B GIO DC V O TO

VI

H LM

HO H C V C
VI T

VI

TH

G GH

M

T HI T I





G TH M

CHế TạO, NGHIÊN CứU TíNH CHấT Và hình tháI
CấU TRúC CủA VậT LIệU COMPOZIT TRÊN CƠ Sở
COPOLYME ETYLEN-VINYL AXETAT (eva) Và
NANOSILICA
Chuyờn ngnh:


n àn m h
gườ hư ng dẫn kh

h

ạ,

n

hu nh

à C ng ngh

,

m

h : GS. TS. Th i Hoàng

Phản b n 1: G . T . Đinh Thị gọ,
rường Đạ h

Bá h kh

Phản b n 2: PG . T . Đỗ
n

uang

à

hu

rư

nh

,
h

à C ng ngh

ồng hấm u n án ấ Vi n,
, à

hờ

m: 9 g ờ, ngày 05 háng

08 năm 2014.

C

h ìm h u u n án ạ hư

- hư

n uố g .

- hư


h n án à

polyme ã à
h

ng d ng h y u

n n y, á

ư n n s
kh

Á

thi t, ý nghĩa khoa học của đề tài
ã

h

L

ng hu h

rên h g

h

ym
ư


ạ

.
dẻ

u s d ng

h m hấu h n

s hình hành ên k
u

n

ạ b ng hư ng há

hàm ư ng à

á nhà

khả năng ăng ường

ng rình nà ngh ên

b n hờ

u

y, ngh ên



hydr ,

h

nh ,

m

u

r n n ng hảy, khả sá ảnh

hấ

á kh

h

ạ b ng hư ng

há s -gel.
D khá nh u

bản hấ , á hạ n n s

d b k

r ng n n


h

ì

h

um

rò

h n n s

ư

ạ

u

àn n

hống

á hạ n n s

b ng s d ng hấ ư ng h

gh

hấ h ạ



ng
,

ng hư
ăng ường
à ả h n

EVAgAM r ng uá


rình h

ạ

s nh

h n à h

tí

un n

ất và

.

v t

t t


r ng n n

m

, á

à
un n

h

u n n

ym m

b nk

,m

b n nh

nh ns

n n

ư ng ng.
s

b nb


s

y h á nh ,

á

ạ

á

un àn hồ

un n

s

hyd hình hành r ng

EVA/EVAgAM/s

-

,

u

hu

m


h n án s

-

số ĩnh

i à đ ng g

ạ

u h ạ b ng

uả ngh ên

hấ ư ng

hư ng ng d ng r ng m
. h ng đi

à nh hấ
s k

nanocompozit EVA/si

à

ứu

t tê


ng rình ã

u n án 1 r ng)

u h m khả

B. ỘI D

h

, nh hấ
há

L

CHƯƠ G . T

G

n n s

nanosilica

):

rình bày á

hư ng há



polyme/nanosilica, r ng

r ng h

ạ
u

h thấy òn nh u ấn

ạ

16 r ng)

Á

):

): ình hình ngh ên

polyme/silica;
ngh ên

:

ấu r

un n

ng rình


Phần h

Chư ng 1 rình bày

h

u n 2 r ng)

á g ả,

ng g

ầu 2 r ng) Chư ng

u n 85 r ng) ư

hình ẽ à 30 bảng b u
à

gồm: M

nh u r n

, s d ng hấ
un n

m

un n

Sigma- dr h),
,

, Đà L n, rung uố ),

, h số hảy 2, g 10 h

uố ), hàm ư ng M gh

12 nm, d n

s

n

0,
,4

nh kh

h b m
,

C ng y
r

n h
ys

Nanosilica dạng b

hydr 3 ,

à á sản h m hư ng mạ

2.2. Ch tạo

t i u nanoco

o it

rung uố

V

i ica không c

à c

EVAgAM
. . . Ch tạo ằng hư ng h
- ò

n mE g m

r ng dung m
n à

, kh ng

y n

à

hu ư

TEOS:H2
C h

o -gel

m

dung d h b ng dung d h
n á gá r

4

hò

á

nh à khuấy r ng

0C
nh

-

gồm 2 dung d h rên ư

g ờ, s u


hành s u kh h b y h

hòng r ng 4 g ờ rên kh y h y nh à
0 C r ng 6 g ờ Mẫu ư

u k n hu n

nhấ 24 g ờ rư

ngu

kh

á

à bả

nh á

uản

nh hấ

à

hình há ấu r
. . . Ch tạo ằng hư ng h
guyên


h y

h Bản)

Mẫu

nhấ 24 g ờ rư

Đ )
h

khố ư ng
160 C, r ng

uá rình r n, h n

ấy r khỏ buồng r n à

y s ky

12-1 MP
k n hu n

k

s

ư
kh



hư ng há

à h

Ph hồng ng ạ b n
n
Ph n

u

há

h nh

b ngh ên
ur r

ạ rường

M-

1 0,

C

, hm u

2 ,Đ )



á

nh á

á

h

Bản)

n
Bản)

hả năng
h

h

h m

h ngh m

r C-

b nh

0 C r ng 16 g ờ rên
y h á nh


h

k P y b 4 1, Đ ) Xá

ASTM D638

s d ng b

us 6 0,

-

r ng ư ng

hảy nh

u ư

á
ạ

nh
ng ạ

D 4329-99 à á

nh

nh khả năng háy


sol-gel
un n

m

s

h

á hàm ư ng =5, 10, 15, 20, 25% ư
nanocompozit EVA/1%EVAgAM/s

ạ

ký h u: EVAsolX
ư

i ica không c

o -g

i

àc

u

ký h u: EVAsolXg.

. . . T nh ch t à hình th i c u tr c của


u n n

m

s

à


àm ố

h ng h

như d

hấy s

ng h

uấ h n

á

r kh ng ố

ng b n dạng δ) Đ u

kh ng


O

O

CH3

Si

C

O

H

O

Si

H2C

C

h¹t silica



Si





àn n

Nhãm vinyl axetat (VA)

(b)

H

C O


O

m

rên hình 3 5a.

Nhãm vinyl axetat (VA)
O

c

u n n

s hình hành ên k hydr g

CH3

hành

-

và t

t

ỡ

ự t

v t

u

nanocompozit EVA/EVAgAM/silica - (b).
Cá

k

uả

EVAsol10g h

h n
ạ

chuy n á

nh m


hần AM trong
(m nh h

ng như pH=8,5)

s 10

hấy EVAgAM àm ăng

hần hình hành á

số nh m n h
h n

u

pH=4 h

r ng uá rình h
pH=4

h

rưng

EVAgAM ã g
ư ng

h



O

O

H2C

CH

C

C

H2C
O

O

C

O

O

h

CH2
C

C

, nhydr m

hydr

s

g M b n ầu. Đ y à m

n s d h huy n mạnh h n số s ng
nh m

HC
O

OH HO

EVAgAM

ym

O

HC

O

C

CH3



rưng

−

. . . . Hình th i c u tr c
ình 3
ạ

h

hấy

3 hình 3

s

0- 0 nm kh
ên u n

u
,

h

n ố

s 10
3) à ấu r



h n nhánh, nên n n s

gần g ống hình ầu kh

7

n n

m r kh

pH =4-6 hình 3 d,

1-3 à h m h n
hành

ấu r

, gel silica ạ
hành h
nh u

t

dạng
ố .

ế tạ

và pH=4 (d).


M

i á nh m
ư

g M, á hạ n n s

k h hư

do á nh m h n

=4. ình 3 a

g M
ư

ạ

kh hàm ư ng

khả năng ư ng á

hành

à
ố

uả hu



hấy

b nk

1-3

EVA
hấ

h

k h hư

t
σ (MPa)
16,20
13,24
15,60
17,96
17,79
17,48
(σ),

u compozit nhỏ h n s

u nanocompozit

d s


hành

nh ns

h ns

EVA b n ầu

k h hư
às

g ãn dà kh
guyên nh n à do silica ạ

nanomet à khả năng ư ng á

.V

= h

6,

ạ

hành hấ

nhưng hàm ư ng s
b nk

à

ạ

n h n).

Bảng 3 4 h
EVA/silica

h

hấy

g ãn dà kh

ạ
un n

m

EVA khi hàm ư ng

s

u hư ng k
EVAgAM

nh u ạ
hấy

uá 1



n h n, nhưng

Đ

nh ns

5-15% d k h hư

u h g ảm kh hàm ư ng
h

m

4) g ảm kh ăng hàm ư ng

b nk

Bảng 3

un n

n h n.
m
u này nhỏ

g M v

ng m


pH=4
 (%)
u
 (MPa)  (%)
780
EVAsol5g
17,22
770
780
EVAsol10g
18,14
765
773
EVAsol15g
18,62
752
750
EVAsol20g
18,17
747
741
EVAsol25g
17,40
734
9


. . . . T nh ch t nhi t
uả h n
un n

Phần răm khố ư ng mẫu òn ạ

un n

m

3, 0 2,0

s 1

ư

, nghĩ à ư ng s

ng hàm ư ng

)

EVAgAM b n nh
EVAgAM, d

á

h
ạ

ạ

=2; 4, ư ng ng à
un n


TG (%)

600 C

hấy

h ns
hydr

b n

hành g ảm kh ăng

ình 3 11 h

ên k

nh n

60

40

40

EVAsol15 - pH = 2

EVAsol25g



100

200

300

400

500

600

Nhiệt độ (°C)

Nhiệt độ (°C)

10
ế tạ

2;

2 và

2

20

20


12
10
8

10% TEOS
5% TEOS
EVA

6
4
2

0

0
0

1

2

3

4

0

1

TÇn sè (Hz)


s

, nghĩ à

*

un àn hồ

ăng kh g ảm

ăng h

i ica không c

hàm ư ng silica ạ

o -g

i

àc

u

G*)

ng như hàm ư ng

. . . T nh ch t à hình th i c u tr c của

ng h ng ỏ silica ã ư

n n

á b
s

n n

ã

g M g

ư ng á ư ng

hành

, -9,5), r ng

s hình hành ên k

.

ạ

như m

trong
un n



s 1

rung bình
h

ạ

ng à 0 nm à 1 0 nm
ấu r

hành hường

u h

dạng hình ầu,

á

h ,k

nh n

và pH=9 (c).
11

à - , , ư ng

uả à hạ s



hàm ư ng
hạ s

ạ

1

hành

á hạ n n s

u

,

hình 3 1 ,

k h hư

h

n n m

hành nhờ á

hình 3 20 ) s

ên k hydr


ạ

như hình 3 b).

2
v t

u

v t

(pH=8,5).

u

,

. . . . T nh ch t c học
Cá khả sá
á b

nh hấ

h

m

n n

m r

, ) ăng 13,8% s

.

. . . . T nh ch t nhi t
uả h n

h

n

ăng ư ng ng 9,6% à 11,3% s

hấ ư ng h

m

h
ạ

hành

à ạ h u uả ố nhấ

h s d ng 1
un n

u ạ

s 1


bảng 3 11 h
12

hấy á

rưng TG


u n n
(Tb

-3%),

s
mẫu b

nhi

1 à2
u

m

1,

h nh y

, nghĩ



t

pH=8,5

hố ư ng òn ạ

)

300 C

400 C

600 C

465,1

96,4

72,8

0

354,6

467,7

98,6

82,5


à hàm ư ng s

O

C)

nh

h

.

C)

ình 3 22 h

ạn

khá nh u

hành

và v t

à

-3%

á nh

nh ns

h n

như nh

m

g M) b n

sol5 do EVAgAM ã ăng ường

2 h n n s

à

, hạn h s

á h

khỏ
22

100

v t

TG (%)

80

200

300

400

500

600

Nhiệt độ (°C)

. . . . T nh ch t ưu i n
uả khả sá
s

kh ng

nh hấ ưu b n
à

g M
13

u n n
á b

) h

m


à

g M
s

t i u nanoco

o it

V g M ch tạo ằng hư ng h

tr n n ng ch
ý h u mẫu khi h

ạ b ng hư ng há

u nanocompozit EVA/X s

EVAsilX:

r n n ng hảy:

,

X =2, 3, 4, 5.

u nanocompozit EVA/X%silica/G%EVAgAM;

EVAsilXgG:


h

à ên k

ng àm ăng
m

ô

ô u

và

Nanosilica

b nk
,b

m

khả năng h n án

àm

n n EVA.
un àn hồ

ì EVAgAM àm ăng khả năng
trong n n

h

un

g M S

b nk

theo hàm ư ng n n s
ấ

ả h n áng k m

u nanocompozit EVA/silica
ợ

un àn hồ MP ) / à

và
ợ

(%)

0%

0,5 %

1,0 %

1,5 %


63,53

65,45

69,30

70,63

4

64,24

65,62

67,67

71,60

73,95

5

68,81

69,56

73,38

75,12

và

(MPa) / à
0,5 %

ợ

1,0 %

1,5 %

2,0 %

0

16,20

16,28

16,36

16,37

16,43

2

17,12

17,31


5

17,82

18,45

19,04

19,17

19,23

hấy

g ãn dà kh

Bảng 3 15 h
g ảm h
ư

é

hàm ư ng n n s

khá

à

g M


n rên 6 0 ) kh hàm ư ng n n s

à hàm ư ng
ô

un n

và

)

à

ợ

0,5 %

1,0 %

1,5 %

2,0 %

0

785

775


4

732

709

706

702

693

5

686

681

678

676

670

3.2.2. Ph h ng ngoại
Cá k
h

uả h n


A.
à


ư ng á ư ng
. . .

nhưng

h n ng ch

Bảng 3 17 h
un n

hấy m n

ắn n

s
m

bám d nh g

h

r n h

)

h n s

nh

ăng h

kh

ng àm ăng

EVA/silica, b

ư ng á

nh t

m

u n n
àm

m

à

, kh

nh

ng

á

ắn n

1% EVAgAM

nh (N.m)

g M C 1

g M

0

7,8

-

2

8,4

8,6

3

8,7

9,0

4



hấy m

m

s

hàm ư ng n n s
n n

m

,m
s

s 4g1
h

ăng h

ần số

un G

ăng, d s
16

g M,

nh

ng m

à

(G*)
ng suấ

h ăng

ần số)

h n án à bám d nh ố

u


á hạ n n s

n n

140 C) à

nh
hấ

Khi

ng

ã ản r khả năng hảy nh

1,0.104

§é nhít (Pa.s)

§é nhít (Pa.s)

1,0.104

7,5.103

105
5,0.103
100

110

120

130

140

EVA
EVAsil2
EVAsil3
EVAsil4

7,5.103

105

140

100

NhiÖt ®é (oC)

ự

32
t

ế

ộ

t ộ

t

33 ự

2,

t

M« ®un ®µn håi phøc (Pa)

104

10-1

101

ế

ô u

t

102

TÇn sè (Hz)

TÇn sè (Hz)

*

140

EVAsil4g1.

EVA
EVAsil2
EVAsil3
EVAsil4

105

120

NhiÖt ®é (oC)

EVAsil3g1.

3.2.5. Hình th i c u tr c
ình 3 36 h
60 nm

ư

ạ

hấy á hạ n n s
hành

2-5 hạ s

nanocompozit EVA/silica.
17

h n án
s

k h hư
ấ

r ng

20u


6


rò ăng khả năng bám
rạng há

á nh m h n

á nh m

ư ng á

h

u hư ng á h rờ
hảy nh

g M
nh m

− −

h

kh r n
ư ng á

nanosilica s

n nosilica.

FE


s 3

b n nh

guyên nh n à d

á

à

g M àm h

ng như
18

ư ng á ,


u

ấu r

h

hẽ h n, hạn h s

h n hu nh

EVA.

ng hàm

n rường

á

à ư ng á

rình bày

ên k

ý g

3 2 1.

ư ng

g

ng

n,

g M như
ằ

EVA/silica
EVA/EVAgAM/silica



á m m n ư ng

ên k hydr
m

ư ng

g M nhỏ h n s
g M ã hạn h khả năng huy n

hư ng h

2,38

nhỏ h n

h u d ng rung bình r ng

nanocompozit EVA/silica, h ng ỏ
nanosili

uy nh ên, h ng số

m

u n n

nanosilica).


nh

5

ôi

nm

-3

àm g ảm

4

un n

m

hàm ư ng n n s
nm

un n

s

u rấ

g M ãg

.

ng như b nd

r suấ khố

u n n

h ns

un n
un n

m
s

cao (10 - 10 Ω m) à à

à

n nhấ

2

à

g M

u á h

n ố
un n

14

. . . . Đi n

g Ms

m

m

13

g M Đ n

-

s

nh ns

à ạ gá r

ư ng ng à 2

à3

ăng 10,4

22,1 k mm), s u



kh ng

à

m

un n

m

ôi

b n

dung m
. . .Đ

dung m

Hσ à

ε, à á

nh

u ư
số g

g á r b n ầu. Hσ


g ãn dà

0 C r ng 16 g ờ so

g á r r ng kh ảng 4-98% à ε
n n

C 3 ,

ánh g á b

b nk

u s u kh g à nh

nh ns

hấy

ền o i h a nhi t
h

kh

C 10 ,

dung d h

n à kh ng b n


nh

h

un n

h n khả năng

n n s

s

h n án, r n ẫn

ền

à k

d nh

hần
á

hạ

c ạ t ngoại nhi t

. . . . Ph I


h

h

hấ

ên u n
h

b ny

g M ã

rình h n h y

ng

h

rò

nh

ạ

không c

àc

h


s u: CIEVA > CIEVAsil3 > CIEVAsil3g

h
r ng

h n

n à s

à 16 g ờ h ngh m, h số

i ica không c

m

m ư

ăng d n

u,

m

V

c ạ t ngoại nhi t

m


o it V

i ica

c ạ t ngoại

nhi t
Hình 3 4 -3 0

à

á

ảnh

M

s 3g1 s u 16 g ờ h ngh m b
ảnh rên h
hư

hấy á

n h n s

n

,

ạ t ng ạ nh

EVAgAM


;

;

, EVAsil3,
t

EVAsil3g1 sau 168

ứ

. . . . T nh ch t c học của
không c

àc

ạt

t i u nanoco

ạ

t

o it

V


às

d

h m hấu
g M kh ng h

ng ạ nhưng hấ ư ng h

uá rình h n h y
h

á m

kh

này

hố h

3 2 10.1 à 3 2 10 2.

h n ng chống ch
rưng háy ng ng h n ns

khả năng háy
u n n

m


m h

un n

h n h y nh

Đố

khả năng hạn h
n n s

3

hắn, ngăn h n s

ng ạ nh

h

A/EVAgAM/silica

hàm ư ng n n s

khả năng h
à

á

ạ


h

nguyên nh n d
hảy
,n n s

g à
hạn h

g M àm h
hẽ h n


TL
un n

1. V

VÀ KI

m

s

há s -gel

á

hấ

hành

1

n

hấ ư ng

g M
1-3 h

às

ư

hình hành kh ng ả h n nh hấ
4-6 h

-

, -9,5, s

k h hư
hình hành á
hành ăng

s

- Đ b n nh , m



g M ăng khả năng ư ng á g

un n

h ạ

.

, g ảm s k

h ,

àn n

h hh

hình hành r ng n n
n n s

s

1 %.

un àn hồ

- Chấ ư ng h

EVA.


un n

s

ấu r

ạ

n n EVA

hành à ả h n nh

u nanocompozit EVA/silica.
s
ng b ng

g M ăng

nh

kh ng
hư ng

à
há

r n n ng

hảy



hần ăng m
un n

àm ư ng EVAgAM s d ng h h h
g M ả h n

b n nh ,
23

b n

m

nhấ à 1%.
nm ,

un àn hồ

it EVA/silica.
n s
b n

à
h