Cao su EPDM

- PGS.TS.Nguyễn Thanh Liêm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC Trung tâm nghiên cứu trọng điểm vật liệu Polyme Và Compozit ====o0o.
- ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Đề tài 05: Nghiên cứu tăng độ bền cơ học của cao su EPDM GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thanh Liêm SVTH : Trần Thị Hậu MSSV: 20141483 Hà Nội, 6-2018SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 1 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm MỤC LỤCI.
- NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CAO SU EPDM.
- Định nghĩa EPDM I.2 Tính chất cơ lý của cao su EPDM I.3.
- Vật liệu.
- Kết quả của tính chất chống cháy của các hợp chất EPDM.
- SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 2 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm II.2.2.1.
- Vật liệu II.2.2.2.
- Một số phương pháp nâng cao tính chất cơ học khác.
- Vật liệu EPDM/GN-CN tăng khả nang chịu nhiệt và độ bền kéo.
- DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 3 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm I.
- Etyliden norbormen ( ENB):SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 4 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm 3.
- Tỉ lệ khối lượng Etylen/Propylen (E/P) trong phân tử cao su thường nằm trong khoảng .
- Hàm lượng trung bình của dien trong cao su từ 1.5 ÷ 7.0.
- Để nâng cao khả năng lưu hóa và tốc độ lưuSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 5 of 32SVHD.
- Cao su EPDM có cấu trúc vô định hình, tuy nhiên ở nhiệt độ thấp nó có cấu trúc lớp tinh thể.
- I.2 Tính chất cơ lý của cao su EPDM.
- Cao su EPDM có khả năng bền nhiệt tương đối tốt.
- Đối với cao su lưu hóa bằng lưu huỳnh khả năng lão hóa nhiệt xảy ra ở 1300C.
- Độ nhớt Mooney cơ bản để đánh giá khối lượng phân tử và tính chất gia công của cao su EPDM.
- Cao su EPDM là cao su không phân cực, do vậy cao su EPDM bền với các dung môi phân cực như: nước, axit, rượu, xeton và các dung môi phân cực khác.
- Tuy nhiên, cao su EPDM còn có liên kết đôi C=C không tham gia vào mạch chính mạch đại phân tử (liên kết đôi của dien.
- Tính chất vật lý cỏa cao su EPDM.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 6 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm Các tính chất khác.
- Cao su EPDM có mạch chính đã bão hòa do đó khả năng chống chịu ozon rất tốt và không phải sử dụng thêm bất cứ chất chống ozon hóa nào.
- Cao su EPDM thường được bổ sung vào các chất dẻo này để nâng cao khả năng chịu va đập.
- Ứng dụngSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 7 of 32SVHD.
- vỏ máy cao su.
- Trong xây dựng và vật liệu xây dựng: Lớp lót kính.
- tấm cao su cho tấm lợp.
- Nhưng vẫn còn cần thêm nhiều nghiên cứu hơn nữa để tiếp tục phát triển và mở rộng ứng dụng của loại vật liệu này.
- Lịch sử phát triểnSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 8 of 32SVHD.
- Năm 1963, Karl Ziegler và Giulio Natta được trao giải Nobel cho hóa học để công nhận những khám phá của họ, điều này đã công nhận một số các chất dẻo và chất đàn hồi mới đóng vai trò quan trọng trong đó có cao su etylen-propylen.
- Theo Viện quốc tế, các nhà sản xuất cao su tổng hợp , năng suất nhà máy của EPM/ EPDM đã tăng từ 359000 tấn/ năm năm 1957 lên 502000 tấn/năm trong năm 1984.
- Các công ty sản xuất EPDM trên thế giới.[1]SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 9 of 32SVHD.
- CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA CAO SU EPDM.
- Như đã trình bày ở trên, cao su EPDM là một loại polyme có đặc tính vượt trội, có nhiều ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, việc tìm hiểu và cải tiến về loại polyme này sẽ giúp cho việc sử dụng vật liệu này đạt hiệu quả kinh tế cao hơn.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 10 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm II.1.
- Giới thiệu Cao su EPDM được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như cáp vật liệu cách nhiệt và khớp trong nhiều lĩnh vự bao gồm máy chiếu xạ, chất thải phòng xạ và các nhà máy điện hạt nhân nhờ vào các tính năng nổi trội khác nhau như ổn định nhiệt tuyệt vời, tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp, kháng hóa chất tốt, hằng số điện môi thấp và dễ chế tạo.
- có thể được sử dụng để kéo dài tuổi thọ của vật liệu polyme trong môi trường bức xạ năng lượng cao.
- Ở đây ta nghiên cứu về các hiệu ứng của phenanthrene dưới tác dụng cản trở tia bức xạ cho EPDM.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 11 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm Bên cạnh khả năng chống bức xạ, đặc tính chống cháy tốt là một tính chất quan trọng khác yêu cầu đói với vật liệu polyme được sử dụng trong môi trường bức xạ..
- Cao su EPDM ( 2426K) được cung cấp bởi Jilin Petrochemical Trung Quốc.
- Thí nghiệm nghiên cứu.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 12 of 32SVHD.
- Mẫu Cao su EPDM HT101 VH-MH50 Phenanthrene EPDM EPDM EPDM EPDM II.1.2.3.
- Các dữ liệu tương ứng về nhiệt đã được ghi lại.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 13 of 32SVHD.
- Đây là cao hơn nhiều so với cao su EPDM và một số chất chống cháy EPDM khácSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 14 of 32SVHD.
- Những kết quả này chỉ ra rằng công thức EPDM-0 có tính chất chống cháy tốt.
- Bảng 2: Nón nhiệt kế và dữ liệu LOI cho cao su EPDM-0.
- a) Thử nghiệm sự trương nở Đối với hầu hết các vật liệu cao su, cả hai liên kết ngang và đứt mạch đều xảy ra trong bức xạ tia γ.
- Q giảm dần trong khi mật độ liên kết ngang tăng lên trong khi.chiếu tia bức xạ, chỉ ra rằng công thức EPDM-0 là một vật liệu liên kết ngang vượt trội.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 15 of 32SVHD.
- b) tính chất kéo của EPDM ở các lượng hấp phụ khác nhau.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 16 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm c) Tính chất nhiệt.
- Người ta hy vọng rằng chất chống cháy được xây dựng và vậtSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 17 of 32SVHD.
- Etylen propylene diene terpolymer (EPDM) là một trong những cao su tổng hợp được sử dụng rộng rãi nhất và phát triển nhanh nhất.
- Cao su EPDM đã được được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô cũng như vật liệu cách nhiệt cho dây và cáp, hoặc trải sàn trong toa xe lửa tàu điện ngầm, khớp vật liệu trong các nhà máy hạt nhân.
- Một số nghiên cứu hạn chế đã được được tiến hành trên các đặc tính cấu trúc của vật liệu tổng hợp trên nền cao su / sợi lanh.
- Mục đích của nghiên cứu này là thu thập và điều tra tính chất cơ lý của một số vật liệu tổng hợp dựa trên nền EPDM được gia cố bằng sợi lanh.
- Sự chú ý đã được xét đến những ảnh hưởng của chất sợi tải trên các tính chất cuối cùng của vậtSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 18 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm liệu tổng hợp.
- Cơ khí và các tính chất nhiệt, hấp thu nước, tương tác sợi cao su và hình thái của vật liệu tổng hợp được so sánh.
- Tổng hợp Vật liệu tổng hợp sợi cao su EPDM/sợi lanhđược tiến hành bằng cách làm tan chảy blend bằng máy nghiền con lăn bằng điện với hệ thống làm mát ở tỷ lệ ma sát 1: 1.1 và nhiệt độ của 60800C.
- Khi thu được một hỗn hợp đồng nhất, các lượng khác nhau của sợi lanh và 20 phr (chia thành phần đến 100 phần cao su), được thêm vào tương ứng (4 phút) và sau đó 8 phr của dibenzoyl peroxide là chất lưu hóa đã được thêm vào (1 phút).SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 19 of 32SVHD.
- Các đặc tính cơ học của vật liệu compozit được tăng cứng bằng sợi lanh được đưa ra trong Bảng 4.
- Nó được quan sát thấy rằng độ cứng tăng đáng kể với việc tăng hàm lượng sợi độn và cho thấy rằng sự ra đời của sợi lanh trong chất nền EPDM đã dẫn đến sự gia cường cho thành phần cao su.
- Đồng thời, tăng của độ bền kéo được nhận thấy khi mức độ sợi độn tăng lên trong vật liệu compozit.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 20 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm Mô đun ở độ giãn dài 100% gần hoặc cao hơn mẫu P0 và tăng cường rõ rệt hơn cho vật liệu compozit có chứa 10 và 15 phr sợi lanh.
- Bảng 4: các đặc tính của vật liệu compozit EPDM/ sợi lanh.
- Xem xét các dữ liệu liên quan đến tính chất hóa học và mật độ liên kết ngang chúng ta có thể kết luận rằng sợi lanh thể hiện như chất độn hoạt tính trong gia cường vật liệu compozit EPDM và cảiSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 21 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm thiện các đặc tính của nó.
