%20(1)%20(1).png)
Luận văn Khảo sát cơ lý tính của vật liệu composite nhựa urea - Formaldehyde và sợi sisal
.png)
Luận văn khảo sát cơ lý tính của composite dựa trên sự biến thiên cơ tính theo sự thay đổi hàm lượng nhựa /sợi, độ dài của sợi khi tạo mat, phương pháp xử lí sợi sisal: xử lí nước nóng và xử lí bằng dung dịch kiềm loãng, trước và sau khi ngâm nước. Thêm vào đó, mức độ thấm nước của vật liệu thay đổi khi sử dụng các phương pháp xử lí sợi cũng được khảo sát
NỘI DUNG:
Chương 1. Mở đầu ................................ ................................ ................................ ......... 1
Chương 2. Tổng quan về vật liệu composite ................................ ................................ . 4
2.1. Khái niệm ................................ ................................ ................................ ............ 4
2.2. Thành phần và cấu tạo ................................ ................................ ......................... 4
2.2.1. Pha nền ................................ ................................ ................................ ......... 4
2.2.2. Pha cốt ................................ ................................ ................................ .......... 5
2.3. Phân loại vật liệu composite ................................ ................................ ................ 5
2.3.1. Phân loại theo hình dáng ................................ ................................ ............... 5
2.3.2. Phân loại theo bản chất vật liệu ................................ ................................ ..... 6
2.4. Composite sợi nhựa nhiệt rắn và sợi tự nhiên ................................ ....................... 6
2.4.1. Lý thuyết về sự kết dính giữa nền và sợi ................................ ....................... 7
2.4.2. Sự định hướng của cốt sợi ................................ ................................ ............. 8
2.5. Công nghệ chế tạo vật liệu composite ................................ ................................ .. 9
2.5.1. Gia công áp suất thường ................................ ................................ ................ 9
2.5.2. Gia công dưới áp suất ................................ ................................ .................. 10
Chương 3. Tổng quan về nhựa urea – formaldehyde ................................ ................ 13
3.1. Khái niệm ................................ ................................ ................................ .......... 13
3.2. Nguyên liệu ................................ ................................ ................................ ....... 13
3.2.1. Urea ................................ ................................ ................................ ............ 13
3.2.2. Formaldehyde ................................ ................................ ............................. 13
3.2.3. Dung dịch amoniac ................................ ................................ ..................... 15
3.3. Cơ sở hóa học phản ứng tổng hợp nhựa urea – formaldehyde ............................ 15
Luận Văn Tốt Nghiệp Mục Lục
GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐẮC THÀNH trang ii
3.3.1. Phản ứng cộng tạo methylol ................................ ................................ ........ 15
3.3.2. Phản ứng đa tụ ................................ ................................ ............................ 17
3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp và chất lượng nhựa UF ............... 18
3.4.1. Tỷ lệ mol giữa urea và formaldehyde ................................ .......................... 18
3.4.2. Môi trường tổng hợp ................................ ................................ ................... 19
3.5. Quy trình tổng hợp nhựa ................................ ................................ .................... 21
3.6. Tính chất nhựa urea – formaldehyde ................................ ................................ .. 22
3.7. Đóng rắn nhựa UF ................................ ................................ ............................. 23
3.8. Ứng dụng của nhựa urea – formaldehyde ................................ ........................... 23
Chương 4. Tổng quan về sợi thiên nhiên ................................ ................................ .... 26
4.1. Giới thiệu về sợi thiên nhiên ................................ ................................ .............. 26
4.2. Phân loại sợi thiên nhiên ................................ ................................ .................... 27
4.3. Thành phần hóa học của sợi thiên nhiên................................ ............................. 27
4.3.1. Cellolose ................................ ................................ ................................ ..... 28
4.3.1.1. Cấu trúc phân tử ................................ ................................ ................... 28
4.3.1.2. Tính chất của cellulose ................................ ................................ ......... 29
4.3.2. Hemicellolose ................................ ................................ ............................. 32
4.3.3. Lignin ................................ ................................ ................................ ......... 33
4.3.4. Pectin và các chất trích ly ................................ ................................ ............ 35
4.4. Cấu trúc sợi thiên nhiên ................................ ................................ ..................... 36
4.4.1. Cấu trúc sợi thiên nhiên................................ ................................ ............... 36
4.4.2. Tính chất sợi thiên nhiên ................................ ................................ ............. 37
4.4.2.1. Tính chất vật lý sợi thiên nhiên ................................ ............................. 37
4.4.2.2. Tính chất cơ của sợi thiên nhiên ................................ ........................... 38
Chương 5. Giới thiệu về sợi sisal (sợi dứa dại) ................................ ........................... 40
5.1. Giới thiệu về sợi sisal ................................ ................................ ........................ 40
5.2. Cấu trúc của sợi sisal ................................ ................................ ......................... 42
5.3. Tính chất sợi sisal ................................ ................................ .............................. 43
5.3.1. Thành phần hóa học của sợi sisal ................................ ................................ 44
5.3.2. Tính chất vật lý của sợi sisal ................................ ................................ ....... 44
Luận Văn Tốt Nghiệp Mục Lục
GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐẮC THÀNH trang ii
5.4. Tính chất liên diện – xử lý bề mặt sợi sisal ................................ ........................ 45
5.4.1. Phương pháp biến tính vật lý ................................ ................................ ....... 46
5.4.2. Phương pháp biến tính hóa học ................................ ................................ ... 46
5.5. Ứng dụng sợi sisal ................................ ................................ ............................. 47
Chương 6. Phương pháp thực nghiệm ................................ ................................ ........ 48
6.1. Mục đích thí nghiệm ................................ ................................ .......................... 48
6.2. Quy trình thực nghiệm ................................ ................................ ....................... 48
6.2.1. Tổng hợp nhưa UF ................................ ................................ ...................... 49
6.2.1.1. Chuẩn bị nguyên liệu ................................ ................................ ............ 49
6.2.1.2. Cân nguyên liệu ................................ ................................ .................... 50
6.2.1.3. Tổng hợp nhựa ................................ ................................ ..................... 51
6.2.1.4. Đo độ nhớt................................ ................................ ............................ 51
6.2.1.5. Đo hàm lượng rắn ................................ ................................ ................. 52
6.2.2. Tạo mat ................................ ................................ ................................ ....... 52
6.2.2.1. Xử lý sợi sisal bằng nước nóng trong nồi có gắn cánh khuấy và bộ phận
gia nhiệt ................................ ................................ ................................ 52
6.2.2.2. Xử lý sợi sisal bằng dung dịch kiềm trong nồi có gắn cánh khuấy và bộ
phận gia nhiệt ................................ ................................ ........................ 53
6.2.3. Tẩm nhựa vào sợi ................................ ................................ ........................ 54
6.2.4. Quá trình sấy ................................ ................................ ............................... 55
6.2.5. Quá trình ép ................................ ................................ ................................ 56
6.2.6 Đo cơ tính ................................ ................................ ................................ ... 56
6.2.6.1. Đo độ bền kéo ................................ ................................ ...................... 56
6.2.6.2. Đo độ bền uốn ................................ ................................ ...................... 57
6.2.7. Đo độ thấm nước ................................ ................................ ......................... 58
6.3. Hoạch định thí nghiệm ................................ ................................ ....................... 59
6.3.1. Chọn yếu tố khảo sát ................................ ................................ ................... 59
6.3.2. Chọn đáp ứng ................................ ................................ .............................. 60
6.4. Dụng cụ thí nghiệm ................................ ................................ ........................... 61
6.4.1. Nồi tổng hợp nhựa ................................ ................................ ...................... 61
6.4.2. Tủ sấy ................................ ................................ ................................ ......... 61
Luận Văn Tốt Nghiệp Mục Lục
GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐẮC THÀNH trang ii
6.4.3. Nồi gắn cánh khuấy dùng xử lý sợi sisal ................................ ..................... 62
6.4.4. Máy ép thủy lực ................................ ................................ .......................... 62
Chương 7. Kết quả và bàn luận ................................ ................................ .................. 63
7.1. Nhựa urea – formaldehyde ................................ ................................ ................. 63
7.2. Sợi sisal ................................ ................................ ................................ ............. 64
7.2.1. Xử lý sợi sisal bằng nước nóng ................................ ................................ ... 64
7.2.2. Xử lý sợi sisal bằng dung dịch kiềm ................................ ............................ 64
7.3. Kết quả cơ tính của tấm composite ................................ ................................ .... 65
7.3.1. Cơ tính các mẫu xử lý nước nóng có loại mat, hàm lượng sợi khác nhau ..... 65
7.3.1.1. Độ bền uốn ................................ ................................ ........................... 65
7.3.1.2. Độ bền kéo ................................ ................................ ........................... 68
7.3.2. So sánh cơ tính mẫu xử lý bằng dung dịch kiềm và nước nóng.................... 70
7.3.2.1. Độ bền uốn ................................ ................................ ........................... 70
7.3.2.2. Độ bền kéo ................................ ................................ ........................... 71
7.3.3. So sánh độn bền uốn với composite nhựa PF................................ ............... 73
7.3.4. Kết quả cơ tính sau khi ngâm nước ................................ ............................. 74
7.4. Kết quả đo độ thấm nước ................................ ................................ ................... 75
Chương 8. Kết luận ................................ ................................ ................................ ...... 78
8.1. Kết luận chung................................ ................................ ................................ ... 78
8.2. Hạn chế của đề tài và định hướng nghiên cứu ................................ .................... 78
Tài liệu tham khảo ................................ ................................ ................................ ........... vi
Phụ lục
Luận văn khảo sát cơ lý tính của composite dựa trên sự biến thiên cơ tính theo sự thay đổi hàm lượng nhựa /sợi, độ dài của sợi khi tạo mat, phương pháp xử lí sợi sisal: xử lí nước nóng và xử lí bằng dung dịch kiềm loãng, trước và sau khi ngâm nước. Thêm vào đó, mức độ thấm nước của vật liệu thay đổi khi sử dụng các phương pháp xử lí sợi cũng được khảo sát
NỘI DUNG:
Chương 1. Mở đầu ................................ ................................ ................................ ......... 1
Chương 2. Tổng quan về vật liệu composite ................................ ................................ . 4
2.1. Khái niệm ................................ ................................ ................................ ............ 4
2.2. Thành phần và cấu tạo ................................ ................................ ......................... 4
2.2.1. Pha nền ................................ ................................ ................................ ......... 4
2.2.2. Pha cốt ................................ ................................ ................................ .......... 5
2.3. Phân loại vật liệu composite ................................ ................................ ................ 5
2.3.1. Phân loại theo hình dáng ................................ ................................ ............... 5
2.3.2. Phân loại theo bản chất vật liệu ................................ ................................ ..... 6
2.4. Composite sợi nhựa nhiệt rắn và sợi tự nhiên ................................ ....................... 6
2.4.1. Lý thuyết về sự kết dính giữa nền và sợi ................................ ....................... 7
2.4.2. Sự định hướng của cốt sợi ................................ ................................ ............. 8
2.5. Công nghệ chế tạo vật liệu composite ................................ ................................ .. 9
2.5.1. Gia công áp suất thường ................................ ................................ ................ 9
2.5.2. Gia công dưới áp suất ................................ ................................ .................. 10
Chương 3. Tổng quan về nhựa urea – formaldehyde ................................ ................ 13
3.1. Khái niệm ................................ ................................ ................................ .......... 13
3.2. Nguyên liệu ................................ ................................ ................................ ....... 13
3.2.1. Urea ................................ ................................ ................................ ............ 13
3.2.2. Formaldehyde ................................ ................................ ............................. 13
3.2.3. Dung dịch amoniac ................................ ................................ ..................... 15
3.3. Cơ sở hóa học phản ứng tổng hợp nhựa urea – formaldehyde ............................ 15
Luận Văn Tốt Nghiệp Mục Lục
GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐẮC THÀNH trang ii
3.3.1. Phản ứng cộng tạo methylol ................................ ................................ ........ 15
3.3.2. Phản ứng đa tụ ................................ ................................ ............................ 17
3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp và chất lượng nhựa UF ............... 18
3.4.1. Tỷ lệ mol giữa urea và formaldehyde ................................ .......................... 18
3.4.2. Môi trường tổng hợp ................................ ................................ ................... 19
3.5. Quy trình tổng hợp nhựa ................................ ................................ .................... 21
3.6. Tính chất nhựa urea – formaldehyde ................................ ................................ .. 22
3.7. Đóng rắn nhựa UF ................................ ................................ ............................. 23
3.8. Ứng dụng của nhựa urea – formaldehyde ................................ ........................... 23
Chương 4. Tổng quan về sợi thiên nhiên ................................ ................................ .... 26
4.1. Giới thiệu về sợi thiên nhiên ................................ ................................ .............. 26
4.2. Phân loại sợi thiên nhiên ................................ ................................ .................... 27
4.3. Thành phần hóa học của sợi thiên nhiên................................ ............................. 27
4.3.1. Cellolose ................................ ................................ ................................ ..... 28
4.3.1.1. Cấu trúc phân tử ................................ ................................ ................... 28
4.3.1.2. Tính chất của cellulose ................................ ................................ ......... 29
4.3.2. Hemicellolose ................................ ................................ ............................. 32
4.3.3. Lignin ................................ ................................ ................................ ......... 33
4.3.4. Pectin và các chất trích ly ................................ ................................ ............ 35
4.4. Cấu trúc sợi thiên nhiên ................................ ................................ ..................... 36
4.4.1. Cấu trúc sợi thiên nhiên................................ ................................ ............... 36
4.4.2. Tính chất sợi thiên nhiên ................................ ................................ ............. 37
4.4.2.1. Tính chất vật lý sợi thiên nhiên ................................ ............................. 37
4.4.2.2. Tính chất cơ của sợi thiên nhiên ................................ ........................... 38
Chương 5. Giới thiệu về sợi sisal (sợi dứa dại) ................................ ........................... 40
5.1. Giới thiệu về sợi sisal ................................ ................................ ........................ 40
5.2. Cấu trúc của sợi sisal ................................ ................................ ......................... 42
5.3. Tính chất sợi sisal ................................ ................................ .............................. 43
5.3.1. Thành phần hóa học của sợi sisal ................................ ................................ 44
5.3.2. Tính chất vật lý của sợi sisal ................................ ................................ ....... 44
Luận Văn Tốt Nghiệp Mục Lục
GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐẮC THÀNH trang ii
5.4. Tính chất liên diện – xử lý bề mặt sợi sisal ................................ ........................ 45
5.4.1. Phương pháp biến tính vật lý ................................ ................................ ....... 46
5.4.2. Phương pháp biến tính hóa học ................................ ................................ ... 46
5.5. Ứng dụng sợi sisal ................................ ................................ ............................. 47
Chương 6. Phương pháp thực nghiệm ................................ ................................ ........ 48
6.1. Mục đích thí nghiệm ................................ ................................ .......................... 48
6.2. Quy trình thực nghiệm ................................ ................................ ....................... 48
6.2.1. Tổng hợp nhưa UF ................................ ................................ ...................... 49
6.2.1.1. Chuẩn bị nguyên liệu ................................ ................................ ............ 49
6.2.1.2. Cân nguyên liệu ................................ ................................ .................... 50
6.2.1.3. Tổng hợp nhựa ................................ ................................ ..................... 51
6.2.1.4. Đo độ nhớt................................ ................................ ............................ 51
6.2.1.5. Đo hàm lượng rắn ................................ ................................ ................. 52
6.2.2. Tạo mat ................................ ................................ ................................ ....... 52
6.2.2.1. Xử lý sợi sisal bằng nước nóng trong nồi có gắn cánh khuấy và bộ phận
gia nhiệt ................................ ................................ ................................ 52
6.2.2.2. Xử lý sợi sisal bằng dung dịch kiềm trong nồi có gắn cánh khuấy và bộ
phận gia nhiệt ................................ ................................ ........................ 53
6.2.3. Tẩm nhựa vào sợi ................................ ................................ ........................ 54
6.2.4. Quá trình sấy ................................ ................................ ............................... 55
6.2.5. Quá trình ép ................................ ................................ ................................ 56
6.2.6 Đo cơ tính ................................ ................................ ................................ ... 56
6.2.6.1. Đo độ bền kéo ................................ ................................ ...................... 56
6.2.6.2. Đo độ bền uốn ................................ ................................ ...................... 57
6.2.7. Đo độ thấm nước ................................ ................................ ......................... 58
6.3. Hoạch định thí nghiệm ................................ ................................ ....................... 59
6.3.1. Chọn yếu tố khảo sát ................................ ................................ ................... 59
6.3.2. Chọn đáp ứng ................................ ................................ .............................. 60
6.4. Dụng cụ thí nghiệm ................................ ................................ ........................... 61
6.4.1. Nồi tổng hợp nhựa ................................ ................................ ...................... 61
6.4.2. Tủ sấy ................................ ................................ ................................ ......... 61
Luận Văn Tốt Nghiệp Mục Lục
GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐẮC THÀNH trang ii
6.4.3. Nồi gắn cánh khuấy dùng xử lý sợi sisal ................................ ..................... 62
6.4.4. Máy ép thủy lực ................................ ................................ .......................... 62
Chương 7. Kết quả và bàn luận ................................ ................................ .................. 63
7.1. Nhựa urea – formaldehyde ................................ ................................ ................. 63
7.2. Sợi sisal ................................ ................................ ................................ ............. 64
7.2.1. Xử lý sợi sisal bằng nước nóng ................................ ................................ ... 64
7.2.2. Xử lý sợi sisal bằng dung dịch kiềm ................................ ............................ 64
7.3. Kết quả cơ tính của tấm composite ................................ ................................ .... 65
7.3.1. Cơ tính các mẫu xử lý nước nóng có loại mat, hàm lượng sợi khác nhau ..... 65
7.3.1.1. Độ bền uốn ................................ ................................ ........................... 65
7.3.1.2. Độ bền kéo ................................ ................................ ........................... 68
7.3.2. So sánh cơ tính mẫu xử lý bằng dung dịch kiềm và nước nóng.................... 70
7.3.2.1. Độ bền uốn ................................ ................................ ........................... 70
7.3.2.2. Độ bền kéo ................................ ................................ ........................... 71
7.3.3. So sánh độn bền uốn với composite nhựa PF................................ ............... 73
7.3.4. Kết quả cơ tính sau khi ngâm nước ................................ ............................. 74
7.4. Kết quả đo độ thấm nước ................................ ................................ ................... 75
Chương 8. Kết luận ................................ ................................ ................................ ...... 78
8.1. Kết luận chung................................ ................................ ................................ ... 78
8.2. Hạn chế của đề tài và định hướng nghiên cứu ................................ .................... 78
Tài liệu tham khảo ................................ ................................ ................................ ........... vi
Phụ lục
.png "Hướng dẫn download ti liệu")
%20(1).png "Hướng dẫn download ti liệu")
%20(1).png "Gói VIP Member EBOOKBKMT - Hỗ trợ tài liệu nhanh nhất, ưu tiên cho thành viên VIP (Update 2025)")
Không có nhận xét nào: