Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.2 MB, 25 trang )
- Chế tạo thử nghiệm các chi tiết máy từ loại vật liệu này.
22
3
2.2. Ngun liệu và hóa chất:
DDO-MMT, tính chất bền nhiệt của BMI-DDO vẫn đảm bảo giữ nguyên. Khả
4,4’
năng làm việc ở nhiệt độ cao của các compozit sợi cacbon nền nanocompozit
Diphenylmethane; Cloisite Na ; Cloisite10A; Nanofil SE3000; Axeton;
BMI-DDO và khoáng sét là rất tốt (bảng 3.12). Nanocompozit chứa khoáng sét
Dimethyl formamide; Methyl ethyl ketone ; Axit benzoic; Anhydride axetic;
Cloisite 10A và DDO-MMT có độ giảm cấp ít hơn nanocompozit chứa khoáng
Triethylamine; Niken axetat; clorit axit; Sợi carbon E HTS 1600; Vải carbon
sét SE 3000 do bản chất có chứa vòng thơm.
Anhydride
Maleic;
Diamino
4,4’-
Diphenyl
ether;
+
Diamino
®
Satin 8H 6141 G; sợi Kevlar Du Pont 49
2.3.Quy trình thực nghiệm (hình 2.1) – trang 5
2.4. Phương pháp phân tích và đánh giá
Bảng 2.1 Các phương pháp phân tích và đánh giá
Phân
tích
Hóa lý
Phương pháp
Vật liệu
Tiêu chuẩn
ASTM
Chỉ số Axit CA
PAA-DDO, BMI- DDO,
Muối amoni
D974-97
Hiệu suất phản ứng
BMI-DDO; BMI-DDO BT
Đo sắc ký gel (GPC)
BMI-DDO; BMI-DDO BT
Đo nhiệt lượng vi
sai (DSC)
PAA-DDO; BMI-DDO;
BMI-DDO BT; Muối;
Organoclay Nanocomp.
Phân tích nhiệt trọng
lượng (TG-TGA)
PAA-DDO; BMI-DDO;
BMI-DDO BT; Muối;
Organoclay Nanocomp.
Nhiễu xạ tia X
(XRD)
PAA-DDO; BMI-DDO;
BMI-DDO BT;
Organoclay Nanocomp.
Nhiệt
Sử dụng
phổ
Hình
thái học
Tính
chất
điện
Tính
chất vật
Phổ hồng ngoại
(FTIR)
Kính hiển vi điện
tử truyền qua
(TEM)
Hình 3.24: Hình TEM trước và sau khi đóng rắn nanocompozit BMIDDO/ DDO-MMT
Bảng 3.12: Tính chất nhiệt của vật liệu BMI-DDO
T
(°C)
Tphân
hủy*
(°C)
Mất
trọng
lượng**
~75
485
0%
200
~105
408
6%***
168
248
~80
457
5%
7%
182
217
~35
460
1%
5%
175
282
~100
478
3%
Tchảy
(°C)
BMI-DDO
0%
176
(°C)
261
BMI biến tính
0%
105
BMI / SE 3000
5%
BMI/Clois. 10A
BMI/DDO-MMT
Compozit*
3.3.2.3 Đánh giá tính chất lưu biến của nanocompozit BMI-DDO
Việc
phối
Organoclay Nanocomp.
Compozit sợi kevlar
Độ hòa tan của nhựa
BMI-DDO; BMI-DDO BT
Thời gian Gel hóa
BMI-DDO
4
rắn
*sau ủ nhiệt 3 giờ; **sau 360 phút tại 300°C; *** sau 360 phút tại 250°C
PAA-DDO; BMI-DDO;
BMI-DDO BT; Muối;
Organoclay Nanocomp.
Điện áp đánh thủng
Tđóng
Hàm
lượng
khống
trộn
khống
149
sét vào
hệ nhựa
BMI21
DDO
h
tăng
g
i
á
rệt độ
nhớt
khoảng
t
í
n
h
nhiệt
gia cơng
(200°C)
c
h
ấ
t
c
ơ
lên từ
đến10
lần.
sánh
3.10
l
ý
3.25.
có mặt
c
ủ
a
của
khống
sét thời
n
a
n
o
c
o
m
p
o
z
i
t
B
M
I
D
gian
hóa giảm
xuống
chứng
thời
đóng
xảy ra
nhiệt
200°C
hiệu
hơn.
3.3.2.4
4
21
Tại bảng
3.13
thể nhận
thấy,
sự có
của
khống
sét độ
bền kéo
của
compozit
tăng
rõ ràng,
tới gần
70%.
Trong
đó modul
đàn hồi
của chúng
4
21
lý
Biến thiên độ nhớt
BMI-DDO; Nanocomp.
các phân tử này tiếp tục chui vào trong các lớp khoáng sét, các oligome BMI
Hệ số ma sát
Compozit sợi cacbon
G77
này có tác dụng tiếp tục nong tách các lớp sét ra khỏi nhau dẫn đến chúng có
Hệ số giãn nở nhiệt
Compozit sợi cacbon
D3386
Độ bền kéo
Compozit sợi cacbon
D638
Độ bền uốn
Compozit sợi cacbon
D790
Độ bền va đập
Compozit sợi cacbon
D256
thấy các lớp sét đã phân tán đều trong nhựa. Như vậy, sau khi hình thành BMI,
khoảng cách chèn tách lớn hơn. Cũng còn một nguyên nhân khác có thể đề cập
tới ở đây là khi đóng vòng các BMI oligome trở nên cồng kềnh hơn và chúng
cũng làm tăng khoảng cách giữa các lớp sét.
c) Nanocompozit chứa khống sét MMT-DDO
Tính
chất cơ
lý
Thử tải
DDO
với thời gian imit hóa tăng lên và có hỗ trợ sóng siêu âm cho chèn tách thì d001
imit hóa PAA tạo nanocompozit BMI-DDO, ngoài việc các oligome PAA bị
Sản phẩm
Xúc tác
Nanocompozit được chế tạo với hàm lượng khoáng là 5%. Tương tự như trên,
tăng lên rõ rệt tới 20,36 Å sau 3h30 phút phản ứng imit hóa. Trong giai đoạn
AM
Organoclay SE 3000,
Cloisite
Poly amic Axit (PAA)
imit hóa thì các đầu HOOC-ONH- của chất biến tính trên bề mặt khống sét
cũng bị imit hóa theo. Trong giai đoạn đóng rắn phản ứng nối mạng 3 chiều
xảy ra không chỉ ở các nối đôi giữa các phân tử BMI-DDO với nhau mà còn
MMT
Xúc tác
ở các đầu ion muối biến tính có chứa nhóm imit của khống sét cũng tham
gia phản ứng nối mạng khơng gian với các nhóm imit của BMI-DDO
Nanoclay Biến tính
chúng liên kết thành một mạng lưới bền vững (hình 3.23) và nong tách các
lớp sét tách khỏi nhau. Hình TEM (hình 3.24) cũng chứng minh cho thấy các
lớp sét đã bị nong tách ra nhưng khơng q lớn bởi kích thước của các
Nanocompozit BMI
HCl & DDO
Bismaleimit
oligome BMI là khá nhỏ.Hiệu ứng này khơng chỉ nâng cao các tính chất cơ
lý mà còn tăng cường khả năng bền nhiệt của nanocompozit BMI-DDO với
DDM
khống sét MMT-DDO.
BMI BT - DDM
Vải cacbon
Hình 3.23: Cơ chế q trình imit hóa và đóng rắn xảy ra trong khống sét
hữu cơ của nanocompozit BMI-DDO
3.3.2.2 Đánh giá tính chất nhiệt của nanocompozit BMI
của sản phẩm nanocompozit BMI-DDO này giảm đi ~25°C.
Với loại khống
Compozit
Sản phẩm
Ép nóng
Các thơng số về nhiệt trong gia cơng compozit BMI sau khi biến tính với hai
loại khoáng sét thương mại đều được cải thiện. Tuy nhiên, khả năng bền nhiệt
20
5
Hình 2.1: Sơ đồ tổng quát qui trình thực nghiệm
20
5