4 -3
0 6 -0 2 5 8 (D ) - M u ll ite - 3 A l2 O 3 ·2 S iO 2 - Y: 2 0 .0 0 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - O r th o rh o m b ic - a 1 4 . 8 8 0 0 0 -
0 1 -1 2 6 1 (D ) - C h ro m iu m - C r - Y: 4 4 .1 7 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - C u b ic - a 2 .8 7 8 7 0 - b 2 .8 7 8 7 0 - c 2 . 8
3 8 -1 4 7 9 ( *) - E s k ol ai te , sy n - C r2 O 3 - Y : 5 0 .0 0 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - H e xa g o n a l (R h ) - a 4 .9 5 8 7 6 - b
2 9 -0 0 8 4 (N ) - A lu m in u m S ilic a te - A lS i0 .5 O 2 .5 / 0 .5 S iO 2 ·0 .5 A l2 O 3 - Y : 1 6 . 2 8 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 -
0 1 -0 4 2 4 (D ) - C r is to b a lit e - b e ta -S iO 2 - Y : 1 7 . 2 9 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - C u b i c - a 7 .1 2 0 0 0 - b 7 .1 2 0 0
1 6 -0 1 5 2 (D ) - T r id ym ite - S iO 2 - Y : 2 3 . 6 9 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - H e xa g o n a l - a 9 .9 4 0 0 0 - b 9 .9 4 0 0 0 -
O p e ra t io n s : S m o o th 0 .1 0 0 | Im p o r t
Y + 4 0 .0 m m - H U T - P C M - B ru ke r D 8 A d va n c e -P A S II-V in h - F ile : P AS _ II.ra w - T y p e : 2 T h /T h lo ck e d - S ta
O p e ra t io n s : S m o o th 0 .1 0 0 | Im p o r t
H U T - P C M - B ru ke r D 8 A d v an ce - 4 -4 -0 6 # A Vin h - M a u C r2 O 3 [ - F i le : M a u C r 2 O 3 [II ].ra w - T y p e : 2 T h /T h l
Li
n
(C
ps
)
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
2 -T h e t a - S c a le
2 0 3 0 4 0 5 0 60
Hình 14: Phổ XRD của polyme đã bổ sung Cr2O3
Hình 15: Phổ chồng của polyme ban đầu và polyme đã bổ sung Cr2O3
24,50
33,50
360
500
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 48
Cũng như Fe2O3 để kiểm tra sự phân tán của Cr2O3 trong polyme ta cần
so sánh các phổ chụp của Cr2O3 so với mẫu phủ đã thêm phụ gia Cr2O3.
• So sánh sự xuất hiện Cr2O3 (Mẫu I) trong polyme đã bổ sung Cr2O3
(Mẫu II) thông qua các phổ XRD thu được:
- Nhận thấy trong cả hai mẫu đều xuất hiện bộ pic của pha: Eskolaite –
Cr2O3 nhưng lại có sự khác nhau về d của các pic ở các góc chiếu khác nhau :
+ Khi chiếu tia X ở góc quét 24,5o thì nhận thấy d(I) = 3,627 còn
d(II)= 3,674.
+ Khi chiếu tia X ở góc quét 33,5o thì nhận thấy d(I) = 2,662 còn
d(II)= 2,696.
+ Khi chiếu tia X ở góc quét 36o thì nhận thấy d(I) = 2,473 còn
d(II)= 2,52.
+ Khi chiếu tia X ở góc quét 50o thì nhận thấy d(I) = 1,813 còn
d(II)= 1,834.
- Như vậy là đã thấy có sự khác nhau rõ rệt về khoảng cách hai mặt phẳng
tinh thể giữa hai mẫu, điều này đã chứng tỏ một phần chất phụ gia Cr2O3 đã
tham gia vào các liên kết tạo mắt xích mới với polyme.
• So sánh phổ chồng của hai mẫu ta nhận thấy khoảng cách hai bề mặt
tinh thể ở pha Eskolaite sự thay đổi như sau:
Góc quét 2θ(độ) 24.5 33.5 36 50
Cr2O3 3.627 2.662 2.473 1.813 Khoảng
cách 2
mặt tinh
thể d (A0)
PLM+
Cr2O3
3.674 2.696 2.52 1.834
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 49
1.6
2.1
2.6
3.1
3.6
24.5 34.5 44.5 54.5
Goc que t [do]
Kh
o
a
n
g
c
a
c
h
2
m
a
t t
in
h
th
e
[A
o
]
Cr2O3
Khi da bo sung
Cr2O3
Quan sát trên phổ chụp XRD của Cr2O3 và polyme đã bổ sung Cr2O3
nhận thấy tại các góc 24,5o, 34,5o ,44,5o và 54,5o của pha Eskolaite thì
khoảng cách hai bề mặt tinh thể tăng lên so với khi chưa bổ sung chất
phụ gia. Điều đó chứng tỏ rằng cấu trúc trong Cr2O3 đã có sự thay đổi.
