BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN KỸ THUẬT NHIỆT ĐỚI

VŨ MINH HOÀNG
NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG KHÂU MẠCH
CỦA MỘT SỐ HỆ ĐÓNG RẮN TRÊN CƠ SỞ
NHỰA EPOXY BIẾN TÍNH DẦU THỰC VẬT
CHUYÊN NGÀNH : HÓA HỮU CƠ
MÃ SỐ : 62.44.27.01
TÓM T
ẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà nội, 2009
Công trình được hoàn thành tại:
Phòng V
ật liệu Cao su và Dầu nhựa thiên nhiên,
Vi
ện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Lê Xuân Hiền
2. PGS.TS. Nguyễn Thị Việt Triều
Phản biện 1: GS.TS. Ngô Duy Cường
Phản biện 2: PGS.TS. Bùi Chương
Ph
ản biện 3: PGS.TS. Lê Thị Anh Đào
Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước tại

vào h
ồi giờ ngày tháng năm
Có th
ể tìm luận án tại:
- Thư viện Quốc Gia Hà Nội

trình khâu mạch, cấu trúc, tính chất của sản phẩm khâu mạch chưa được nghiên cứu
đầy đủ.
Do vậy, nghiên cứu, xác định các điều kiện tối ưu của các hệ khâu mạch trên
cơ sở nhựa epoxy biến tính dầu thực vật bằng các tác nhân, phương pháp khác nhau
chính là các vấn đề sẽ được tập trung giải quyết trong luận án này.
2. Mục tiêu của luận án:
- Làm rõ hơn cấu trúc của nhựa epoxy biến tính dầu thực vật (dầu trẩu, dầu
lanh, dầu đậu, dầu hạt cao su).
- Tìm mối quan hệ giữa cấu trúc, hàm lượng thành phần, điều kiện phản ứng
khâu mạch đến quá trình phản ứng, cấu trúc, tính chất của sản phẩm.
-
Đánh giá khả năng ứng dụng thực tế.
3. Những điểm mới của luận án:
- Qua nghiên cứu bằng phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân, sắc ký gel
thẩm thấu đã xác định cấu trúc của nhựa epoxy biến tính dầu thực vật.
- Qua kh
ảo sát độ chuyển nhóm epoxy, nhóm liên kết đôi cũng như các tính chất
sản phẩm trong quá trình khâu mạch đã xác định được quy luật ảnh hưởng của
cấu trúc hóa học dầu thực vật, hàm lượng, chủng loại các monome, các tác khâu
mạch khác nhau đến đến khả năng phản ứng của nhựa epoxy biến tính dầu thực
vật, monome và tính chất sản phẩm khâu mạch.
- Số lượng, hoạt tính các liên kết trong dầu thực vật càng cao thì khả năng phản
ứng, độ chuyển hóa của nhựa epoxy biến tính dầu c
àng cao. Hoạt tính các nhựa
epoxy biến tính dầu được sắp xếp theo thứ tự sau: ETT 39 > EL 39 > EĐ 39 >
EHCS 39. Hoạt tính các monome epoxy cũng được sắp xếp theo thứ tự sau:
BCDE > TMPTGE > 1600.
- Qua kh
ảo sát sự biến đổi hàm lượng nhóm epoxy của ETT 39, hàm lượng các tác
nhân và tính chất sản phẩm trong quá trình khâu mạch cho thấy nhựa epoxy biến

ả năng biến tính cũng như tính chất của sản phẩm khâu mạch. Đã tổng hợp, phân
tích các k
ết quả nghiên cứu, ứng dụng thực tế theo hướng chế tạo vật liệu bảo vệ,
trang trí trên cơ sở chứa dầu thực vật và nhóm epoxy có chất lượng cao, kết hợp được
các tính năng quý của nhựa epoxy và dầu thực vật.
CHƯƠNG 2 - THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên liệu, hóa chất
Bốn loại nhựa epoxy biến tính dầu thực vật (dầu trẩu - ETT 39, dầu lanh - EL
39, d
ầu đậu - EĐ39, dầu hạt cao su - EHCS 39) được tổng hợp bằng phản ứng của
nhựa epoxy với dầu thực vật theo quy trình đã công bố [14]. Các hóa chất tinh khiết
khác: monome epoxy BCDE (hãng UCB chemiacl-Bỉ), TMPTGE, anhiđric maleic, 1,3
phenylen điamin (hãng Aldrich - CHLB Đức), 1600 (hãng Kyoeisha chemical - Nhật),
HDDA (hãng UCB chemical - Bỉ). Các chất khơi mào quang cation TAS, chất khơi
mào quang dạng gốc I-184 (hãng Ciba - Thụy sĩ), polyetylen polyamin (Trung Quốc).
2.2. Tạo mẫu nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ các hợp phần trong hệ khâu mạch
Tỉ lệ khối lượng các thành phần trong các hệ khâu mạch:
- Nghiên c
ứu khâu mạch ở nhiệt độ thường bằng phương pháp quang hóa hoặc tác nhân :
+ Khảo sát ảnh hưởng của các loại nhựa epoxy biến tính dầu khác nhau trùng hợp
theo cơ chế cation:
Nhựa epoxy biến tính dầu thực vật/BCDE/TAS = 100/100/10
+ Kh
ảo sát ảnh hưởng của các loại nhựa epoxy biến tính dầu khác nhau trùng hợp
theo cơ chế gốc:
Nhựa epoxy biến tính dầu thực vật /HDDA / I-184 = 100/100/6
+ Kh
ảo sát ảnh hưởng của hai loại monome TMPTGE và 1600 đến phản ứng khâu
mạch quang hóa trên cơ sở nhựa epoxy biến tính dầu trẩu (ETT 39), BCDE, TAS.
T

nói chung và các chất hữu cơ nói riêng. Các nhóm định chức trong các mẫu nguyên liệu
đầu như nhựa epoxy, dầu thực vật, nhựa epoxy biến tính dầu đều được theo dõi liên tục
trên phổ hồng ngoại. Kết quả nghiên cứu phổ hồng ngoại của nhựa epoxy trước và sau
khi bi
ến tính bằng dầu thực vật được trình bày trên hình 3.1 và bảng 3.1.
574.10
772.36
830.57
915.35
970.80
1036.21
1085.20
1107.34
1131.86
1183.99
1247.30
1297.33
1362.09
1384.52
1456.18
1581.67
1607.37
2872.07
2928.54
2966.57
3055.93
3472.95
Epoxydian E-44
0
20

1012.00
1040.09
1107.71
1247.64
1297.32
1361.80
1383.04
1413.98
1460.36
1582.19
1607.84
1738.16
2855.39
2927.16
3438.59
Nhua epoxy bien tinh dau trau (ETT 39 )
0
20
40
60
80
%T
1000 2000 3000 4000
Wavenumbers (cm-1)
Hình 3.1. Phổ hồng ngoại của nhựa epoxy E44 (a), dầu trẩu (b)
và nhựa epoxy biến tính dầu trẩu ETT 39 (c)
Bảng 3.1. Kết quả nghiên cứu biến đổi các hấp thụ đặc trưng cho các nhóm
định chức của các hợp phần trước v
à sau khi biến tính nhựa epoxy bằng dầu thực vật
trên phổ hồng ngoại.

* - *
Tăng lên
3.
1500-
1600
Dao động khung của
vòng thơm
- * *
Không bi
ến
đổi
4. 1250
Dao động hoá trị bất
đối xứng của C
– O
vòng epoxy
- * * Gi
ảm đi
5. 1084
Dao động hoá trị bất
đối
xứng của
C – O trong ete
- * *
Tăng lên
6. 991-964
Dao động hóa trị C-
H c
ủa liên kết đôi
* - * Tăng lên


Hình 3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
1
H NMR của nhựa epoxy (E44) (a)
và d
ầu trẩu (b), nhựa epoxy biến tính dầu trẩu ETT 39 (c)
Qua khảo sát bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân
1
H NMR trước và sau khi biến
tính nhựa epoxy đã xác định được trên phổ của nhựa epoxy biến tính dầu trẩu xuất
hiện thêm 2 hấp thụ rất đặc trưng cho proton của liên kết đôi trong dầu thực vật tại
5,4 ppm, ankyl mạch thẳng tại 0,9-2,4 ppm. Hấp thụ tại 3,3 ppm đặc trưng cho proton
c
ủa nhóm – CH– trong vòng epoxy có cường độ nhỏ hơn ban đầu do một số nhóm
epoxy
đã tham gia phản ứng mở vòng bằng axit béo tự do trong dầu thực vật.
δ (ppm)
(c)
-C-CH=CH – C-
H
OH
CH CH
2
O
=C-CH
2
-C=
và
CH CH
2

3
-C-
-C-C
H
2
-C-
-O-CO-C-CH
2
-
-C-CH
2
-C=
-O-CO-CH
2
-
=C-C
H
2
-C=
H-3, H-1
H-2
-CH=CH -
=C-C
H=CH –C=
}
δ (ppm)
(a)
4
3 + 6 + 7
8

ại hình
H
àm lượng nhóm
epoxy (mol/kg)
ETT 39 1951 3,417
D
ẻo quánh, vàng,
trong suốt
2,18
EL 39 1842 3,434
D
ẻo quánh, vàng
nh
ạt, trong suốt
2,20
EĐ 39 1430 5,408
D
ẻo quánh, vàng,
trong suốt
2,16
EHCS 39 1727 5,476
D
ẻo quánh, vàng
đậm, trong suốt
2,04
Kết quả xác định trọng lượng phân tử và phân bố trọng lượng phân tử cho thấy
khi biến tính nhựa epoxy bằng các loại dầu thực vật khác nhau tạo nên các loại nhựa
epoxy biến tính dầu thực vật có trọng lượng phân tử xấp xỉ như nhau. Phân bố trọng
lượng phân tử giữa các nhựa biến tính bằng dầu có nhiều liên kết đôi (ETT 39, EL 39)
và dầu chứa ít liên kết đôi (EĐ 39, EHCS 39) có sự khác biệt. Trọng lượng phân tử

H
2
C
O
CH

HC
O
CH
2
H
2
C
O
CH
O
C
R
1
O

HC
O
CH
2
H
2
C
O
CH

CH
H
2
C
O
OH
C
O
R
2
CH
2
CH
OH
HC
O
CH
2
O
Trong đó: R
1
, R
2
, R
3
là gốc của axit béo khác nhau trong dầu thực vật
Các phân tử có dạng A,B,C,D,E này có trọng lượng phân tử khoảng 800-850
đến 1100. Kết quả xác định trọng lượng phân tử bằng sắc ký gel thẩm thấu cho thấy
các nhựa epoxy biến tính dầu thực vật có trọng lượng phân tử từ 1430 đến 1951. Các
kết quả phân tích hồng ngoại cho thấy số lượng liên kết đôi của dầu đã giảm khoảng

ạng A-B, B-B, B-B-B, B-D. Công thức của nhựa epoxy biến tính dầu trẩu như sau:
CH
OH
CH
2
O
C
R
1
O
H
2
C
O
CH
HC
O
CH
2
H
2
C
O
CH
R
1
O
C
O
HC

CH
2
H
2
C
O
CH
O
C
R
1
O
HC
O
CH
2
H
2
C
O
CH
R
3
H
2
C
O C
O
HC
CH

CH
R
3
O
C
O
R
2
C
O
O
HC
O
H
2
C
H
2
C
O
HC
Và một phần cấu trúc có nhóm epoxy bị mở vòng bởi axit tự do trong quá trình phản ứng.
Do đó
công thức tổng quát nhựa epoxy biến tính dầu nói chung là:
HC
O
CH
2
H
2

-
B
-
B
)
Trong đó:
MD : là m
ạch dầu, có một hay nhiều
gốc axit béo trùng hợp.
X =
HC
O
CH
2
hay
(
A
-
B
)
CH
OH
CH
2
O
C
R
1
O
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu tạo hóa học dầu thực vật đến phản ứng khâu

-1
, nhóm epoxy của toàn hệ (gồm nhóm epoxy của nhựa epoxy biến tính dầu
thực vật và nhóm epoxy của monome BCDE) tại 914 cm
-1
và nhóm epoxy của
monome BCDE tại 790 cm
-1
giảm mạnh. Trong khi đó cường độ hấp thụ đặc trưng cho
dao động hoá trị của v
òng benzen ở 1510cm
-1
không thay đổi. Dùng phương pháp nội
chuẩn đã xác định được sự biến đổi định lượng chất khơi mào quang TAS, nhóm
epoxy của nhựa epoxy biến tính dầu thực vật và BCDE theo sự biến đổi cường độ hấp
thụ đặc trưng ở 1798cm
-1
, 914 cm
-1
và 790 cm
-1
. Biến đổi hàm lượng nhóm epoxy của
nhựa epoxy biến tính dầu thực vật và BCDE trong các mẫu 1- 4 khi chiếu tia tử ngoại
màng dầy 20 m được trình bày trên hình 3.4-3.5.
T
ừ hình 3.4 có thể thấy nhóm epoxy của tất cả 4 mẫu nhựa epoxy biến tính dầu
thực vật chuyển hóa nhanh trong 3,6 giây chiếu và sau 12 giây chiếu thì chuyển hóa
chậm dần và hầu như không đổi. Ban đầu, tốc độ chuyển hóa nhóm epoxy của các
nhựa có thể sắp xếp theo thứ tự sau: ETT 39 < EL 39 < EĐ 39 < EHCS 39. Tuy nhiên
chuyển hóa nhóm epoxy của nhựa ETT 39 và EL 39 nhiều nhất, đạt các giá trị tương
ứng 85%

ối lượng phân tử thấp, có độ linh động cao nên không bị ảnh hưởng đáng kể bởi
các yếu tố nêu trên.
Thời gian chiếu (giây)
Hàm lượng nhóm epoxy to
àn hệ (%)
0
20
40
60
80
100
0
10
20
30
Thời gian chiếu (giây)
0
20
40
60
80
100
0 1
0
2
0
3
0
Hàm lượng nhóm epoxy BCDE(%)
a

thực vật chuyển hóa nhanh trong 3,6 giây đầu chiếu tia tử ngoại và sau 12 giây chiếu
chuyển hóa chậm dần, hầu như không đổi. Hàm lượng liên kết đôi trong cả 4 mẫu đạt
độ chuyển hoá từ 85% đến 90% sau 24 giây chiếu. Sự biến đổi hàm lượng liên kết đôi
acrylat cũng có quy luật tương tự (hình 3.7), sau 24 giây chiếu độ chuyển hóa của 4
mẫu đều đạt 95% - 97%.
Th
ời gian chiếu (giây)
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30
Hàm lượng tổng liên kết đôi (%)
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30
Hàm lượng liên kết đôi acrylat (%)
Th
ời gian chiếu (giây)
a
b
Trong quá trình khâu mạch quang hóa của các mẫu trên cơ sở EBTD – HDDA –
I-184,
lượng liên kết đôi của EBTD tham gia phản ứng khâu mạch dạng gốc sắp xếp

200
400
600
800
1000
1200
30
0
20
40
60
80
100
0 10 20
Thời gian chiếu (giây)
a
b
Thời gian chiếu (giây)
Độ cứng tương đối
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 10 20 30
Từ hình 3.10 có thể thấy độ cứng tương đối của cả 4 mẫu tăng nhanh trong 6
giây đầu chiếu tia tử ngoại. Mẫu 1 có độ cứng tăng nhanh và cao nhất, đạt 0,35 sau
1,2 giây,
0,86 sau 6 giây, sau đó tăng chậm, đạt 0,9 sau 24 giây chiếu. Các mẫu 2, 3,

6 EL 39/ HDDA/I-184 0,34 100 4,6 1
7 EĐ 39/ HDDA/I-184 0,23 70 3,5 1
8 EHCS 39/ HDDA/I-184 0,20 80 4,2 1
Qua bảng 3.4 ta thấy độ cứng tương đối, độ bền va đập, độ bền ép giãn cũng
như độ bám dính của mẫu 1
- 4 đều đạt giá trị cao. Dễ dàng nhận thấy hệ chứa nhựa
epoxy biến tính dầu trẩu khâu mạch nhanh nhất, cho giá trị phần gel, độ cứng cao
nhất, độ trương thấp nhất chứng tỏ hệ khâu mạch rất chặt chẽ nên độ mềm dẻo của
màng kém hơn hệ chứa nhựa epoxy biến tính dầu lanh, dầu đậu, dầu hạt cao su dẫn
đến độ bền va đập cũng như độ bền ép gi
ãn có giá trị nhỏ hơn các mẫu 2-4 . Mẫu 5- 8
khâu m
ạch theo cơ chế gốc có tính năng cơ lý thấp hơn do hệ khâu mạch của các mẫu
này chứa monome HDDA có khả năng bám dính không cao và giòn.
Như vậy, bản chất dầu thực vật trong nhựa epoxy biến tính dầu có ảnh hưởng
rõ rệt đến tốc độ tạo gel, độ trương cũng như giá trị phần gel, độ trương, các tính
năng cơ lý của màng khâu mạch quang. Trong các màng khâu mạch quang nghiên
cứu, màng khâu mạch quang trên cơ sở nhựa epoxy biến tính dầu trẩu có các tính chất
tốt nhất : phần gel, độ trương, độ cứng tương đối, độ bền va đập, độ bền ép dãn sau 6
giây chi
ếu tia tử ngoại tương ứng: 90% - 89%, 440% - 480%, 0,84 - 0,54, 160kg.cm -
120kg.cm, 8,4mm -
5,2mm, điểm 0 - điểm 1. Do vậy nhựa epoxy biến tính dầu trẩu
được lựa chọn để ngh
iên cứu trong các phần tiếp theo.
3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của monome đến phản ứng khâu mạch quang hóa
Kết quả nghiên cứu trong phần 3.2 cho thấy hệ khâu mạch quang theo cơ chế
trùng hợp cation ETT 39/BCDE/TAS=100/100/10 có tính chất tốt nhất. Các monome
có
ảnh hưởng không nhỏ đến tính chất sản phẩm. Ngoài tác dụng pha loãng hoạt tính

-1
, 790 cm
-1
, 759 cm
-1
biến đổi mạnh nhất trong quá trình
khâu m
ạch và được tiếp tục khảo sát.
3.3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ các monome đến phản ứng khâu mạch
quang của hệ khâu mạch ETT39-BCDE-TMPTGE-TAS và ETT39-BCDE-1600-TAS
Biến đổi tổng lượng nhóm epoxy trong các mẫu có tỉ lệ BCDE/TMPTGE khác
nhau khi chiếu tia tử ngoại được trình bày trên các hình 3.14:
Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian chiếu tia tử ngoại và tỉ lệ
BCDE/TMPTGE đến chuyển hoá tổng lượng nhóm epoxy
Từ hình 3.14 ta nhận thấy sau 2,4 giây đầu chiếu tia tử ngoại sự chuyển hoá
tổng lượng nhóm epoxy của hệ diễn ra rất nhanh, đạt 60%, 82%, 90%, 78%, 11%
tương ứng với các mẫu có tỉ lệ BCDE/TMPTGE = 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, 0/100.
Sau đó chuyển hoá nhóm epoxy giảm dần và hầu như thay đổi không đáng kể, đạt các
giá trị 84%, 90%, 95%, 88%, 22% sau 6 giây.
Các k
ết quả nghiên cứu biến đổi hàm lượng nhóm epoxy của các monome
BCDE, TMPTGE, 1600
đã cho thấy ảnh hưởng của cấu tạo hóa học đến khả năng
khâu m
ạch monome và ảnh hưởng của tỉ lệ monome đến độ chuyển hóa các nhóm
epoxy trong quá trình khâu m
ạch. Hoạt tính monome sắp xếp như sau:
BCDE > TMPTGE > 1600. M
ẫu của hệ ETT 39 – BCDE - TMPTGE - TAS với tỉ lệ
BCDE/TMPTGE = 50/50 (mẫu 10)và mẫu của hệ ETT 39 – BCDE – 1600 - TAS với

Tốc độ
cực đại
Kết
thúc
TT
Mẫu 10 : ETT 39-BCDE-TMPTGE-TAS=100/50/50/10
1 0,6 0,23 200 10 0 70 800 220 365,24 770
2 3,6 0,38 200 9,5 0 82 500
3 12 0,65 200 9,3 0 87 440
T
ổn thất 75,14%
khối lượng
Thời gian chiếu (giây)
Hàm lượng nhóm epoxy (%)
0
20
40
60
80
100
0
10
20
30
0
20
40
60
80
100

và để trong tối đối với hai mẫu khâu mạch quang tối ưu mẫu 10
và mẫu 14 nêu trên.
3.3.2.1. Biến đổi các nhóm định chức
Biến đổi các nhóm định chức của mẫu ETT 39/BCDE/TMPTGE/TAS =
100/50/50/10 chiếu tia tử ngoại 0,6 giây, dừng chiếu và để trong tối được trình bày
trên hình 3.24

♦ : TAS ; ■ tổng lượng epoxy trong hệ; ▲: epoxy của monome TMPTGE
Hình 3.24. Biến đổi hàm lượng TAS và các nhóm định chức của mẫu 10
sau khi chi
ếu tia tử ngoại 0,6 giây và để trong tối
Hàm lư
ợng n
hóm đ
ịnh chức (%)
0
20
40
60
80
100
0
10 15
20
90
45
1ngày
3
Dừng
chiếu

ộ bám
dính
(điểm)
Phần
gel
(%)
Độ
trương
(%)
B
ắt đầu
Tốc độ
cực đại
Kết thúc
Mẫu ETT 39 /BCDE/ TMPTGE/ TAS = 100/50/50/10
1 0 0,23 200 10 0 70 800 220 366,2 770
2 20 phút 0,31 200 10 0 74 650
3 90 phút 0,60 200 10 0 82 520
4 1 ngày 0,70 200 10 0 88 440
T
ổn thất 76,1%
kh
ối lượng
Mẫu ETT 39/ BCDE /1600 /TAS = 100/50/50/10
1 0 0,08 - - - 62 850 220 364,8 770
2 20 phút 0,15 200 10 0 70 640
3 90 phút 0,37 200 10 0 75 550
4 1 ngày 0,42 200 10 0 80 530
T
ổn thất 79,2 %

ủa hệ ETT 39/PEPA tối ưu được trình bày trên bảng 3.8.
B
ảng 3.8. Tính năng cơ lý của mẫu ETT 39/PEPA = 100/4
Nhiệt độ phân huỷ (
o
C)
STT
Thời gian
phản ứng
đóng rắn
(giờ)
Đ
ộ cứng
tương
đối
Độ bền
va đập
(kg.cm)
Độ bền
ép giãn
(mm)
Đ
ộ bám
dính
(điểm)
Phần
gel
(%)
Độ
trương

20
40
60
80
100
0
10 20 30 40
Hàm lư
ợng nhóm epoxy (%)
0
0.
2
0.
4
0.
6
0
2
4
6
8
10
12
14
Thời gian phản ứng (giờ)
Độ cứng tương đối
a
b
3.5. Nghiên cứu quá trình khâu mạch ở nhiệt độ cao
Trong thực tế nhiều đối tượng bảo vệ đòi hỏi các vật liệu bảo vệ có tổ hợp các

Figure:
10/05/2007 Mass (mg): 7,11
Crucible:Al 30 µl Atmosphere:AirExperiment:Hung Mau 01
Procedure: -100 > 400C (5min.C-1) (Zone 2)
DSC131
Exo

Sample temperature/°C-100 -50 0 50 100 150 200 250 300
HeatFlow/mW
-8
-4
0
4
8
12
16
Peak :54,3256 °C
Onset Point :27,0292 °C
Enthalpy /J/g : -59,1970 (Exothermic effect)
Figure:
25/04/2008 Mass (mg): 9,15
Crucible:Al 30 µl Atmosphere:N2Experiment:Hoang Diu
Procedure: -100 > 400C (5min.C-1) (Zone 2)
DSC131
Exo
Hình 3.29 và 3.30. Giản đồ phân tích nhiệt vi sai quét của mẫu ETT 39/m-PDA với
tỉ lệ mol epoxy/amin = 1/1, không có xúc tác (a) và 3% xúc tác bisphenol-A (b).
So sánh hai giản đồ có thể thấy: Xúc tác bisphenol-A đã làm cho phản ứng
khâu mạch bắt đầu ở nhiệt độ thấp hơn (bắt đầu phản ứng ở ngay nhiệt độ 27
0

30
35
40
45
50
55
%Transmittance
800 900 1000
Wavenumbers (cm-1)
Hình 3.37 và 3.40. Biến đổi hàm lượng nhóm epoxy (a) và độ cứng tương đối (b)
của mẫu ETT 39/m-PDA có tỉ lệ (mol) epoxy/amin=1/1, 3% xúc tác bisphenol A
khi khâu mạch ở các nhiệt độ khác nhau.
Qua kết quả biến đổi hàm lượng nhóm epoxy, hàm lượng nhóm amin, độ cứng
tương đối, phần gel, độ trương có thể thấy tỉ lệ epoxy/amin tối ưu là 1/1, nhiệt độ
khâu mạch thích hợp nhất là 130
0
C. Tính chất mẫu có chứa 3% xúc tác bisphenol A
khâu mạch ở 130
0
C sau 180 phút đạt độ cứng tương đối 0,37; độ bền va đập 200
kg.cm; độ bền ép dãn 10 mm; độ bám dính điểm 0; điện trở khối riêng 10
13
Ω.cm;
điện trở bề mặt 10
13
Ω.cm; điện áp đánh thủng 30kV/mm; tổn hao điện môi 0,011.
a
b
c
d

0 50 100 150 200
Thời gian phản ứng (phút)
b
Hàm lượng nhóm epoxy (%)
180
0
20
40
60
80
100
0 30 60 90 120 150
Thời gian phản ứng (phút)
3.5.2. Khâu mạch bằng Anhiđrit maleic
Do vậy, luận án đã khảo sát ảnh hưởng của các tỉ lệ mol chất đóng rắn AM
thay đổi từ 0,7 đến 2 (mol )AM/epoxy, nhiệt độ thay đổi từ 110
0
C đến 170
0
C, hàm
lượng chất xúc tác dimetyl benzyl amin từ 3-10% trong quá trình khâu mạch nhựa
epoxy biến tính dầu trẩu. Các kết quả nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng nhóm epoxy
của ETT 39, độ cứng tương đối được trình bày trên các hình 3.47 và 3.48.
K
ết quả biến đổi hàm lượng nhóm epoxy, hàm lượng nhóm amin, độ cứng
tương đối, phần gel, độ trương cho thấy tỉ lệ
(mol) epoxy/amin tối ưu là 1/1,3, nhiệt
độ khâu mạch tối ưu 150
0
C, nồng độ xúc tác amin bậc 3 tối ưu 5%. Tính chất mẫu

0.4
0.6
0.8
1.0
0
40 80
120
160
200
Đ
ộ cứng t
ương đ
ối
Thời gian phản ứng (phút)
Nhiệt độ phản ứng: ◊ : 110
0
C ;
□ : 130
0
C; : 150
0
C;  170
0
C
Hình 3.48. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến
độ cứng tương đối của mẫu có tỉ lệ
epoxy/AM = 1/1,3; 5% xúc tác trong
quá trình ph
ản ứng
Tỉ lệ (mol) epoxy/ AM :

ạt tính các nhựa epoxy biến tính dầu trong các phản ứng khâu mạch
quang theo cơ chế trùng hợp cation và gốc tự do phụ thuộc vào số lượng, vị
trí các liên kết đôi trong dầu thực vật (liên hợp hay cách) được sắp xếp theo
thứ tự ETT 39 > EL 39 > EĐ 39 > EHCS 39.
- Các hệ khâu mạch quang trên cơ sở nhựa epoxy biến tính dầu trẩu khâu
mạch theo cơ chế trùng hợp cation cũng như khâu mạch theo cơ chế trùng
hợp gốc tạo sản phẩm có tính chất tốt nhất: phần gel 89-90%, độ trương 480-
440%, độ cứng tương đối 0,54-0,84, độ bền va đập 120-160kg.cm, được
lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.