- Trang Chủ
- Vật lý
- Ảnh hưởng của hệ kết hợp cấu trúc 1D và 2D của nanocacbon đến tính chất nhiệt lớp phủ Epoxy
Xem mẫu
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - VOL. 17, NO. 10.1, 2019 1
ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ KẾT HỢP CẤU TRÚC 1D VÀ 2D CỦA NANOCACBON
ĐẾN TÍNH CHẤT NHIỆT LỚP PHỦ EPOXY
THE EFFECT OF 1D AND 2D STRUCTURE HYBRID OF NANOCARBON ON
THERMAL PROPERTY OF EPOXY COATING
Phan Thị Thúy Hằng, Nguyễn Đình Lâm
Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; thuyhang@dut.udn.vn, ndlam@dut.udn.vn
Tóm tắt - Bài báo này trình bày kết quả khảo sát ảnh hưởng của Abstract - This paper reported investigation results of the effect of the
các cấu trúc khác nhau 1D và 2D của Nanocacbon vật liệu đến các difference structures of 1D and 2D nanocarbon materials on thermal
đặc trưng nhiệt của màng phủ nhựa Epoxy. Trong nghiên cứu này performances of Epoxy coatings. Nanocarbon material oxidative
đã tiến hành các phương pháp oxy hóa vật liệu nanocacbon nhằm methods were proceed to improve compatibility and dispersability in
cải thiện khả năng tương hợp và phân tán với nhựa Epoxy. Do vậy Epoxy resin in this study. This may affect on the thermal properties of
có thể làm ảnh hưởng đến các tính chất nhiệt của màng phủ. the coating. In there the thermal gravimetric analysis (TGA) and
Ở đây đã sử dụng các phương pháp phân tích nhiệt như nhiệt thermal conductivity coefficient measurement methods were employed
trọng lượng (TGA), đo hệ số dẫn nhiệt để kiểm tra các đặc tính to test the thermal properties of Epoxy paint coatings. The results
nhiệt của màng phủ. Các kết quả cho thấy sự thêm vào hệ kết hợp showed that addition the 1D of carbon nanotubes (CNTs) and 2D of
cấu trúc 1D của ống nanocacbon (CNTs) và 2D của Graphen đều Graphene structure hybrid of nanocarbon in Epoxy films increased
làm tăng đáng kể độ bền nhiệt và độ dẫn nhiệt cho màng phủ thermal performances of Epoxy coatings significantly. In there the
Epoxy. Trong đó hệ kết hợp cấu trúc nanocacbon oxy hóa của effect of 1D and 2D structure hybrid of oxidative nanocarbon of
CNTs oxy hóa (O-CNTs) và Graphen oxit (GO) có ảnh hưởng làm oxidized CNTs (O-CNTs) and Graphene oxide(GO) that growed
tăng độ bền nhiệt và dẫn nhiệt đạt mức lớn hơn 100% so với NC degree of them was higher 100% than the one of neat nanocarbon
nguyên bản (CNTs và Graphen) và riêng lẻ cấu trúc của chúng. (CNTs and Graphene) and single structure of them.
Từ khóa - Nanocacbon; Ống nanocarbon; Graphen oxit; tính chất Key words - Nanocarbon; Carbon nanotubes; Graphene oxide;
nhiệt; màng phủ nhựa Epoxy; hệ kết hợp cấu trúc 1D và 2D của Epoxy coating; 1D and 2D structure hybrid of nanocarbon
nanocacbon
1. Giới thiệu composite. Từ đó làm tăng khả năng gia cường tính chất của
Việc sử dụng kết hợp vật liệu nano với các cấu trúc khác vật liệu polymer của vật liệu NC [5, 7].
nhau trong chất tạo màng để gia cường tính năng của màng Trong bài báo này sẽ trình bày các kết quả nghiên cứu
phủ nhựa có thể xem hệ sơn này là vật liệu kết hợp nano ảnh hưởng của hệ lai cấu trúc 1D và 2D của NC biến tính
(nanocomposite) hay lai tạo nano (nanohybrid) [1]. Lớp phủ oxy hóa khi làm vật liệu gia cường nhằm nâng cao các tính
Epoxy là loại lớp phủ chịu hóa chất, thời tiết, môi trường, chất nhiệt của lớp sơn phủ Epoxy. Nghiên cứu đã tiến hành
lực tác động cơ học… [2]. Màng phủ Epoxy thường đi từ các biến tính NC bằng phương pháp oxy hóa nhằm hình thành
loại nhựa có khối lượng phân tử 450 ÷ 500 (như Epikote 828, các nhóm chức chứa oxy trong cấu trúc của NC. Từ đó cải
DER 337); 850 - 1000 (như Epikote 1001, DER 671); thiện đáng kể tính phân tán và sự tương tác với chất tạo
1750 -2025 (Epikote 1007, DER 664). Trong đó một loại vật màng là nhựa Epoxy phân cực. Do vậy, chúng làm thay đổi
liệu vô cơ đáng chú ý trong những năm gần đây đó là vật liệu tăng tính chất nhiệt cho màng phủ nhựa Epoxy đáng kể,
cacbon cấu trúc nano gọi là nanocacbon (NC) đã được định hướng cho ứng dụng lớp phủ nano chức năng chịu
nghiên cứu nhiều với những triển vọng ứng dụng thực tế của nhiệt và chống cháy [2].
nó vô cùng to lớn và lý thú [3]. Một lĩnh vực ứng dụng vật 2. Thực nghiệm
liệu composite nền polyme gia cường bởi các vật liệu vô cơ
trong chế tạo màng phủ nhựa cũng là một hướng nghiên cứu 2.1. Nguyên liệu và hóa chất
thu hút nhiều nhà nghiên cứu. Cấu trúc của vật liệu NC được - NC được sử dụng gồm CNTs và GO, trong đó CNTs
hình thành bởi các nguyên tử cacbon bằng các liên kết cộng do Công ty TNHH Bảo Lâm Khoa sản xuất, GO được tổng
hóa trị sắp xếp dạng vòng sáu cạnh xếp san sát liền kề. hợp bằng phương pháp Tour biến đổi đi từ Graphit trong
Với sự sắp xếp có quy luật đồng nhất như vậy nên làm cho phòng thí nghiệm.
chúng có những tính chất rất đặc trưng và ưu việt đáng chú - Nhựa epoxy loại EPOTEC YD 011X-75 và chất đóng
ý là tính chất cơ học, dẫn nhiệt, dẫn điện, bền hóa học cực rắn loại EPOTEC TH 751 được sản xuất bởi Aditya Birla
tốt [4]. Cho đến nay, loại vật liệu này đã được khám phá và Chemicals Ltd, Thái Lan.
chế tạo ở 4 dạng cấu trúc gồm: kim cương, fullerene (0D),
- Các hóa chất khác: Xylen, n-Butanol, axit H2SO4
ống nanocacbon (1D) và Graphen (2D) [6]. Mặc dù, có rất
98%, axit H3PO4 63%, HCl 36,5%, KMnO4 được sản xuất
nhiều đặc tính ưu việt, nhưng bản chất kỵ nước và không
bởi Xilong Chemical Factory và Guangdong Guanghua
phân cực của nanocarbon đã làm hạn chế việc sử dụng trong
Sci-Tech Co.
các lĩnh vực ứng dụng, đặc biệt là lĩnh vực vật liệu
composite, lớp phủ polyme... [3]. Để khắc phục những hạn 2.2. Phương pháp chuẩn bị vật liệu nanocacbon
chế này, NC thường được biến tính nhằm biến đổi các đặc CNTs được biến tính oxy hóa bằng việc xử lý trong nước
trưng của NC trở nên hoạt tính hơn và làm tăng khả năng cường toan HNO3/HCl. Thí nghiệm này được thực hiện
tương tác với các polymer hữu cơ trong lĩnh vực vật liệu trong bình cầu 3 cổ gắn ống sinh hàn hồi lưu, khuấy trộn và
- 2 Phan Thị Thúy Hằng, Nguyễn Đình Lâm
gia nhiệt bằng máy khuấy từ duy trì nhiệt độ 55 C trong thời
o
Việt Nam, với khoảng nhiệt độ đo từ 30 ÷ 800oC trong môi
gian 12h. Sản phẩm thu được là CNTs oxy hóa (ký hiệu là trường khí N2, tốc độ gia nhiệt 10oC/phút.
