Luận Văn Thạc Sĩ: Ảnh Hưởng Của Hợp Phần Đến Phản Ứng Và Tính Chất Màng Phủ Khâu Mạch UV Trên Nhựa Epoxy Diacrylat

• Tác giả: Nguyễn Thị Ngọc
• Người hướng dẫn: GS. Lê Xuân Hiền
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hợp Phần Đến Phản Ứng Và Tính Chất Màng Phủ Khâu Mạch UV Trên Nhựa Epoxy Diacrylat
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Nhu cầu và xu thế phát triển vật liệu bảo vệ, trang trí hữu cơ
• 1.2. Thành phần chính của hệ khâu mạch quang
• 1.2.1. Chất khơi mào quang
• 1.2.2. Các monome, oligome hoặc polyme được sử dụng trong hệ khâu mạch quang
• 1.2.2.1. Các hợp chất chứa nhóm acrylat
• 1.2.2.2. Các hợp chất chứa nhóm epoxy
• 1.3. Nguyên lí, cơ chế của phản ứng khâu mạch quang
• 1.3.1. Khâu mạch quang theo cơ chế cation
• 1.3.2. Khâu mạch quang theo cơ chế gốc
• 1.4. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến phản ứng khâu mạch quang
• 1.4.1. Ảnh hưởng của chất khơi mào
• 1.4.1.1. Bản chất của chất khơi mào
• 1.4.1.2. Nồng độ của chất khơi mào
• 1.4.2. Ảnh hưởng của monome, oligome
• 1.4.2.1. Bản chất của monome, oligome
• 1.4.2.2. Nồng độ của monome, oligome
• 1.4.3. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng chiếu
• 1.4.4. Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng
• 1.4.5. Ảnh hưởng của chiều dày màng
• 1.5. Xu thế nghiên cứu và phát triển vật liệu bảo vệ, trang trí hữu cơ khâu mạch bằng phương pháp quang hóa
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất. Chế tạo mẫu. Khâu mạch quang
• 2.2. Phương pháp phân tích, đánh giá lớp phủ. Phân tích hồng ngoại
• 2.3. Xác định phần gel, độ trương
• 2.4. Xác định các tính năng cơ lý
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khơi mào đến phản ứng và tính chất của hệ khâu mạch quang hóa
• 3.2. Nghiên cứu biến đổi các nhóm định chức trong hệ khâu mạch quang EDA/HDDA/I-819 bằng phổ hồng ngoại
• 3.3. Ảnh hưởng tỉ lệ chất khơi mào quang I-819 đến biến đổi nhóm acrylat
• 3.4. Nghiên cứu một số tính chất của hệ khâu mạch quang EDA/HDDA/I-819 = 50/50/1
• 3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nhựa epoxy biến tính dầu đậu đến phản ứng và tính chất của hệ khâu mạch quang hóa
• 3.6. Nghiên cứu biến đổi các nhóm định chức trong hệ khâu mạch quang EĐ/EDA/HDDA/I-819 bằng phổ hồng ngoại
• 3.7. Ảnh hưởng của tỉ lệ EĐ/EDA đến biến đổi nhóm acrylat
• 3.8. Nghiên cứu một số tính chất của hệ khâu mạch quang EĐ/EDA/HDDA/I-819
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Hợp phần và ảnh hưởng của chúng

Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích hợp phần trong hệ khâu mạch quang, bao gồm chất khơi mào, monome, oligome và các phụ gia. Hợp phần đóng vai trò quyết định trong phản ứng màng phủ và tính chất màng phủ. Các yếu tố như nồng độ chất khơi mào, bản chất monome và oligome ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất khâu mạch. Ví dụ, chất khơi mào I-819 được sử dụng để tối ưu hóa quá trình khâu mạch UV. Kết quả cho thấy, tỷ lệ chất khơi mào ảnh hưởng đáng kể đến độ biến đổi nhóm acrylat trong hệ khâu mạch.

1.1. Chất khơi mào quang

Chất khơi mào quang là yếu tố then chốt trong quá trình khâu mạch. Chúng phải hấp thụ mạnh tia UV và tạo ra các gốc tự do hoạt tính. Các chất khơi mào như Irgacure 184 và Irgacure 819 được sử dụng phổ biến. Hiệu suất khâu mạch phụ thuộc vào nồng độ và bản chất của chất khơi mào. Nghiên cứu chỉ ra rằng, tỷ lệ chất khơi mào I-819 ảnh hưởng trực tiếp đến sự biến đổi nhóm acrylat trong hệ khâu mạch EDA/HDDA.

1.2. Monome và oligome

Monome và oligome trong hệ khâu mạch quang thường là các hợp chất chứa nhóm acrylat và epoxy. Chúng quyết định độ nhớt và tính chất cuối cùng của màng phủ UV. Các hợp chất như hexandiol diacrylat (HDDA) và nhựa epoxy diacrylat (EDA) được sử dụng để tạo mạng lưới polyme bền vững. Nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ EDA/HDDA ảnh hưởng đến độ biến đổi nhóm acrylat và tính chất cơ lý của màng phủ.

II. Phản ứng màng phủ và tính chất vật liệu

Phản ứng màng phủ trong hệ khâu mạch UV được nghiên cứu kỹ lưỡng, đặc biệt là cơ chế trùng hợp gốc. Quá trình này phụ thuộc vào cường độ ánh sáng, thời gian chiếu sáng và chiều dày màng. Tính chất màng phủ như độ bền cơ học, độ trương và khả năng chống ăn mòn được đánh giá thông qua các phương pháp phân tích hồng ngoại và đo độ trương. Kết quả cho thấy, hệ khâu mạch EDA/HDDA/I-819 có tính chất cơ lý vượt trội, phù hợp cho các ứng dụng bảo vệ bề mặt.

2.1. Cơ chế khâu mạch UV

Khâu mạch UV theo cơ chế gốc là quá trình chính trong hệ khâu mạch quang. Chất khơi mào hấp thụ tia UV và tạo ra các gốc tự do, khởi đầu phản ứng trùng hợp. Các yếu tố như cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng ảnh hưởng đến hiệu suất khâu mạch. Nghiên cứu chỉ ra rằng, cường độ ánh sáng cao và thời gian chiếu sáng dài giúp tăng độ biến đổi nhóm acrylat và cải thiện tính chất vật liệu.

2.2. Tính chất cơ lý của màng phủ

Tính chất màng phủ được đánh giá thông qua độ bền cơ học, độ trương và khả năng chống ăn mòn. Hệ khâu mạch EDA/HDDA/I-819 cho thấy độ bền cơ học cao và độ trương thấp, phù hợp cho các ứng dụng bảo vệ bề mặt. Phân tích hồng ngoại cho thấy sự biến đổi nhóm acrylat và epoxy trong quá trình khâu mạch, góp phần cải thiện tính chất vật liệu.

III. Ứng dụng của nhựa epoxy diacrylat

Nhựa epoxy diacrylat được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng bảo vệ và trang trí bề mặt. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa ứng dụng epoxy diacrylat trong các hệ khâu mạch UV. Kết quả cho thấy, hệ khâu mạch EDA/HDDA/I-819 có khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học cao, phù hợp cho các ứng dụng trong ngành công nghiệp và xây dựng. Màng phủ UV từ nhựa epoxy diacrylat cũng được đánh giá cao về tính thân thiện môi trường và hiệu quả kinh tế.

3.1. Ứng dụng trong bảo vệ bề mặt

Nhựa epoxy diacrylat được sử dụng để tạo màng phủ UV bảo vệ bề mặt kim loại và chất dẻo. Hệ khâu mạch EDA/HDDA/I-819 cho thấy khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học cao, phù hợp cho các ứng dụng trong ngành công nghiệp. Nghiên cứu chỉ ra rằng, màng phủ UV từ nhựa epoxy diacrylat có tính thân thiện môi trường và hiệu quả kinh tế cao.

3.2. Ứng dụng trong trang trí

Nhựa epoxy diacrylat cũng được sử dụng trong các ứng dụng trang trí, đặc biệt là trong ngành gỗ và giấy. Màng phủ UV từ nhựa epoxy diacrylat cho thấy độ bóng cao và khả năng chống trầy xước, phù hợp cho các sản phẩm trang trí nội thất. Nghiên cứu chỉ ra rằng, hệ khâu mạch EDA/HDDA/I-819 có tính chất cơ lý vượt trội, đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong ngành trang trí.