Nghiên cứu chế tạo màng phủ đa chức năng từ nhựa acrylic và phụ gia nano

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. MỞ ĐẦU

2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN NHỰA ACRYLIC NHŨ TƯƠNG

2.1. Nguyên tắc phương pháp tổng hợp nhựa acrylic nhũ tương

2.2. Mặt số phương pháp biến tính nhựa acrylic nhũ tương

2.3. Biến tính hữu cơ MONPs bằng tác nhân ghép

2.4. Cơ chế biến tính bằng tác nhân ghép silane/titanate

2.5. Ứng dụng của MONPs biến tính hữu cơ trong màng sơn

2.6. Tình hình nghiên cứu sơn chống nóng, phản xạ nhiệt mặt trời

2.7. Hiệu quả của sơn chống nóng, phản xạ nhiệt mặt trời

2.8. Nâng cao khả năng phản xạ, chống nóng của màng sơn

2.9. Tình hình nghiên cứu màng phủ hữu cơ kháng khuẩn

2.10. Màng phủ chứa tác nhân kháng khuẩn hoạt động theo cơ chế oxy hóa quang

2.11. Màng phủ hữu cơ chứa chất diệt khuẩn hữu cơ

2.12. Màng sơn kháng khuẩn chứa nano Ag

2.13. Nguyên vật liệu, hóa chất. Biến tính hữu cơ các hạt nano

3. CHẾ TẠO MÀNG SƠN ACRYLIC NANOCOMPOSITE

3.1. Chế tạo màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời

3.2. Phương pháp phân tích thử nghiệm

3.3. Xác định các đặc trưng, tính chất của hạt nano biến tính hữu cơ

3.4. Xác định đặc trưng, tính chất của màng sơn

4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Nghiên cứu biến tính hữu cơ các hạt nano R-TiO2 và ZrO2

4.2. Đặc trưng, tính chất của các hạt nano R-TiO2 biến tính hữu cơ

4.3. Đặc trưng, tính chất của hạt nano ZrO2 biến tính hữu cơ

4.4. Đặc trưng, tính chất của màng sơn acrylic nhũ tương chứa các hạt nano R-TiO2 và ZrO2

4.5. Ảnh hưởng hạt nano R-TiO2 biến tính hữu cơ đến tính chất màng sơn

4.6. Ảnh hưởng của hạt nano ZrO2 biến tính hữu cơ đến tính chất của màng sơn acrylic

4.7. Ảnh hưởng của các hạt nano mZr3G và mTi3T đến tính chất của màng sơn acrylic

4.8. Nghiên cứu nâng cao tính chất màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời

4.9. Ảnh hưởng hạt nano biến tính hữu cơ đến khả năng phản xạ của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời

4.10. Hiệu năng chống nóng của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời

4.11. Khả năng thấm nước của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời

4.12. Hình thái cấu trúc của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời

4.13. Nghiên cứu nâng cao khả năng kháng vi sinh vật của màng sơn

4.14. Nghiên cứu màng sơn acrylic kháng vi sinh vật chứa phụ gia Ag-Zn/zeolite

4.15. Nghiên cứu màng sơn kháng vi sinh vật trên cơ sở OIT

4.16. Ảnh hưởng của phụ gia kháng vi sinh vật tới tính chất của màng sơn phản xạ nhiệt

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu

Nghiên cứu chế tạo màng phủ đa chức năng từ nhựa acrylic và phụ gia nano đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong ngành vật liệu. Màng phủ này không chỉ có khả năng chống nóng mà còn có tính kháng khuẩn, giúp bảo vệ bề mặt khỏi sự xâm nhập của vi sinh vật. Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển các loại màng phủ có tính năng vượt trội, sử dụng nhựa acrylic nhũ tương kết hợp với các phụ gia nano như R-TiO2 và ZrO2. Mục tiêu chính là tạo ra sản phẩm có khả năng ứng dụng cao trong xây dựng và bảo vệ môi trường. Theo thống kê, năng lượng tiêu thụ cho các tòa nhà chiếm khoảng 1/3 tổng năng lượng toàn cầu, trong đó 39% liên quan đến phát thải CO2. Do đó, việc phát triển các vật liệu có khả năng giảm thiểu năng lượng tiêu thụ là rất cần thiết.

1.1. Tình hình nghiên cứu

Tình hình nghiên cứu về nhựa acrylic và các phụ gia nano đã có nhiều tiến bộ trong những năm gần đây. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc kết hợp nhựa acrylic với các hạt nano có thể cải thiện đáng kể tính chất cơ lý của màng phủ. Các hạt nano như R-TiO2 và ZrO2 không chỉ giúp tăng cường khả năng chống nóng mà còn có tác dụng kháng khuẩn, tạo ra một lớp bảo vệ hiệu quả cho bề mặt. Việc nghiên cứu và phát triển các loại màng phủ này không chỉ đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường mà còn góp phần vào việc tiết kiệm năng lượng trong các công trình xây dựng.

II. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được áp dụng trong việc chế tạo màng phủ đa chức năng bao gồm các bước chính như: chuẩn bị nguyên liệu, chế biến màng phủ, và phân tích tính chất. Nguyên liệu chính là nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano. Các hạt nano được biến tính bằng các tác nhân ghép như silane và titanate để tăng cường khả năng tương tác với nhựa. Quá trình chế tạo màng phủ được thực hiện thông qua các phương pháp như phun, đổ khuôn và sấy khô. Sau khi chế tạo, các mẫu màng phủ sẽ được phân tích bằng các phương pháp như FTIR, TGA, và FESEM để xác định cấu trúc và tính chất của màng phủ. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng hạt nano đã cải thiện đáng kể tính chất cơ lý của màng phủ, đặc biệt là khả năng chống nóng và kháng khuẩn.

2.1. Chế biến màng phủ

Quá trình chế biến màng phủ bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, nhựa acrylic nhũ tương được trộn với các hạt nano đã được biến tính. Sau đó, hỗn hợp này được phun lên bề mặt cần bảo vệ. Quá trình sấy khô diễn ra ở nhiệt độ thích hợp để đảm bảo màng phủ đạt được độ bền và tính năng tối ưu. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc điều chỉnh tỷ lệ giữa nhựa và phụ gia nano có ảnh hưởng lớn đến tính chất của màng phủ. Màng phủ được chế tạo từ nhựa acrylic và hạt nano không chỉ có khả năng chống nóng mà còn có tính kháng khuẩn, giúp bảo vệ bề mặt khỏi sự xâm nhập của vi sinh vật.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy màng phủ chế tạo từ nhựa acrylic và phụ gia nano có nhiều ưu điểm vượt trội. Các mẫu màng phủ được phân tích cho thấy khả năng chống nóng cao, với tỷ lệ giảm nhiệt đáng kể so với các loại màng phủ truyền thống. Bên cạnh đó, tính kháng khuẩn của màng phủ cũng được cải thiện rõ rệt, giúp ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật. Các thử nghiệm cho thấy màng phủ có thể duy trì tính năng trong thời gian dài, điều này rất quan trọng trong ứng dụng thực tế. Việc sử dụng hạt nano trong chế tạo màng phủ không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu năng lượng tiêu thụ trong các công trình xây dựng.

3.1. Ứng dụng thực tiễn

Màng phủ đa chức năng từ nhựa acrylic và phụ gia nano có thể được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong xây dựng, màng phủ này có thể được sử dụng để bảo vệ bề mặt tòa nhà, giúp giảm thiểu nhiệt độ bên trong và tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, tính kháng khuẩn của màng phủ cũng rất hữu ích trong các ứng dụng y tế, nơi mà việc ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật là rất quan trọng. Các sản phẩm này không chỉ đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững trong ngành xây dựng và sản xuất vật liệu.

Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo màng phủ đa chức năng từ nhựa acrylic và phụ gia nano