Tính Chất Hóa Lý Của Các Nhựa Nhiệt Rắn Thông Dụng - Tài Liệu Text

Tải bản đầy đủ (.docx) (28 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Luận Văn - Báo Cáo
>>
3. Kinh tế - Quản lý

tính chất hóa lý của các nhựa nhiệt rắn thông dụng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (444.13 KB, 28 trang )

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA CÔNG NGHỆ HÓA--------BÁO CÁO TIỂU LUẬNMÔN : GIA CÔNG CHẤT DẺOĐỀ TÀITÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA CÁC NHỰA NHIỆT RẮN THÔNG DỤNGGv: Ts.Nguyễn Tuấn AnhHà nội, 11/20191MỤC LỤC2PHẦN 1: MỞ ĐẦUNhựa nhiệt rắn là vật liệu polymer cứng có khả năng chịu được nhiệtđộ cao hơn so với nhựa nhiệt dẻo thông thường. Những vật liệu này thườngđược tạo thành từ các dòng polymer, có liên kết chéo cao.Cấu trúc liên kết ngang được tạo ra bởi các liên kết hóa học trong vậtliệu nhiệt rắn chịu trách nhiệm trực tiếp cho độ bền cơ học và vật lý cao sovới nhựa nhiệt dẻo hoặc chất đàn hồi. Tuy nhiên, nó cung cấp độ đàn hồihoặc độ giãn dài kém của vật liệu khi được làm cứng, nhựa nhiệt rắn khôngthể được hâm nóng và nấu chảy để có hình dạng khác nhau.Quá trình liên kết ngang giúp loại bỏ rủi ro của sản phẩm khi sử dụngnhiệt, làm cho nhiệt trở nên lý tưởng cho các ứng dụng nhiệt độ cao nhưđiện tử và thiết bị. Vì hình dạng của chúng là vĩnh viễn, chúng có xu hướngkhông thể tái chế như một nguồn cho nhựa mới được làm.Nhựa nhiệt rắn ít sử dụng nhựa nguyên chất, nhưng yêu cầu bổ sungcác hóa chất khác để làm cho chúng có thể xử lý. Đối với nhựa gia cố, cáchợp chất thường bao gồm một hệ nhựa (với chất đóng rắn, chất làm cứng,chất ức chế, chất hóa dẻo) và chất độn và / hoặc cốt thép. Hệ thống nhựacung cấp 'chất kết dính' ở mức độ lớn cho thấy chi phí, độ ổn định kíchthước, khả năng chịu nhiệt và hóa chất và tính dễ cháy cơ bản. Việc gia cốcó thể ảnh hưởng đến những điều này (đặc biệt là sự ổn định nhiệt vàchiều) nhưng tác dụng chính là độ bền kéo và độ bền. Sợi hiệu suất cao, tấtnhiên, có ảnh hưởng cơ bản đến chi phí.Chất độn và phụ gia đặc biệt có thể ảnh hưởng đến các tính chất cơhọc, đặc biệt là cải thiện độ ổn định kích thước, nhưng chúng chủ yếu đượcsử dụng để tạo ra các tính chất cụ thể, như chống cháy, ổn định tia cực tím(UV) hoặc dẫn điện.Nhựa nhiệt thường được sử dụng ở trạng thái lỏng và hóa cứng vàđông cứng khi đóng rắn. Với một số loại nhựa, có thể xử lý từng phần vàsau đó giữ nhựa trong giai đoạn được gọi là giai đoạn B để việc chữa trịđược hoàn thành sau đó.Nhiệt rắn nhựa đã được khoảng gần bảy mươi năm. Nhựa phenolnovolac là những ví dụ sớm nhất của nhựa nhiệt rắn thương mại . Các hóachất sau đó đã được phát triển để sản xuất phích nước xử lý dễ dàng hơn vàchịu nhiệt tốt hơn. Việc phát hiện ra các hóa chất chữa bệnh khác nhau3không đại diện cho sự kết thúc của chu kỳ phát triển nhưng đánh dấu sựkhởi đầu của các gia đình vật liệu phát triển với mỗi monome mới đượcphát hiện. Tuy nhiên, sự thành công của các vật liệu mới này phụ thuộc mộtphần vào các chất phụ gia được sử dụng để tăng cường tính chất và maymắn thay, nghiên cứu phụ gia vẫn đang phát triển mạnh.Nhựa nhiệt rắn phổ biến bao gồm:•Nhựa polyester•Nhựa vinyl ester•Epoxy•Este cyanate•UrethaneNhựa nhiệt cung cấp vượt trội:•Kháng dung môi và chất ăn mòn•Chịu nhiệt và nhiệt độ cao•Mệt mỏi•Độ bám dính•Hoàn thiện (đánh bóng, sơn, v.v.)Nó thường được sử dụng trong:•Hệ thống sợi thủy tinh