O-CNTs), được đem đi lọc rửa bằng nước cất trên hệ thống - Hệ số dẫn nhiệt của màng phủ được đo trên thiết bị
phễu hút chân không, tiến hành cho đến khi nước rửa đạt pH THB 500 của hãng Linseis (Mỹ) tại phòng thí nghiệm trung
trung tính. Sau đó, mẫu được sấy trong tủ sấy chân không ở tâm công nghệ cao thuộc Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.
nhiệt độ 60oC cho đến khối lượng không đổi. Mẫu thu được
cho vào hộp nhựa và bảo quản trong bình hút ẩm. 3. Kết quả và thảo luận
Quá trình tổng hợp GO bằng phương pháp Tour [8] biến 3.1. Khảo sát các đặc trưng hệ kết hợp cấu trúc 1D và 2D
đổi đi từ Graphit tiến hành như sau: Trước tiên cho hỗn hợp của nanocacbon
axit H3PO4, H2SO4 (tỉ lệ thể tích 1:9) và con từ vào bình 3.1.1. Phân tích đặc trưng cấu tạo bằng phổ quang điện tử
cầu 3 cổ, đặt trên khay đá làm lạnh đến 5°C, mở máy khuấy tia X (XPS)
từ để đồng nhất hỗn hợp trong khoảng 15 phút. Sau đó, cho
Kết quả phân tích thành phần cấu tạo của hệ kết hợp
tiếp Graphit và KMnO4 vào với tỉ lệ về khối lượng 1:6,
cấu trúc 1D và 2D của nanocacbon bằng phổ XPS được thể
Graphit cho vào một lần, nhưng với KMnO4 thì chia thành
hiện trên Hình 1 và phân tích trong Bảng 1.
3 phần và cho vào từ từ cách nhau khoảng 15 phút. Sau khi
hỗn hợp đồng nhất, loại bỏ khay nước đá, bắt đầu gia nhiệt
và duy trì nhiệt độ phản ứng ở 60°C trong thời gian 3h.
Kết thúc phản ứng cho HCl vào với thể tích bằng thể tích
H3PO4 trong khoảng 30 phút và nâng nhiệt độ lên khoảng
90oC. Hỗn hợp phản ứng cho nước cất vào và đem đi lọc
rửa bằng máy ly tâm cho đến khi thử pH của nước rửa đạt
trung tính. Sản phẩm sau ly tâm đem đi sấy trong tủ sấy
chân không ở 80°C cho đến khối lượng không đổi rồi cho
vào hộp nhựa, bảo quản trong bình hút ẩm để sử dụng cho
các thí nghiệm tiếp theo.
2.3. Phương pháp phân tán hệ kết hợp cấu trúc NC trong Hình 1. Phổ XPS của các mẫu O-CNTs, GO và
hệ kết hợp O-CNTs+GO
nhựa Epoxy
Bảng 1. Định lượng tỷ lệ nguyên tử C và O trên bề mặt các mẫu
Hỗn hợp NC (1D và 2D) được phân tán lần lượt theo tỷ
lệ khối lượng 0,1% so với nhựa epoxy bằng thanh siêu âm Tên mẫu
Diện tích Diện tích
Tỷ lệ O/C
loại Sonics VC 750, với biên độ tần số siêu âm 50% và thời pic O1s pic C1s
gian 75 phút. Tiếp theo trộn 2 hợp phần phân tán đơn cấu O-CNTs 371411 88776 0,24
trúc với tỷ lệ khối lượng 1:1 bằng siêu âm với biên độ tần GO 650581 408302 1,59
số 50% và thời gian 15 phút. Hỗn hợp phân tán tiếp tục O-CNTs+ GO 282851 350870 0,81
đem gia công tạo mẫu màng phủ. Quá trình gia công tạo
mẫu màng phủ bao gồm: trộn đều hỗn hợp phân tán với Từ Bảng 1 cho thấy, phương pháp oxy hóa CNTs bằng
chất đóng rắn, quét lên tấm kính đã làm sạch, để đóng rắn hỗn hợp cường toan và GO tạo ra từ Graphit oxy hóa bằng
tạo màng trong 7 ngày ở nhiệt độ phòng, sau đó sấy trong phương pháp Tour cải tiến đều đã tạo ra các nhóm chức
tủ sấy 80oC, 4h. Cuối cùng bóc tách lớp phủ để tiếp tục đem chứa oxy trên bề mặt cấu trúc. Trong đó nồng độ nguyên
phân tích các đặc trưng. tử của oxy trên bề mặt O-CNTs đạt đến giá trị 19,2% tương
đương với tỷ lệ nguyên tử O/C là 0,24. Tỷ lệ nguyên tử O/C
2.4. Các phương pháp đặc trưng
lên đến 1,59 chứng tỏ GO thu được từ phương pháp Tours
Các đặc trưng cấu trúc hệ kết hợp (cấu trúc 1D và 2D) biến đổi trong nghiên cứu này đã được oxy hóa tốt tạo điều
của Nanocacbon được xác định bằng các phương pháp phân kiện cho quá trình bóc tách tốt các lớp graphen của graphit
tích hóa lý gồm: Kính hiển vi điện tử quét (SEM) trên máy nguyên liệu ban đầu.
S4800-NIHE điện thế gia tốc 10 kV (của hãng Jeol, Nhật
Bản), phổ quang điện tử tia X (XPS) trên máy đo phổ
Multilab 2000 Thermo (Thermo Fisher Scientific, Waltham,
MA, USA), trang bị một nguồn phát tia X là anod AlKα có
năng lượng 1486.6 eV thuộc Viện Hóa học, Năng lượng,
Môi trường và Sức khỏe (ICPEES - Cộng Hòa Pháp).
2.5. Các phương pháp phân tích nhiệt
Để khảo sát, đánh giá khả năng chịu nhiệt cho màng
phủ Epoxy, nhóm tác giả tiến hành đo các đặc trưng nhiệt Hình 2. Kết quả tách pic C1s của các mẫu:
như sau: CNTs, O-CNTs, GO và hệ kết hợp O-CNTs+GO
- Nhiệt độ bắt đầu phân hủy và phân hủy cực đại bằng Kết quả phân tách phổ XPS C1s của các mẫu CNTs,
phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA-DTA) theo O-CNTs, GO, hệ kết hợp (O-CNTs+GO) và sử dụng
tiêu chuẩn ASTM Standard E164. Tiến hành trên máy phương trình Gauss – Lorentz để mô tả các pic thành phần.
Labasys Evo TG-DTA 1600 (Hãng Setaram, Pháp) thuộc Kết quả chi tiết của quá trình nghiên cứu tách pic của C1s
phòng thí nghiệm vật liệu Polyme, viện Khoa học Vật liệu được trình bày trên Hình 2.
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - VOL. 17, NO. 10.1, 2019 3
Kết quả tính toán định lượng thành phần các nhóm chức của GO khá tốt. Do vậy có thể thấy, điều kiện phân tán hệ
có mặt trên bề mặt GO, O-CNTs+GO và O-CNTs từ kết kết hợp nanocacbon được chọn là phù hợp.
quả XPS được trình bày trên Bảng 2. 3.2. Khảo sát tính chất nhiệt của màng phủ bằng phương
Bảng 2. Hàm lượng nhóm nguyên tử và nhóm chức trên bề mặt pháp TGA
các mẫu xác định từ phố XPS C1s với các tính chất tương ứng
Kết quả khảo sát nhiệt độ bắt đầu phân hủy của màng
Nồng độ Kiểu nhóm chức sơn epoxy trắng (không có bột màu), màng sơn epoxy có
(%mol) chứa 0,1% (O-CNTs+GO) và màng sơn epoxy có chứa
Vật liệu C-C C-OH C=O O=C-OH 0,1% riêng lẻ cấu trúc hoặc O-CNTs hoặc GO được trình
/Tính chất bày trong Bảng 3.
CNTs 95,9 KPH 4,1 KPH Bảng 3. Các thông số phân tích trên giản đồ TGA của các mẫu
O-CNTs 76,9 1,7 10,9 10,5 Nhiệt độ bắt đầu Nhiệt độ phân
Mẫu
GO 25,7 5,3 57,5 11,5 phân hủy (oC) hủy cực đại (oC)
O-CNTs+GO 61,9 4,3 30,1 3,7 Epoxy 328,98 334,60
Năng lượng CNTs/Epoxy 330,01 418,46
284,6 285,5 286,6 288,2 O-CNTs/Epoxy 333,86 421,13
liên kết (eV)
Tên nhóm chức Cacboxylic, Graphen/Epoxy 329,12 341,92
Cacbon Hydroxyl Cacbonyl GO/Epoxy 332,24 364,11
tương ứng Ester
CNTs+Graphen/Epoxy 329,93 368,34
(KPH: Không phát hiện)
O-CNTs+GO/Epoxy 329,00 378,62
Hình 2 và Bảng 2 đã chỉ ra các pic thành phần của phổ
XPS C1s chứng minh rằng các nguyên tố cacbon trên bề Nhiệt độ phân hủy cực đại (Tdmax) của các mẫu màng
mặt của vật liệu O-CNTs, GO và O-CNTs+GO tương ứng phủ khi thêm NC vào đều tăng lên đáng kể so với mẫu
với 4 kiểu nhóm chức, đó là: cấu trúc vòng cacbon không màng phủ Epoxy trắng. Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng khác
chứa ô-xy (C-C), nhóm chức C-O trong C-OH, nhóm chức nhau với cấu trúc NC khác nhau. Trong đó, mẫu màng phủ
cacbonyl C=O và nhóm chức cacboxylic O=C-OH tương đối với NC có mặt các nhóm chức chứa oxy (O-CNTs và
ứng với các giá trị năng lượng liên kết 284,6; 285,5; 286,6 GO) đều làm tăng nhiệt độ phân hủy cực đại cao hơn so với
và 288,2 eV. Như vậy có thể thấy, O-CNTs và GO đã gắn mẫu NC nguyên bản.
các nhóm chức chứa oxy với tỷ lệ phân bố các kiểu nhóm Sự ảnh hưởng này đối với hệ kết hợp cấu trúc của NC
chức khá đồng đều đối với O-CNTs. Đối với GO thì nhóm thấp hơn so với ảnh hưởng của đơn cấu trúc dạng ống của
C=O chiếm tỷ lệ khá lớn. CNTs và cao hơn so với ảnh hưởng của đơn cấu trúc dạng
3.1.2. Phân tích cấu trúc hình thái hình học của NC lớp của Graphen. Mức tăng của chúng có giá trị trung gian
giữa hệ đơn cấu trúc. Điều này cũng chứng tỏ sự ảnh hưởng
Cấu trúc hình thái của NC được xác định bằng kính hiển qua lại giữa các cấu trúc khác nhau trong màng phủ Epoxy.
vi điện tử quét (SEM). Kết quả thu được trên Hình 3.
3.3. Khảo sát tính chất nhiệt của màng phủ bằng hệ số
dẫn nhiệt
Sự có mặt của NC trong màng phủ ảnh hưởng đến tính
chất nhiệt còn được đặc trưng bới hệ số dẫn nhiệt. Trong đó
hệ số dẫn nhiệt của vật liệu càng tăng thì khả năng chịu nhiệt
của vật liệu càng tốt. Do vậy, kết quả khảo sát hệ số dẫn nhiệt
của màng được khảo sát và thể hiện trong Bảng 4 và Hình 4.
Hình 3. SEM của O-CNTs (a), GO (b) và
hệ kết hợp O-CNTs + GO (c)
Từ Hình 3(a) cho thấy, O-CNTs vẫn giữ nguyên hình
dạng cấu trúc ống và Hình 3(b) cho thấy GO tạo ra có cấu Hình 4. Ảnh hưởng của NC đến hệ số dẫn nhiệt của
trúc hình thái bề mặt dạng tấm phân lớp rõ ràng. Điều này màng phủ Epoxy
chứng tỏ, việc chức hóa tạo O-CNTs và tổng hợp GO từ Kết quả trong Bảng 4 cho thấy, sự có mặt của NC đều
Graphit vẫn đảm bảo hình thái cấu trúc nano dạng 1D của làm tăng nhiệt độ phân hủy và hệ số dẫn nhiệt của màng
CNTs và 2D của Graphen, kết quả này khá tương đồng với phủ Epoxy. Trong đó, NC oxy hóa với sự có mặt các nhóm
kết quả trong tài liệu [7, 8]. Hình 3(c) thể hiện sự phân tán chức của O-CNTs và GO có mức độ tăng lớn hơn so với
đan xen 2 cấu trúc 1D dạng ống của CNTs và 2D dạng tấm CNTs, Graphen. Điều này có thể do NC là loại vật liệu có
- 4 Phan Thị Thúy Hằng, Nguyễn Đình Lâm
tính chất dẫn nhiệt cực lớn (lớn hơn nhiều so với kim loại) tán tốt - trạng thái phân tách và đan xen 2 loại cấu trúc khá
do vậy sự có mặt của chúng trong màng Epoxy có tính dẫn đồng nhất [11, 12]. Do vậy, hệ kết hợp NC biến tính làm
nhiệt thấp, sẽ làm tăng tính dẫn nhiệt cho vật liệu tăng khả năng truyền nhiệt và phân bố nhiệt đồng đều hơn,
nanocomposite đáng kể. Đây cũng chính là đặc trưng của dẫn đến ảnh hưởng làm tăng hệ số dẫn nhiệt màng phủ
sự kết hợp các loại vật liệu để nhằm tạo ra vật liệu có tính Epoxy cao hơn.
năng của từng vật liệu riêng lẻ đồng thời có thể xuất hiện
tính chất mới ưu việt hơn vật liệu riêng lẻ. 4. Kết luận
Bảng 4. Kết quả đo hệ số dẫn nhiệt của màng phủ - Nanocacbon với cấu trúc có mặt các nhóm chức chứa
oxy cả hệ riêng lẻ và hệ kết hợp đều làm tăng nhiệt độ phân
Mẫu Hệ số dẫn nhiệt (W/m.K)
hủy và hệ số dẫn nhiệt của màng phủ Epoxy cao hơn so với
Epoxy 0,292 NC nguyên bản.
CNTs/Epoxy 0,347
- Khả năng gia cường độ bền nhiệt và dẫn nhiệt cho
O-CNTs/Epoxy 0,389
màng phủ nhựa Epoxy của hệ kết hợp cấu trúc 1D và 2D
Graphit/Epoxy 0,286 của nanocacbon khá tốt và cao hơn so với hệ đơn cấu trúc
Graphen/Epoxy 0,384 1D hoặc 2D.
GO/Epoxy 0,434
- Màng phủ nhựa Epoxy khi có mặt hệ kết hợp cấu trúc
CNTs+Graphen/Epoxy 0,475
1D và 2D của nanocacbon có khả năng chịu nhiệt và bền
O-CNTs+GO/Epoxy 0,587 nhiệt cao vì vậy định hướng ứng dụng chế tạo màng phủ
Từ số liệu thu được ở trên tổng hợp mức độ ảnh hưởng chịu nhiệt là khả thi.
làm tăng tính nhiệt của NC trong Bảng 5. Công trình này được hỗ trợ kinh phí bởi Trường Đại học
Bảng 5. So sánh mức tăng các đặc trưng nhiệt của Bách khoa – Đại học Đà Nẵng với đề tài mã số T2018-02-55.
màng phủ NC/Epoxy so với màng phủ Epoxy trắng
Tính chất O- CNTs O-CNTs TÀI LIỆU THAM KHẢO
CNTs Graphen GO
đặc trưng CNTs +Graphen +GO [1] Rodget Talbert, Paint technology Handbook, ISBN 987-1-57444-
Mức tăng 703-3 (2008).
84oC 86,5oC 7,3oC 29,5oC 33,5oC 45oC
Tdmax [2] Philip A. Schweitzer, Paint and coatings: Applications and corrsion
Mức tăng resistance, ISBN 987-1-57444-703-3 (2008).
Hệ số dẫn 19% 33,2% 31,5% 48,6% 62,7% 101% [3] K. Balasubramanian, M. Burghard, “Review of Chemically
nhiệt Functionalized Carbon Nanotubes”, Small Journal, 1, No. 2, 2005,
pages (180 –192).
Từ Bảng 5 cho thấy, khi thêm vật liệu NC vào trong
[4] Garima Mittal, Vivek Dhand, Kyong Yop Rhee, Soo-jin Park, “A
Epoxy đều cải thiện làm tăng tính chất nhiệt cho nhựa nền review on carbon nanotubes and graphene as fillers in reinforced
Epoxy. Tùy thuộc vào cấu trúc của NC mà mức độ tăng các polymer nanocomposites”, Journal of Industrial and Engineering
đặc trưng nhiệt cho màng phủ khác nhau. Trong đó, đối với Chemistry 21, 2015, page (11-25).
O-CNTs và GO với sự có mặt của các nhóm chức phân cực [5] Ma P-C, Mo S-Y, Tang B-Z, Kim J-K, “Dispersion, interfaces
interaction and re-agglomeration of functionalized carbon nanotubes
chứa oxy có khả năng hình thành các liên kết hóa học với in epoxy composites”, Carbon 48(6), 2010, pages (1817-1824).
hệ thống nhựa Epoxy và chất đóng rắn. Điều này làm cho [6] V. Datsyuk, M. Kalyva, I. Kallitsis, C. Galiotis, “Chemical oxidation of
cấu trúc nanocomposite đóng rắn có năng lượng liên kết multiwalled carbon nanotubes”, Carbon, 46, 2008, pages (833-840).
lớn, làm cho cấu trúc màng đóng rắn có khả năng truyền [7] A. Athab, A. J. Lafta, F. H. Hussein (2015), “Modification of Carbon
nhiệt, phân bố và lan tỏa nhiệt đồng đều hạn chế tác động Nanotubes Surface Using Different Oxidizing Agents”, J. Environ
nhiệt quá lớn lên phân tử nhựa. Do vậy mức độ làm tăng Anal Chem, 36, 337-345.
các tính chất nhiệt của màng phủ nhựa Epoxy khi phân tán [8] Daniela C.M., Dmitry V.K., Jocob.M.B., Tous Jame M., “Improved
synthesis of Graphen Oxide”, ACS Nano, Vol.4, 2010, pages (4806-4814).
NC có mặt các nhóm chức tăng lên nhiều hơn so với NC
[9] Artur Ciesielski, Paolo Samori, “Graphen via sonication assisted
nguyên bản. liquidphase exfoliation”, Chem Soc Rev., 43, 2014, pages (381–398).
Hệ kết hợp cấu trúc của NC oxy hóa (O-CNTs+GO) [10] Dan Liu, Wenjie, Quinji Xue, “Comparative tribological and
ảnh hưởng làm tăng các thông số này cũng lớn hơn so với corrosion resistance properties of Epoxy composite coatings
reinforced with functionalized fullerene C60 and Graphen”, Surface
hệ kết hợp cấu trúc 1D và 2D của NC nguyên bản. Đặc biệt and Coatings Technology, Volume 286, 2016, pages (354-364).
trong đó hệ số dẫn nhiệt tăng vượt trội >100%, trong khi [11] Garima Mittal, Vivek Dhand, Kyong Yop Rhee, Soo-jin Park, “A
nhiệt độ phân hủy của hệ kết hợp mức độ tăng có giá trị review on carbon nanotubes and graphene as fillers in reinforced
trung bình của đơn cấu trúc. Điều này có thể do khi kết hợp polymer nanocomposites”, Journal of Industrial and Engineering
2 cấu trúc 1D và 2D của NC thì đã có tác dụng hiệp đồng Chemistry 21, 2015, pages (11-25).
của đơn lẻ cấu trúc nên mức độ tăng của chúng lớn hơn so [12] S. Kugler, T. Spychaj, “Transparent Epoxy coatings with improved
electrical, barrier and thermal features made of mechanically
với tác dụng đơn lẻ cấu trúc. Ngoài ra, hệ kết hợp NC với dispersed carbon nanotubes”, Progress in Organic Coatings, Vol.
sự có mặt của các nhóm chức nên đạt được trạng thái phân 111, 2017, pages (196-201).
(BBT nhận bài:19/6/2019, hoàn tất thủ tục phản biện: 07/10/2019)
nguon tai.lieu . vn