- a) Phương pháp điện tử quét SEMSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 22 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm Hình 4: Ảnh SEM của vật liệu compozit độn sợi lanh dựa trên nền cao su EPDM với các hàm lượng sợi khác nhau: a, b) e P0.
- f) PIn20 .SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 23 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm b) Phương pháp nhiệt vi sai quét ( DSC) Hình 5: DSC hai bước gia nhiệt (a) và làm mát (b) của vật liệu compozit EPDM / sợi.
- c) Đường cong cơ nhiệtSVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 24 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm Hình 6 : Đường cong TG (a) và DTG (b) của vật liệu compozit EPDM/ sợi lanh II.2.2.
- Kết luận.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 25 of 32SVHD.
- Mật độ liên kết ngang tăng lên một chút khi sợi trong vật liệu compozit tăng lên.
- Kết quả cho thấy độ ổn định nhiệt tốt của vật liệu compozit polyme/sợi trong chế biến truyền thống ở khoảng nhiệt độ cho phép.
- Compozit EPDM độn với sợi lanh ngắn bằng quy trình pha trộn nóng chảy có độ bền kéo và độ cứng của vật liệu được cải thiện rõ ràng khi hàm lượng sợi tăng dần.
- [5] Cao su EPDM dễ bị ảnh hưởng bới nhiệt độ và nhiệt có thể là làm tăng tính linh động của phân tử dẫn đến tính chất hóa học suy giảm của hợp phần cao su.
- Nó đã chứng minh rằng phản ứng của các nhóm Nitril có lợi cho độ bền kéo và khả năng chịu nhiệt của EPDM.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 26 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm Hình 7: tổng hợp nitrile functionalized graphene.
- Hình 8: Độ bền kéo (ứng suất: biểu tượng đóng kín, biến dạng: biểu tượng mở) của vật liệu compozit EPDM độn GN và GN-CN với các thành phần độn khác nhau (phr): (a) dưới 250C, (b) dưới 700C.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 27 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm Hình 9: Sơ đồ minh họa cho cơ chế hoạt động của GN-CN trong hệ cao su EPDM.
- Công thức cấu tạo dạng: [6]SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 28 of 32SVHD.
- CSTN có thể phối trộn với các loại cao su không phân cực khác nhƣ IR, PB.
- Sự cải thiện tính chất cơ học của blend CSTN/EPDM biến tính đƣợc cho là do tăng cƣờng mật độ mạng không gian của blend khi sử dụng EPDM biến tính.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 29 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm Bảng 6: Sự thay đổi tính chất theo tỉ lệ cao su trong blend CSTN/EPDM Như vậy, để chế tạo đƣợc blend CSTN/EPDM có khả năng ứng dụng vào thực tế, nghĩa là vừa có khả năng chịu lão hóa nhiệt đủ cao (cần hàm lượng EPDM đủ lớn), vừa có độ bền chấp nhận được (hàm lượng CSTN cần trên 50 pkl do hàm lƣợng CSTN đủ lớn để tạo thành pha liên tục và chịu toàn bộ tải trọng đặt lên blend) thì cần lựa chọn tỉ lệ CSTN/EPDM cao hơn 50/50 nhằm cân bằng giữa khả năng chịu lão hóa và độ bền.
- Độ bền cơ học tương đối thấp của các blend này có thể đƣợc cải thiện nếu nâng cao được mức độ tương hợp của hai loại cao su.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 30 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm III.
- Ngày nay được nghiến cứu phố biến là cho chất độn gia cường ( nhưng là những vật liệu thân thiện với môi trường) vào cao su EPDM để tạo thành vật liệu compozzit hoặc biến tính EPDM.
- EPDM là một trong những elastome đặc biệt và đang là vật liệu có tiềm năng phát triển mạnh, được nghiên cứu cũng như ứng dụng rộng rãi trên thế giới.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 31 of 32SVHD.
- Nguyễn Thanh Liêm DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.
- Bùi Chương, Đặng Việt Hưng, Lê Như Đa (2016), Nghiên cứu chế tạo blend từ cao su thiên nhiên có sử dụng phụ gia nano, Luận án tiến sĩ kỹ thuật hóa học, 62440125.
- Nguyễn Hữu Trí, Khoa Học Kỹ Thuật Công Nghệ Cao Su Thiên Nhiên, Tái bản lần 2-Tp.Hồ Chí Minh: Nxb.Trẻ,2004,pp 491.SVTH: Trần Thị Hậu MSSV 20141483 Page 32 of 32

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt