Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của sự biến đổi bề mặt một số khoáng chất đến tương tác pha và tính chất cơ lý của vật liệu tổ hợp trên cơ sở nhựa nền polypropylen

Tên luận án:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của sự biến đổi bề mặt một số khoáng chất đến tương tác pha và tính chất cơ lý của vật liệu tổ hợp trên cơ sở nhựa nền polypropylen ”

Ngành:

Vật liệu polyme và Hóa kỹ thuật

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của sự biến đổi bề mặt một số khoáng chất đến tương tác pha và tính chất cơ lý của vật liệu tổ hợp trên cơ sở nhựa nền polypropylen. Quá trình gia cường polyme nhiệt dẻo bằng chất độn dạng hạt đã có lịch sử lâu dài và đóng vai trò quan trọng, tuy nhiên, vai trò của lớp polyme có tính chất khác biệt ở vùng chuyển pha giữa bề mặt chất độn và nền polyme đối với tính chất cơ vẫn chưa được rõ ràng.

Mục tiêu chính của luận án là ứng dụng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân trạng thái rắn (ss-NMR) để tìm hiểu mối liên hệ giữa sự thay đổi cấu trúc phân tử, đặc biệt là tính linh động phân tử, và tính chất cơ của vật liệu microcompozit polypropylen (PP) với các chất độn dạng hạt và tương tác pha khác nhau.

Các nội dung nghiên cứu bao gồm: chế tạo các vật liệu compozit PP với chất độn (hạt thủy tinh, canxi cacbonat, talc) có và không xử lý bề mặt ở các hàm lượng khác nhau; nghiên cứu hình thái tương tác pha và xác định các tính chất cơ như độ bền kéo đứt và độ bền va đập; và ứng dụng ss-NMR để xác định tính linh động phân tử và mối liên hệ với tính chất cơ.

Kết quả nghiên cứu cho thấy tương tác pha mạnh làm tăng mô đun đàn hồi và độ bền kéo đứt nhưng giảm độ giãn dài khi đứt. Năng lượng hấp thụ khi va đập cao hơn trong trường hợp tương tác pha yếu. Đặc biệt, khoáng talc thể hiện khả năng gia cường tốt nhất cho PP ở hàm lượng 10%, giúp tăng cả độ bền kéo đứt và độ bền va đập.

Phương pháp ss-NMR đã xác định được các phân đoạn polyme có độ linh động khác nhau tùy thuộc vào tương tác pha và xử lý bề mặt chất độn. Phân tích nhân tố (FA) áp dụng cho dữ liệu ss-NMR đã giúp phân biệt các hệ vật liệu compozit PP/CaCO3 dựa trên hàm lượng phân đoạn vô định hình linh động cao, kích thước hạt chất độn, ảnh hưởng bền hóa và tỷ lệ PP/CaCO3, cho thấy sự thay đổi có tính hệ thống liên quan đến khác biệt về độ bền va đập.

Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xác định tính linh động phân tử và mối liên hệ có tính hệ thống với sự thay đổi tính chất cơ của vật liệu compozit PP/hạt thủy tinh và PP/CaCO3 bằng ss-NMR. Thông tin này có ý nghĩa trong việc thiết kế vật liệu polyme mới. Luận án cũng nghiên cứu ảnh hưởng của khoáng talc tuyển tách, khẳng định tiềm năng ứng dụng của nó làm chất độn gia cường.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

• Chương 1: TỔNG QUAN

• Chương 2: THỰC NGHIỆM

• Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

• Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