Nên có thể khẳng định rằng một số ion Cr3+
đã tác dụng với hệ polyme
tạo mắt xích liên kết mới. Có thể dự đoán rằng cấu trúc trong polyme
mới như sau:
- Si- O - Al- O - Cr – O - Al- O – Si -
Hay:
- Si –O - Al- O – Si -
O O
- Cr – O - Si -
Hình 16: Giản đồ thay đổi khoảng cách 2 mặt tinh thể Cr2O3 ở pha
Eskolaite
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 50
III.2.3. Khảo sát hệ polyme khi thêm phụ gia là TiO2:
III.2.3.1. Đặc điểm thành phần TiO2:
* Thành phần qui về TiO2 = 97,96%
* Thành phần ẩm = 1,374%
* Cặn không tan = 1,666%
* Đường kính hạt ≤ 0.007 (mm)
III.2.3.2. Khảo sát thành phần phối liệu rắn lỏng:
Tiến hành khảo sát như đối với Fe2O3, Cr2O3 nhưng với chất phụ gia
là TiO2, với 4 mẫu như sau:
+ Mẫu I: 0,8 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu II: 1,0 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu III: 1,2 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
+ Mẫu IV: 1,5 gam chất phụ gia trộn với 5ml polyme.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 51
Mẫu I: 0,8gam TiO2 Mẫu II: 1,0gam TiO2
Mẫu III: 1,2gam TiO2 Mẫu IV: 1,5gam TiO2
Kết quả thu được khi quan sát 4 mẫu sau khi nung chúng ta nhận
thấy mẫu II có bề mặt mịn hơn so với các mẫu còn lại, các mẫu I, III
và IV, trên bề mặt các mẫu này có bề mặt bị phồng giộp là do sự bốc
hơi nước gây ra như đã giải thích ở phần khảo sát nhiệt của mẫu
polyme ban đầu. Điều này cũng đã khẳng định rằng sự bổ sung phối
liệu TiO2 đã làm thay đổi cấu trúc liên kết trong mạng lưới mắt xích
polyme, nhưng điều quan trọng đó là tỷ lệ giữa chất phụ gia và polyme
lại là yếu tố quyết định sự tồn tại của màng phủ.
Cũng nhận thấy rằng ở mẫu II có bề mặt mịn hơn hẳn so với các mẫu
còn lại từ đó tìm ra tỷ lệ giữa chất phụ gia TiO2 và polyme nằm trong
khoảng là:
R3 = long
ran
≈
3252,1.5
0,1
=
626,6
1
.
Hình 17: Hệ polyme khi thêm phụ gia là Cr2O3 nung ở 200oC
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 52
III.2.3.3. Kiểm tra khả năng bám dính của màng phủ sau biến tính:
• Kiểm tra khả năng uốn cong khi phủ polyme trên vật liệu thép CT3
đã được xử lý bề mặt. Tiến hành uốn cong với các góc từ 0o, 30o, 60o,
90o, 120o, 150o, 180o nhưng thu được kết quả ở các góc là như nhau vì
khối lượng mẫu không bị giảm đi:
Trước khi phủ và sấy khô m1 (gam) 5,5256 ∆
Sau khi phủ và sấy khô m2 (gam) 5,9856 ∆m = 0,4600
Sau khi phủ và uốn cong m3 (gam) 5,9856 ∆m1 = 0
Từ đó ta thấy rằng khả năng bám dính của polyme là rất tốt khi chịu tác
động của ngoại lực khi uốn cong.
• Kiểm tra khả năng cào xước khi phủ polyme trên vật liệu thép CT3
đã được xử lý bề mặt. Sử dụng phương pháp cào xước đã trình bày để
xác định thì nhận thấy sau khi cào xước đã không có một ô vuông nhỏ
nào bị bong ra, điều này càng chứng tỏ khả năng bám dính là rất tốt.
• Kiểm tra khả năng bám dính khi chịu tác dụng của lực kéo. Tiến
hành thực nghiệm với bề mặt dính là 0,5cm2, sử dụng lực kế 4 kg để
thưc hiện, nhưng không bị bật ra, điều đó khẳng định rằng polyme đã
phủ có chất phụ gia TiO2 có khả năng bám dính là rất tốt.
III.2.3.4. Biện luận sự có mặt của TiO2 trong hệ:
Từ kết quả khảo sát thành phần phối liệu ta nhận thấy rằng tỷ lệ chất
phụ gia và polyme thích hợp là: 1,0gam TiO2/ 5ml polyme. Điều này chứng tỏ
rằng khi thêm một lượng TiO2 thích hợp vào hệ polyme đã làm thay đổi thành
phần và tính chất của hệ.
Tương tự như đối với Fe2O3, và Cr2O3 để kiểm tra điều này trong quá
trình nghiên cứu đã tiến hành chụp nhiễu xạ tia X (XRD) với các mẫu khi tiến
hành với TiO2:
Mẫu I: Phụ gia TiO2. (Hình 18).
Mẫu II: Màng phủ polyme đã bổ sung phụ gia TiO2. (Hình19).
Kết quả chụp thu được cho trên các phổ sau:
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 53
• So sánh sự xuất hiện TiO2 (Mẫu I) trong polyme đã bổ sung TiO2
(Mẫu II) thông qua các phổ XRD thu được:
- Nhận thấy ở mẫu I và mẫu II có xuất hiện các pic ở pha Titanium
Oxide–TiO2:
Khi chiếu ở góc quét 27o có d(I) =3,44 còn d(II)=3,431.
Khi chiếu ở góc quét 28o có d(I) =3,310 còn d(II)=3,307.
Khi chiếu ở góc quét 29,5o d(I) =3,091 còn d(II) =3,090.
Khi chiếu ở góc quét 43o có d(I) =2,116 còn d(II)=2,115.
• So sánh sự khác nhau của hai phổ chồng của TiO2 và polyme đã
trộn TiO2, ta nhận thấy sự khác nhau về khoảng cách hai mặt tinh thể
ở pha Tianium Oxide:
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 54
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - M a u T i O 2
0 3 - 0 3 8 0 ( D ) - B r oo k i te - T iO 2 - Y : 2 7 . 0 8 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - O r t h o r h o m b ic - a 5 .4 3 6 0 0 - b 9 .1 6 6 0 0 - c 5 . 1 3 5 0 0 - a lp h a 9 0 . 0 0 0 - b e t a 9 0 . 0 0 0 - g a m m a 9 0 .0 0 0 - P r im itiv e - P ca b ( 6 1 ) - 8 - 2 5 5 .8 5 8 -
4 9 - 1 4 3 3 ( *) - T i t a n iu m O x id e - T iO 2 - Y : 2 5 . 0 0 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - O r th o r h o m b ic - a 4 .9 0 1 0 0 - b 9 .4 5 3 0 0 - c 2 . 9 5 8 0 0 - a l p h a 9 0 .0 0 0 - b e t a 9 0 . 0 0 0 - g am m a 9 0 . 0 0 0 - P r im i t ive - P b n m ( 6 2 ) - 4 - 1 3 7 . 0 4 2 -
4 6 - 1 2 3 8 ( N ) - T it a n iu m O x i d e - b e ta - T iO 2 - Y : 2 7 .0 8 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - M on oc l in i c - a 1 2 .2 0 7 7 0 - b 3 .7 4 8 8 0 - c 6 .5 3 5 0 0 - a lp h a 9 0 . 0 0 0 - b e t a 1 0 7 . 3 6 0 - g a m m a 9 0 . 0 0 0 - B a s e- c e n tr e d - C 2 / m ( 1 2 ) - 8 - 2 8 5 .4 4 6 - I/
O p e r a t io n s : S m o o th 0 .1 0 0 | Im p o r t
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v an ce - 4 - 4 - 0 6 # A V in h - M a u T iO 2 ( - F i le : M a u T iO 2 ( IV ) .r a w - T y p e : 2 T h /T h lo ck e d - S ta r t : 1 0 .0 0 0 ° - E n d : 7 0 . 0 0 0 ° - S t e p : 0 .0 5 0 ° - S te p tim e : 0 .4 s - T e m p .: 2 5 °C ( R oo m ) - T im e S ta r te d : 1 1 4 4
Li
n
(C
ps
)
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
2 - T h e t a - S c a le
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
d=
3.
31
0
d=
3.
09
1
d=
2.
83
1
d=
2.
11
6
d=
2.
10
1
d=
4.
41
9
d=
3.
44
0
d=
3.
57
2
d=
3.
89
0
d=
2.
47
3
d=
2.
72
6
d=
1.
90
9
d=
2.
26
8
d=
1.
42
0
d=
2.
91
4
d=
4.
35
0
H U T - P C M -B r u ke r D 8 A d va n c e -M a u P A S IV
Li
n
(C
ps
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
1 6
1 7
1 8
1 9
2 0
2 1
2 2
2 3
2 4
2 5
2 -Th eta - S ca le
2 0 3 0 4 0 5 0 60 7 0
d=
3.
30
7
d=
3.
43
1
d=
3.
09
3
d=
2.
11
5
d=
3.
89
3
d=
1.
91
2
d=
2.
72
3
d=
2.
83
3
Hình 18: Phổ XRD TiO2
H U T - P C M - B r u k e r D 8 A d v a n c e - p h o to n g h o p 6 - 5
1 4 -0 6 5 4 (N ) - C oe s i te , s yn - S i O 2 - Y : 9 1 .1 5 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - M o n o c li n i c - a 7 . 1 7 0 0 0 - b 1 2 . 3 8 0
0 3 -0 3 8 0 (D ) - B r o o k it e - T i O 2 - Y : 3 3 .3 3 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - O r th o r h o m b ic - a 5 . 4 3 6 0 0 - b 9 . 1 6 6 0 0
4 9 -1 4 3 3 ( * ) - T ita n iu m O x id e - T iO 2 - Y : 3 7 .5 0 % - d x b y : 1 . - W L : 1 .5 4 0 6 - O r th or h o m b ic - a 4 . 9 0 1 0 0 - b 9 .
2 9 -0 0 8 4 (N ) - A lu m in u m S il ic a te - A lS i0 .5 O 2 .5 / 0 .5 S iO 2 ·0 .5 A l2 O 3 - Y : 2 0 . 4 9 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 -
0 1 -0 4 2 4 (D ) - C r is to b a lit e - b e ta - S iO 2 - Y : 2 1 . 7 6 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - C u b i c - a 7 .1 2 0 0 0 - b 7 .1 2 0 0
1 6 -0 1 5 2 (D ) - T r i d ym ite - S iO 2 - Y : 2 9 . 8 2 % - d x b y : 1 . - W L : 1 . 5 4 0 6 - H e x a g o n a l - a 9 .9 4 0 0 0 - b 9 .9 4 0 0 0 -
O p e ra t i o n s : S m o o th 0 .1 0 0 | Im p o r t
Y + 4 0 .0 m m - H U T - P C M - B r u ke r D 8 A d v a n c e - 7 - 4 -0 6 # a V in h - M a u P AS - IV - F i le : P A S _ IV .ra w - T y p e :
O p e ra t i o n s : S m o o th 0 .1 0 0 | Im p o r t
H U T - P C M - B ru k e r D 8 A d v an c e - 4 -4 -0 6 # A V in h - M a u T iO 2 ( - F i le : M a u T iO 2 ( IV ) .ra w - T y p e : 2 T h /T h lo
Li
n
(C
ps
)
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
2 - T h e t a - S c a le
2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
Hình 19: Phổ XRD của polyme đã bổ sung TiO2
Hình 20: Phổ chồng của polyme ban đầu và polyme đã bổ sung TiO2
270
280
29,50 43
0
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 55
- Si –O –Al – Ti – O – Si -
Hay:
- Si – O – Al – O – Ti – O -
O
- Ti – O – Al – O – Si -
Góc quét 2θ(độ) 27 28 29,5 43
TiO2 3,44 3,310 3,091 2,116 Khoảng
cách 2
mặt tinh
thể d (A0)
PLM+
TiO2 3,431 3,307 3,090 2,115
2
2 .2
2 .4
2 .6
2 .8
3
3 .2
3 .4
27 32 37 42
G o c q u e t [d o ]
Kh
o
a
n
g
c
a
c
h
2
m
a
t t
in
h
th
e
[A
o
]
T iO 2
Khi da bo sung T iO 2
Quan sát trên phổ chụp XRD của TiO2 và polyme đã bổ sung TiO2 nhận
thấy tại các góc 27o, 28o, 29,5o và 43o của pha Tianium Oxide thì khoảng
cách hai bề mặt tinh thể bị giảm đi so với khi chưa bổ sung chất phụ gia.
Điều đó chứng tỏ rằng cấu trúc trong TiO2 đã có sự thay đổi. Nên có thể
khẳng định rằng một số ion Ti4+
đã tác dụng với hệ polyme tạo mắt xích
liên kết mới. Có thể dự đoán rằng cấu trúc trong polyme mới như sau:
Hình 21: Giản đồ thay đổi khoảng cách 2 mặt tinh thể TiO2 ở pha
Titanium Oxide
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 56
KẾT LUẬN
1. Đã phân tích thành phần hóa học, xác định cấu trúc pha của hệ
polyme Alumino Silicat dùng trong nghiên cứu biến tính. Kết quả
cho thấy trong thành phần của hệ polyme có 6,973% Na2O; 0,202%
Al2O3; 20,565% SiO2. Tương ứng với các pha:
Tridymite – SiO2.
Cristobalite – β SiO2.
Alumino Silicate – AlSi0,5O2,5/0,5SiO2.0,5Al2O3.
2. Đã khảo sát quá trình biến tính polyme bằng các oxít kim loại Fe2O3,
Cr2O3, TiO2 với các tỷ lệ khác nhau. Kết quả thu được cho thấy các tỷ
lệ của oxit kim loại (Fe2O3 và Cr2O3: polyme) nằm trong khoảng
(1,2:6,626), với TiO2 là (1,0:6,626).
3. Đã khảo sát khả năng bám dính của lớp màng phủ polyme trước và
sau biến tính. Kết quả nhận được cho thấy rằng khả năng chịu cào
xước, khả năng chịu uốn cong và khả năng bám dính có bậc 0.
4. Đã khảo sát khả năng chịu nhiệt của lớp màng phủ polyme ở 1000C,
1500C, 2000C. Kết quả thu được cho thấy các màng phủ trước khi
biến tính chỉ chịu được nhiệt độ ở 1000C và 1500C còn khi đến 2000C
thì màng polyme bị phá hủy. Sau khi biến tính bằng các oxit kim loại
thì màng polyme chịu được ở 2000C là rất tốt.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. LA VĂN BÌNH. Khoa học và công nghệ vật liệu. Trường đại học Bách
khoa Hà Nội 2000.
[2]. TỪ VĂN MẠC. Phân tích hóa lý. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật,
Hà Nội 1995.
[3]. BÙI LONG BIÊN. Hóa học phân tích định lượng, Nhà xuất bản khoa
học và kỹ thuật, Hà Nội 2001.
[4]. BỘ MÔN HÓA PHÂN TÍCH. Hướng dẫn thí nghiệm hóa phân tích,
Trường đại học Bách khoa Hà Nội 1992.
[5]. M.F.LAPPERRT and G.J.LEIGH. Developments in inorganic polymer
chemistry. Elsevier-Publishing company 1962.
[6]. D.N.HUNTER. Inorganic polymers. Plack scientific publications
Oxford 1963.
[7]. F.G.R.GIMBLETT. Inorganic polymer chemistry. London Butter
Worths 1963.
[8].F.G.A.STONE, W.A.G.GRAHAM. Inorganicpolymer. Academic Press
1962.
[9]. J.A.BRYDSON. Plastics materials. London Butter Worths.1989.
[10]. TRẦN VĂN PHÚ. Nghiên cứu Silicat trang trí công trình xây dựng và
sơn Silicat chịu nhiệt 1983.
[11]. IU.V.KARIAKIN, I.I.ANGELOV. Hóa chất tinh khiết. Nhà xuất bản
khoa học kỹ thuật (dịch) 1990.
[12]. VALERIA F.F.BARBOSA, KENNETH J.D.MACKENZIE. Thermal
behaviour of inorganic geopolymers and composites derived from sodium
polysialate: Materials Research Bulletin 2003.
Khoa C«ng NghÖ Hãa Häc Bé m«n C¸c chÊt V« C¬
NguyÔn Duy H−ng - Líp C«ng NghÖ V« C¬ -K46 58
[13]. GEETA PARASHAR, DEEPAK SRIVASTAVA, PRAMOD
KUMAR. Ethyl silicate binders for high performance coating: Progress
inorganic coating 2001.
[14]. VALERIA F.F.BARBOSA, KENNETH J.D.MACKENZIE, CLELIO
THAUMATURGO. Synthesis and characterization of material based on
inorganic polymers of alumino and silica: Sodium polysialate polymers:
International journal of inorganic materials 2000.