polyesteroHợp chất đúc tấmoHợp chất đúc số lượng lớn•oPolyurethanBọt cách nhiệt4oNệmoChất kết dínhoSợi tổng hợp•Cao su lưu hóa•Bakelite•Melamine•Nhựa epoxy được sử dụng làm nhựa gia cường thủy tinh•Polyimide được sử dụng trong bảng mạch in•Người chạy khuôn hoặc người chạy khuôn5PHẦN 2 : NỘI DUNG1.1. Nhựa phenol fomandehitHình 1. Cấu trúc của keo phenol fomaldehyde•Nhựa phenol formaldehyd ( PF ) hoặc nhựa phenolic là các polymetổng hợp thu được từ phản ứng của phenol hoặc dẫn xuất của phenol vớifomaldehyde. Được sử dụng làm cơ sở cho nhựa Bakelite , PFs là loại nhựatổng hợp thương mại (nhựa) đầu tiên. Chúng đã được sử dụng rộng rãi đểsản xuất các sản phẩm đúc bao gồm bóng bi-a, mặt bàn trong phòng thínghiệm, và làm lớp phủ và chất kết dính . Chúng đã từng là vật liệu chínhđược sử dụng để sản xuất bảng mạch nhưng phần lớn được thay thếbằng nhựa epoxy và vải sợi thủy tinh , như vật liệu chống cháy trong bảngmạch FR-4 .1.1.1 Nhựa novolac6Tính chất vật lýĐộ bền cơ cao, chịu nhiệt tốt,cách điện và chịu môi trường KOH,dung môiCó thể tan trong dung môiC2H5OH/aceton dễ dàng7Tính chất hóa họcBền với hóa chất1.1.2 Nhựa zerolTính chất vật lýSau khi đóng rắn thì nhựa rezolcó tính chất tương tự nhựa novolacđóng rắnCó 2 loại rezol 1 loại tan trongnước 1 loại tan trong C2H5OH1.1.3 Nhựa bakelit8Tính chất hóa họcKhi nhiệt độ lớn hơn 30 độ C sảnphẩm còn dư phenol và fomandehitkhi tiếp xúc không khí dễ bị oxy hóathành axitKhi nhiệt độ cao hơn 100 độ Csẽ chuyển dần sang dang rezit có cấutrúc mạch không gianTính chất vật lýTính chat cơ lý cao, cứng nhấttrong 3 loại novolac, rezol, rezitNhựa không nóng chảy, gầnnhư không tan trong dung môi hữucơCách điện chịu mài mòn, dễ giacông••Tính chất hóa họcBền hóa chất, khong tan trongdung môi.1.1.4 Một số tính chất hóa học của nhựa phenol-fomaldehyteCác sản phẩm ngưng tụ phenol-fomaldehyde là một trong những chất kếtdính có chi phí thấpPhản ứng ngưng tụ có thể thực hiện trong điều kiện thường hoặc axitHình 2. ngưng tụ tạo nhựa resol9Hình 3. Ngưng tụ tạo nhựa Novolac••••••Resol chứa các nhóm hydroxymethyl ngưng tụ ở nhiệt độ 130-200 oC, tạo ramột mạng lưới ba chiều với sự hình thành cầu methylene ether vàmethylene tạo độ cứng cho nhựaRezol trong môi trường acid hoặc nhiệt độ cao hơn 100 độ C dễ xảy raphản ứng đa tụ sâu, tách formaldehyde và chuyển dần sang dạng rezitol(nối mạng ở mức độ vừa phải) hoặc rezit (nối mạng hoàn toàn).Khi sử dụng xúc tác kiềm mạnh như NaOH, KOH, LiOH thì dễ dàng tạo raion phenolat, do đó tổng hợp được rezol tan trong nước.Rezol có thể tự đóng rắn ở nhiệt độ > 120 độ C bằng phản ứng đa tụ sâuhoặc có thể đóng rắn với các loại polyme có hydro linh động hoặc có nhómchức hoạt động mạnh như epoxy ở nhiệt độ lớn hơn 150 độ C.Trong trường hợp nhiệt độ bảo quản lớn hớn 30 độ C , sản phẩm còn dưphenol và formaldehyde, khi tiếp xúc không khí, formaldehyde dễ bị oxyhóa chuyển thành acid.Novolac có thể đóng rắn bằng urotropin ở nhiệt độ > 120 độ C bằng phảnứng trùng ngưng với formaldehyde vừa tạo thành từ phản ứng phân hủyurotropin.1.2 . Nhựa EpoxyGiới thiệu: Nhựa nhiệt rắn như nhựa epoxy hoặc nhựa este cyanate làtiền chất có giá trị để chuẩn bị vật liệu hiệu suất cao. Các ứng dụng rất đadạng, ví dụ như trong lĩnh vực sơn hoặc sản xuất vật liệu tổng hợp để xâydựng trọng lượng nhẹ.a.TínhchấtvậtlýNhựa epoxy là loại nhựa nhiệt rắn, có màu từ vàng sáng đến trong suốt,ở dạng lỏng (M