Xem mẫu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM THỊ HƯỜNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU POLYME COMPOZIT TỪ NHỰA EPOXY DER 331 VÀ TRO BAY PHẾ THẢI ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐIỆN Chuyên ngành: Vật liệu cao phân tử và tổ hơp Mã số: 62440125 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội – 2016 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Bạch Trọng Phúc PGS.TS. Nguyễn Thanh Liêm Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ……… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tro bay được biết đến là sản phẩm phế thải từ các nhà máy nhiệt điện trong quá trình đốt than nhiên liệu. Nó tồn tại ở trạng thái rắn và có kích thước hạt rất nhỏ, vì thế nó có thể bay tự do trong không khí gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và đời sống sinh hoạt của con người. Ngoài ra, tro bay còn gây thiệt hại kinh tế đáng kể khi phải sử dụng một diện tích khá lớn ao hồ, đất canh tác nông nghiệp để làm diện tích chứa lượng phế thải này. Do đó, việc đặt ra mục tiêu thu hồi và xử lý tro bay thế nào là một vấn đề cấp thiết. Hiện nay có một số nhà khoa học đã nghiên cứu về tro bay và phân tích thấy thành phần hóa học chính của nó gồm nhiều oxit kim loại bền có khả năng chịu nhiệt cao, trong khi hạt tro bay lại có trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ. Điều này rất phù hợp để lựa chọn tro bay làm phụ gia cho bê tông, xi măng phục vụ cho ngành xây dựng, cầu đường và làm chất độn gia cường cho vật liệu polyme compozit. Các ứng dụng ban đầu đã giảm được giá thành sản phẩm, nâng cao một số đặc tính kỹ thuật, từ đó đem lại những lợi ích kinh tế đáng kể. Tuy nhiên, hiện tại ở nước ta, phần lớn tro bay được sử dụng trong xây dựng, những ứng dụng của tro bay trong lĩnh vực vật liệu compozit còn hạn chế, chủ yếu là làm chất độn cho nhựa nhiệt dẻo PE, PP, EVA và cao su. Để phát triển và mở rộng tính ứng dụng của các hạt này, tác giả tập trung vào nghiên cứu tro bay ứng dụng trong công nghệ cao, đặc biệt là trong ngành kỹ thuật điện bởi vật liệu compozit nền nhựa nhiệt rắn epoxy có tính cách điện tốt. Vì thế đề tài “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa epoxy DER 331 và tro bay ứng dụng trong kỹ thuật điện” đã được lựa chọn làm chủ đề cho luận án tiến sĩ. 1 2. Mục tiêu của đề tài Mục tiêu nghiên cứu của Luận án là đánh giá được khả năng gia cường của tro bay tới tính chất cơ nhiệt, tính chất điện của vật liệu polyme compozit trên nền nhựa epoxy DER 331, từ đó định hướng cho việc ứng dụng tro bay trong kỹ thuật điện. Để thực hiện mục tiêu trên, luận án đã thực hiện các nội dung nghiên cứu chủ yếu sau:  Khảo sát hàm lượng tro bay đưa vào vật liệu nền epoxy DER 331.  Nghiên cứu các phương pháp xử lý, biến tính bề mặt tro bay bằng các hóa chất vô cơ, axit hữu cơ và các hợp chất silan.  Đánh giá khả năng gia cường của tro bay biến tính và không biến tính đến tính chất cơ- nhiệt của vật liệu polyme compozit nền nhựa epoxy DER 331.  Nghiên cứu khả năng cách điện của vật liệu polyme compozit với tro bay biến tính và không biến tính. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Xác định được lượng tro bay thích hợp đưa vào làm chất độn cho nhựa nền epoxy DER 331 để đảm bảo được điều kiện gia công và độ bền cơ nhiệt của vật liệu compozit. Lựa chọn được phương pháp và điều kiện xử lý, biến tính tốt nhất cho tro bay để cải thiện khả năng tương tác pha giữa tro bay và epoxy. Từ đó nâng cao được độ bền cơ học, độ bền nhiệt của vật liệu. Xác định được các yếu tố làm ảnh hưởng đến tính chất cách điện của vật liệu compozit epoxy/tro bay. Trên cơ sở khoa học đạt được có thể làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo và chế tạo được các sản phẩm cách điện phục vụ cho thực tiễn. 4. Điểm mới của luận án Mặc dù hiện nay một số các nghiên cứu đã triển khai ứng dụng tro bay làm chất độn cho nhựa nhiệt dẻo để chế tạo đế giầy, nâng cao tính chất cơ học cho vật liệu cao su nhưng chưa có nghiên cứu nào đưa tro bay vào nền nhựa nhiệt rắn và khảo 2 sát độ cách điện của vật liệu để ứng dụng cho ngành kỹ thuật điện. Đây là nghiên cứu mới lần đầu tiên được trình bày trong luận án. 5. Cấu trúc của luận án Toàn bộ nội dung luận án được trình bày trong 115 trang, trong đó có 21 bảng biểu, 78 hình và đồ thị, 113 tài liệu tham khảo. Luận án gồm phần Mở đầu (2 trang), phần Tổng quan (35 trang), phần Thực nghiệm (14 trang), phần Kết quả nghiên cứu và thảo luận (50 trang), phần Kết luận (2 trang). Phần lớn kết quả của luận án đã được công bố trong 3 bài báo khoa học ở Tạp chí Hóa học và 1 bài báo ở Hội nghị Quốc tế. NỘI DUNG LUẬN ÁN Phần 1: TỔNG QUAN Trình bày tổng quan về những vấn đề sau: 1. Giới thiệu về vật liệu polyme compozit, nhựa nền, chất độn và các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu. 2. Nhựa nền nhiệt rắn epoxy: Phản ứng tổng hợp, tính chất hóa lý của epoxy. Các chất đóng rắn, cơ chế đóng rắn và ứng dụng của epoxy trong các lĩnh vực. 3. Tro bay: giới thiệu về đặc điểm thành phần, cấu trúc và các ứng của tro bay trong các ngành khác nhau. 4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng tro bay trong vật liệu polyme compozit trong và ngoài nước, các phương pháp xử lý và biến tính bề mặt tro bay. Từ nghiên cứu tổng quan cho thấy việc đưa tro bay làm chất độn cho nhựa nhiệt rắn epoxy chưa được nghiên cứu nhiều đặc biệt là điều kiện xử lý, biến tính bề mặt tro bay trước khi trộn hợp với nhựa epoxy. Epoxy có tính cách điện tốt vì thế việc nghiên cứu sản phẩm compozit từ epoxy DER 331 và tro bay có thể ứng dụng trong kỹ thuật điện là vấn đề mới và chưa có ở Việt Nam. Vì vậy đề tài tập trung đi vào nghiên cứu điều 3 ... - tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn