Nghiên Cứu Tổng Hợp Nhựa Epoxy Sử Dụng Dung Môi Metyletyl Ketone

• Tác giả: Khuất Thị Thùy Linh
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Anh Tuấn
• Trường học: Trường Đại Học Phenikaa
• Chuyên ngành: Công Nghệ Vật Liệu
• Đề tài: Nghiên Cứu Tổng Hợp Nhựa Epoxy Sử Dụng Dung Môi Metyletyl Ketone
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

• TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu chung về nhựa epoxy
• 1.2. Lịch sử phát triển
• 1.3. Nhu cầu sử dụng
• 1.4. Phân loại nhựa epoxy
• 1.5. Nguyên liệu tổng hợp nhựa epoxy trên cơ sở bisphenol A
• 1.6. Cơ chế phản ứng tổng hợp nhựa epoxy
• 1.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp nhựa epoxy
• 1.8. Tỷ lệ các cấu tử
• 1.9. Thông số kỹ thuật đặc trưng và tính chất cơ lý của nhựa epoxy
• 1.10. Đóng rắn nhựa epoxy
• 1.11. Chất đóng rắn cộng hợp
• 1.12. Chất đóng rắn trùng hợp
• 1.13. Chất đóng rắn axit
• 1.14. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nhựa epoxy trong và ngoài nước
• 1.15. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nhựa epoxy trên thế giới
• 1.16. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nhựa epoxy tại Việt Nam
• 1.17. Một số ứng dụng của nhựa epoxy trong công nghiệp và đời sống
• 2. CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Quy trình tổng hợp nhựa epoxy
• 2.2. Phương pháp phân tích hóa học và hóa lý
• 2.3. Phương pháp xác định hàm lượng nhóm epoxy
• 2.4. Phương pháp xác định độ nhớt
• 2.5. Phương pháp xác định tỷ trọng lỏng
• 2.6. Phương pháp xác định màu sắc
• 2.7. Phương pháp xác định biến thiên nhiệt độ theo thời gian
• 2.8. Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
• 2.9. Phương pháp phân tích nhiệt khối lượng (TGA)
• 2.10. Phương pháp xác định tính chất cơ học của nhựa (độ bền kéo, độ bền uốn, modul kéo, modul uốn)
• 2.11. Xác định độ bền kéo, modul kéo
• 2.12. Xác định độ bền uốn, modul uốn
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH đến quá trình tổng hợp nhựa epoxy
• 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ BPA/ECH đến quá trình tổng hợp, thông số kỹ thuật và tính chất cơ lý của nhựa
• 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ BPA/ECH đến các thông số của quá trình tổng hợp nhựa epoxy
• 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ BPA/ECH đến thông số kỹ thuật của nhựa
• 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ BPA/ECH đến tính chất cơ lý của nhựa
• 3.6. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi MEK
• 3.7. Ảnh hưởng của dung môi MEK đến thông số của quá trình tổng hợp nhựa epoxy
• 3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng dung môi MEK đến thông số kỹ thuật của nhựa epoxy
• 3.9. Ảnh hưởng của dung môi MEK đến tính chất cơ lý của nhựa
• 3.10. Phổ hồng ngoại của mẫu nhựa epoxy tổng hợp được
• 3.11. So sánh thông số kỹ thuật, tính chất cơ lý và tính chất nhiệt của mẫu nhựa epoxy tổng hợp và mẫu nhựa epoxy thương mại
• 3.12. So sánh thông số kỹ thuật của nhựa epoxy tổng hợp từ đề tài và mẫu nhựa epoxy thương mại
• 3.13. So sánh tính chất cơ lý của nhựa epoxy tổng hợp từ đề tài và mẫu nhựa epoxy thương mại
• 3.14. Phân tích nhiệt trọng lượng TGA
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nhựa epoxy và dung môi Metyletyl Ketone

Nhựa epoxy là một loại nhựa nhiệt rắn phổ biến, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như keo dán, vật liệu composite và sơn lót. Dung môi Metyletyl Ketone (MEK) được nghiên cứu như một giải pháp thay thế cho các dung môi truyền thống trong quá trình tổng hợp nhựa epoxy. Việc sử dụng MEK không chỉ giúp giảm nhiệt độ chưng mà còn cải thiện tính chất của sản phẩm cuối cùng.

1.1. Đặc điểm và ứng dụng của nhựa epoxy

Nhựa epoxy có khả năng bám dính tốt, bền hóa học và cơ học cao. Chúng được sử dụng trong sản xuất vật liệu composite, keo dán và sơn. Đặc biệt, nhựa epoxy bisphenol A (BPA) là loại phổ biến nhất do tính sẵn có và giá thành hợp lý.

1.2. Tại sao chọn dung môi Metyletyl Ketone

MEK có nhiệt độ sôi thấp, giúp dễ dàng tách ra khỏi hỗn hợp trong quá trình tổng hợp. Việc sử dụng MEK giúp giảm chi phí năng lượng và cải thiện chỉ số màu của nhựa epoxy, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.

II. Thách thức trong tổng hợp nhựa epoxy với MEK

Mặc dù MEK mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc sử dụng nó trong tổng hợp nhựa epoxy cũng gặp phải một số thách thức. Cần phải tối ưu hóa tỷ lệ các cấu tử và điều kiện phản ứng để đạt được sản phẩm có chất lượng cao.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp

Tỷ lệ giữa bisphenol A và epichlohydrin, nồng độ dung dịch NaOH và tỷ lệ dung môi MEK đều ảnh hưởng đến chất lượng nhựa epoxy. Cần nghiên cứu kỹ lưỡng để tìm ra điều kiện tối ưu cho từng loại nhựa.

2.2. Vấn đề về tính chất cơ lý của nhựa epoxy

Tính chất cơ lý của nhựa epoxy tổng hợp từ MEK có thể không đạt yêu cầu nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Việc khảo sát các thông số kỹ thuật là cần thiết để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đáp ứng tiêu chuẩn công nghiệp.

III. Phương pháp tổng hợp nhựa epoxy sử dụng MEK

Quy trình tổng hợp nhựa epoxy với MEK bao gồm các bước chính như chuẩn bị nguyên liệu, tiến hành phản ứng và tách dung môi. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

3.1. Quy trình chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu chính bao gồm bisphenol A, epichlohydrin và dung dịch NaOH. Cần xác định tỷ lệ chính xác giữa các thành phần để đạt được hiệu suất phản ứng cao nhất.

3.2. Tiến hành phản ứng tổng hợp

Phản ứng được thực hiện trong điều kiện kiểm soát nhiệt độ và thời gian. Việc theo dõi quá trình phản ứng là rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu về chất lượng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy nhựa epoxy tổng hợp từ MEK có tính chất tương đương với nhựa thương mại. Điều này mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng.

4.1. So sánh tính chất nhựa epoxy tổng hợp và thương mại

Nhựa epoxy tổng hợp từ MEK cho thấy độ nhớt, hàm lượng nhóm epoxy và tính chất cơ lý tương đương với mẫu nhựa thương mại Epikote 828, cho thấy khả năng ứng dụng cao.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

Sản phẩm nhựa epoxy tổng hợp có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất vật liệu composite, keo dán và sơn, giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu tổng hợp nhựa epoxy sử dụng dung môi MEK đã chỉ ra rằng đây là một phương pháp khả thi và hiệu quả. Tương lai của nghiên cứu này có thể mở ra nhiều hướng đi mới trong ngành công nghiệp nhựa.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả cho thấy nhựa epoxy tổng hợp từ MEK đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và có thể thay thế cho các loại nhựa thương mại hiện có.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình tổng hợp và mở rộng ứng dụng của nhựa epoxy trong các lĩnh vực khác nhau, từ đó nâng cao giá trị sản phẩm.