LỜI CẢM ƠN
Luận án này được thực hiện và hoàn thành tại Viện Hoá học, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Viện Kỹ thuật Hoá-Sinh và Tài liệu nghiệp
vụ, Tổng cục Hậu cần- Kỹ thuật, Bộ Công an.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Nguyễn Đức Nghĩa, PGS.TS Ngô
Trịnh Tùng, những người Thầy đã định hướng khoa học và tận tình hướng dẫn
trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án này.
Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, đồng chí thuộc Viện Hoá học, Viện
Kỹ thuật Hoá-Sinh và Tài liệu nghiệp vụ; Trung tâm Phát triển Công nghệ cao đã
giúp đỡ và tạo điều kiện nghiên cứu thuận lợi cho tác giả trong thời gian thực hiện
luận án.
Xin chân thành cảm ơn TS Lê Văn Thụ, Ths Vũ Minh Thành đã cùng tác giả
tiến hành các thí nghiệm chế tạo mẫu và thảo luận đóng góp ý kiến cho luận án.
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè đã động viên,
cổ vũ để tôi hoàn thành bản luận án này.
Nghiên cứu sinh

Ngô Cao Long


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả được nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.

Nghiên cứu sinh

Ngô Cao Long

Ngô Cao Long


1.2.2.3. Lớp Jauman ..........................................................................................18
1.2.3. Vật liệu hấp thụ sóng điện từ trên cơ sở nanocompozit của polyme dẫn ...19
1.3. Compozit chống đạn ..........................................................................................20
1.3.1. Lý thuyết chống đạn vật liệu compozit .......................................................21
1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống đạn của compozit ...................24
1.3.2.1. Ảnh hưởng của vải, sợi gia cường .......................................................24


1.3.2.2. Ảnh hưởng của nhựa nền .....................................................................24
1.3.2.3. Ảnh hưởng của tấm chống đạn ............................................................25
1.3.2.4. Ảnh hưởng của các đầu đạn .................................................................25
1. . . Phương pháp xác định khả năng chống đạn của vật liệu ............................26
1.3.3.1. Phương pháp mô phỏng số bằng phần mềm Ansys 12 ........................26
1.3.3.2. Bắn thử nghiệm theo tiêu chuẩn...........................................................29
1.4. Vật liệu hấp thụ sóng điện từ và chống đạn .......................................................32
CHƯƠNG - TH C NGH M V PHƯƠNG PH P NGH N CỨU .................40
2.1. Hóa chất, thiết bị ................................................................................................40
2.1.1. Hóa chất ......................................................................................................40
2.1.2. Thiết bị, ụng cụ .........................................................................................40
2.2. Phương pháp chế tạo ..........................................................................................41
2.2.1. Chế tạo CNT P Ni và graph n P Ni ........................................................41
2.2.2. Chế tạo CNT PPy và graph n PPy..............................................................41
2.2. . Chế tạo nanocompozit vải sợi .....................................................................42
2.2. .1. Chế tạo compozit vải sợi cacbon poxy và compozit vải sợi
Kevlar/epoxy .....................................................................................................42
2.2. .2.Chế tạo nanocompozit CEGPY, KEGPY, CKEGPY ...........................43
2. . Các phương pháp nghiên cứu .............................................................................43
2. .1. Xác định độ dẫn của vật liệu .......................................................................43
2. .2. Xác định khả năng hấp thụ sóng điện từ .....................................................44
2.4.3. Hiển vi điện tử quét (SEM) .........................................................................45

3.2.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng chất đóng rắn DDM .................................64
3.2.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới mức độ đóng rắn của nhựa epoxy ...........65
3.2.1.4. Tính chất cơ học của pha nền đã đóng rắn ...........................................66
3.2.2. Ảnh hưởng của hàm lượng nhựa epoxy đến tính chất cơ học của CEGPY 67
3.2.3. Ảnh hưởng của hàm lượng GPY đến tính chất cơ học của CEGPY...........68
3.2.4. Ảnh hưởng của điều kiện chế tạo đến tính chất cơ học của CEGPY..........70
3.2.5. Tính chất của CEGPY .................................................................................73
3.2.5.1. Phân tích nhiệt ......................................................................................73
.2. .2. Hình thái học của vật liệu ....................................................................74
3.3. Chế tạo nanocompozit vải sợi

vlar poxy GP

GP

...........................75

. .1. Ảnh hưởng của hàm lượng nhựa poxy đến tính chất cơ học của KEGPY 75
3.3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng GPY đến tính chất cơ học của KEGPY ..........76
3.3.3. Tính chất của KEGPY .................................................................................78
3.3.3.1. Phân tích nhiệt ......................................................................................78
. . .2. Hình thái học của KEGPY ...................................................................79
. . hảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của các vật liệu nanocompozit ...........79


3.4.1. Ảnh hưởng hàm lượng GP đến khả năng hấp thụ sóng điện từ ...............80
a. Vật liệu KEGPY ............................................................................................80
b.Vật liệu CEGPY .............................................................................................80
. .2.


3.5.2. 2. Kết quả mô phỏng với đạn súng AK47 .............................................105
a. Tấm

GP ...............................................................................................105

b. Tấm C GP ...............................................................................................107
c. Tấm CKEGPY .............................................................................................107
3.5.3. Khảo sát khả năng chống đạn bằng thử nghiệm thực tế th o tiêu chuẩn NIJ
01.01.04, Hoa Kỳ. ...............................................................................................109
TL

N .............................................................................................................117


AN

M C C C ẢN

Bảng 1.1. Một số mô hình vật liệu ............................................................................29
Bảng 1.2. Một số mô hình tương ứng cho các vật liệu thường dùng ........................29
Bảng 1.3. Các cấp chống đạn và điều kiện thử nghiệm theo tiêu chuẩn NIJ 01.01.04
(Hoa Kỳ) ..................................................................................................30
Bảng 1.4. Các cấp chống đạn và điều kiện thử nghiệm theo tiêu chuẩn Stanag 4569
(NATO)....................................................................................................31
Bảng 1.5. Các cấp chống đạn và điều kiện thử nghiệm theo tiêu chuẩn Gost R
50744-95 (Nga) ........................................................................................31
Bảng 3.1. Mô hình và thông số vật liệu của vải Kevlar 129 .....................................88
Bảng 3.2. Thông số mô phỏng giáp vải cacbon ........................................................92
Bảng 3.3. Thông số các tấm giáp vải Kevlar xếp lớp và điều kiện thử nghiệm .......96
Bảng 3.4. Kết quả bắn thử nghiệm giáp vải Kevlar ..................................................96

Hình 1.7. Cấu tạo màn chắn Salisbury ......................................................................18
Hình 1.8. Cấu tạo lớp Jauman ...................................................................................18
Hình 1.9. Sự tạo thành hình nón khi va chạm đạn đạo ở mặt sau của tấm chống đạn .....21
Hình 1.10. Sự lan truyền phá hu trong tấm compozit khi va chạm đạn đạo ..........22
Hình 1.11. Sự tạo thành hình nêm khi va chạm đạn đạo đối với vật liệu dòn ..........23
Hình 2.1. Sơ đồ đo độ dẫn bằng phương pháp

mũi ò ..........................................43

Hình 2.2. Hệ đo hấp thụ sóng điện từ trường gần .....................................................44
Hình 3.1. Ảnh FESEM của mẫu MWCNT mẫu CNT ban đầu (a), mẫu CNT sau khi
rung siêu âm (b) (2014) ...........................................................................53
Hình 3.2. Ảnh FESEM của graph n độ phóng đại10000 lần (a), 60000 lần (b)......54
Hình 3.3. Phổ Raman của MWCNT .........................................................................55
Hình 3.4. Phổ Raman của graphen ............................................................................56
Hình 3.5. Ảnh hưởng của hàm lượng BS đến độ dẫn của PANi và PPy ............57
Hình 3.6 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ dẫn của P Ni và PPy ............57
Hình 3.7. Ảnh hưởng của hàm lượng MWCNT, graph n đến độ dẫn của PANi và PPy ..58
Hình 3.8. Phổ FTIR của PPY (a), nanocompozit MWCNT/PPy (b) và graphen/PPy (c) ..60
Hình 3.9. Ảnh FESEM của nanocompozit MWCNT/PPy (a), graphen/PPy (b) ......60
Hình .10. Tổn hao hấp thụ sóng điện từ của các nanocompozit .............................61
Hình .11. Đồ thị hấp thụ sóng điện từ của nanocompozit graphen/PPy ở dải tần 4-8
GHz (a) và 8-12 GHz (b) .........................................................................62
Hình 3.12. Phổ hồng ngoại của nhựa epoxy Epikote 815 .........................................63


Hình 3.13. Ảnh hưởng của hàm lượng

M đến hàm lượng phần gel của nhựa



vlar poxy và

GP .................78

Hình . 0. Ảnh FESEM của compozit Kevlar/epoxy (a) và KEGPY (b) ................79
Hình . 1. hả năng hấp thụ sóng điện từ của

GP th o hàm lượng GPY ở tần

số 10 GHz ................................................................................................80
Hình . 2. hả năng hấp thụ sóng điện từ của C GP th o hàm lượng GPY ở tần
số 10 GHz ................................................................................................81
Hình .

. Tổn hao hấp thụ a và tổn hao phản xạ b của

Hình .

. Tổn hao hấp thụ a , tổn hao phản xạ b của C GP ...........................83

Hình .

. hả năng hấp thụ sóng điện từ của C

Hình . 6. So sánh khả năng hấp thụ sóng điện từ của
Hình .

GP .......................82


với vải cacbon xếp lớp . 93

. Đồ thị vận tốc và động năng của đạn súng

th o thời gian ..............93

Hình . 6. Mô phỏng quá trình va chạm của đầu đạn súng
Hình .

với vải cacbon xếp lớp94

. Đồ thị động năng và vận tốc của đầu đạn súng AK47 khi va chạm với
tấm giáp vải cacbon xếp lớp ....................................................................94

Hình .

. Súng

và đạn 7,62x25 mm a , súng

và đạn 7,62x39 mm (b)

sử dụng trong bắn thử nghiệm thực tế .....................................................95
Hình 3.49. Mẫu giáp vải cacbon và Kevlar xếp lớp..................................................96
Hình 3.50. Kết quả bắn thử nghiệm vải Kevlar xếp lớp ...........................................97
Hình 3.51. Mô phỏng khả năng chống đạn súng

của nanocompozit KEGPY 100

Hình . 2. Đồ thị động năng và vận tốc của đầu đạn súng K54 theo thời gian va

Hình 3.60. Đồ thị năng lượng và vận tốc đầu đạn súng

theo thời gian va

chạm với tấm CKEGPY ........................................................................108
Hình 3.61. Tấm chống đạn compozit Kevlar/epoxy (a), CEGPY (b), CKEGPY (c) ....109
Hình 3.62. Thử nghiệm thực tế khả năng chống đạn ..............................................110
Hình 3.63. Kết quả bắn thử nghiệm compozit vải Kevlar/epoxy với đạn súng K54...... 112
Hình 3.64. Kết quả bắn thử nghiệm compozit vải Kevlar/epoxy với đạn súng AK47 ..114
Hình 3.65. Tổn hao hấp thụ và phản xạ của mẫu vật liệu CKEGPY CK1 .............115
Hình 3.66. Tổn hao hấp thụ và phản xạ của mẫu CKEGPY CK2 ..........................116


DANH M C CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CDES

Clo-dietylsunfit

CEGPY

Nanocompozit vải sợi cacbon/epoxy/graphen-polypyrol

CKEGPY

Nanocompozit tổ hợp vải sợi cacbon/Kevlar/epoxy/graphen-Ppy

CVD

Lắng đọng hóa học từ pha hơi


Nanocompozit vải sợi Kevlar/epoxy/graphen-polypyrol

MEK

Metyl etyl keton

MWCNT

Ống nano cacbon đa tường

NMP

1-Methyl-2-pyrolidinon

PANi

Polyanilin

PBO

poly(p-phenylen-2,6-benzobisoxazol)

PKL

Phần khối lượng

PPy

Polypyrol

sát thương có sức công phá lớn như đạn pháo, tên lửa...

o đó, các phương pháp

ngụy trang luôn được quan tâm nhằm đảm bảo cho con người và phương tiện, khí
tài chiến đấu không bị phát hiện bằng mắt, ra đa, hồng ngoại, siêu âm.... trên chiến
trường, nhất là trong các yêu cầu tác chiến bí mật, bất ngờ. Việc phát triển vật liệu
hấp thụ sóng điện từ trên cơ sở vật liệu điện môi bao phủ lên các phương tiện, khí
tài để tránh bị phát hiện bởi ra đa, để nâng cao hiệu quả, khả năng sống sót và tác
chiến bất ngờ khi chiến đấu là rất cần thiết.
Thực tế, với compozit chống đạn có cấp độ càng cao thì số lớp và độ dầy
càng lớn, đồng thời khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu cũng tăng th o độ
dầy và độ dẫn điện của các hạt nano gia cường, cho thấy tiềm năng kết hợp hai tính
chất này trong một hệ compozit duy nhất ưu việt hơn. Luận án lựa chọn chế tạo vật
liệu nanocompozit hấp thụ sóng điện từ có khả năng chống đạn trên cơ sở vải sợi độ
bền cao, nền polyme nhiệt rắn, gia cường vật liệu nano: đầu tiên là chế tạo vật liệu
gia cường ẫn điện trên cơ sở ống nanocacbon đa tường (MWCNT) và graphen với
polyme dẫn nhằm tạo ra nanocompozit có độ dẫn tốt, sau đó sử dụng vật liệu này
1


gia cường cho compozit chống đạn tạo thành vật liệu nanocompozit mới chống đạn
tốt hơn và có khả năng hấp thụ sóng điện từ.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, luận án “
nanocompozit

đặt ra mục tiêu chế

và


PPy, sử ụng hệ nhựa đóng rắn nóng poxy pikot

vlar poxy graph n1

M ở t lệ 100 22

P L với cùng chế độ công nghệ tối ưu.


hảo sát khả năng chống đạn của các nanocompozit vải sợi đối với đạn súng
, đạn súng
auto yn

bằng phương pháp mô phỏng số sử ụng phần mềm

nsys 12 và bắn thử nghiệm thực tế từ đó lựa chọn được kết cấu

chống đạn tối ưu.
2




hảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của các nanocompozit vải

vlar

epoxy/graphen-PPy, vải cacbon poxy graph n-PPy và vải cacbon/Kevlar/
epoxy/graphen-PPy từ đó đưa ra hệ vật liệu có khả năng hấp thụ sóng điện từ
hiệu quả.

khả năng chống mòn, chống xước ... của vật liệu [1, 2].
Vật liệu nanocompozit là compozit với vật liệu gia cường có kích thước
nanomet. Tính chất đặc biệt của loại vật liệu này là sự kết hợp thành công các tính
chất riêng nổi trội của mỗi vật liệu riêng rẽ trong hiệu ứng kích thước lượng tử. Khi
phân tán đều vật liệu nano trong vật liệu nền, chúng sẽ tạo ra diện tích tương tác
khổng lồ giữa các tiểu phân nano với vật liệu nền cho hiệu ứng bề mặt lớn (diện tích
này có thể đạt đến 700 m2/g trong trường hợp chất gia cường là nanoclay).

hi đó

khoảng cách giữa các phân tử nano sẽ tương đương với kích thước của chúng và tạo
ra những tương tác hoàn toàn khác các bột độn gia cường kích thước micromet
truyền thống. Khi trộn trong polyme, vật liệu nano cho các tính chất đặc biệt khác
với khi trộn các hạt thông thường, nó làm tăng độ bền ứng suất nhưng vẫn duy trì
được độ dẻo. Điều này có được là do hạt độn nano làm giảm đáng kể các khuyết tật
trong vật liệu so với hạt độn thông thường [1, 2].
Có thể chia vật liệu nano thành 3 loại tùy thuộc vào số chiều có kích thước
nằm trong khoảng nanomet của chúng:
+

Loại 1: Vật liệu có kích thước nanomet ở cả ba chiều (mỗi chiều nhỏ hơn

100 nm) trong không gian bao gồm các hạt nano (SiO2, u, g và Zn … , full r n
(C60, phân tử hình cầu có đường kính khoảng 1 nm, gồm 60 nguyên tử cacbon sắp
xếp thành 20 hình lục giác và 12 hình ngũ giác, th o hình ạng của một quả bóng),
hoặc dendrimer (phân tử polyme hình cầu được hình thành thông qua quá trình tự
4


lắp ráp cỡ nano), chấm lượng tử (hạt bán dẫn kích cỡ nano xuất hiện hiệu ứng lượng

về độ bền, khả năng chế tạo và các tính chất khác.
Polym nền có thể là nhựa nhiệt rắn hoặc nhựa nhiệt dẻo:
+

Nhựa nhiệt ẻo: P , PP, P , PS,

BS, PVC… thường được chế tạo ở trạng

thái nóng chảy.
5


+

Nhựa nhiệt rắn: polyur tan, epoxy, polyeste không no... thường có thể tiến

hành chế tạo bằng tay ở điều kiện thường.
-P a

a ường được trộn vào nền polym , đóng vai trò chịu ứng suất tập

trung, làm tăng độ bền của vật liệu. Cấu trúc ban đầu của cốt, hàm lượng cốt, hình
dạng kích thước cốt, tương tác giữa cốt tăng cường và nhựa nền, độ bền mối liên kết
giữa chúng ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu và quyết định khả năng chế tạo của
vật liệu.
Polyme compozit là vật liệu quan trọng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực,
từ lĩnh vực yêu cầu cao như máy bay, tầu vũ trụ đến những ứng dụng thông thường
trong cuộc sống hàng ngày. Trong những năm gần đây, những tính chất tối ưu của
vật liệu compozit sử dụng chất gia cường với kích thước micro đã đạt đến mức tới
hạn do tính chất chung của compozit luôn là sự hài hoà của các tính chất riêng biệt.

hẹp, và sinh ra các khối kết tụ có thể trở thành khuyết tật trong pha nền, làm hạn chế
các tính chất của vật liệu.
1.1.1. Các phương pháp chế tạo nanocompozit
1.1.1.1. Trộ

ảy

Các polyme nhiệt dẻo bị nóng chảy và chuyển sang trạng thái chảy mềm ở
nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của nó. Phương pháp trộn nóng chảy là một kỹ
thuật rất có giá trị để chế tạo nanocompozit và được dùng phổ biến cho các nhựa
nhiệt dẻo. Phương pháp này không sử dụng dung môi nên thuận tiện hơn nhiều trong
quá trình chế tạo (không phải tách, xử lý và thu hồi dung môi). Quá trình trộn nóng
chảy có thể thực hiện trên máy trộn kín hoặc hệ thống máy p đùn.
Whiney và cộng sự [5] nghiên cứu trộn nóng chảy SWCNT với nền PMMA.
Hỗn hợp thu được đ m đúc vào khuôn T flon và sấy khô. Màng tạo thành được đập
vỡ thành nhiều phần nhỏ và p nóng để tạo ra một màng mới. Sau đó lại được chia
nhỏ và p nóng, uá trình được lặp đi lặp lại khoảng 25 lần. Các tác giả quan sát
thấy sự phân tán của SWCNT được cải thiện sau mỗi quá trình. Màng
nanocompozit cuối cùng được p đùn ua một máy kéo sợi nóng chảy có đường
kính lỗ 600 μm để tạo sợi. Do sự sắp xếp của các ống dọc theo trục sợi, mo ul đàn
hồi và độ bền kéo của sợi tổng hợp tăng th o t lệ ống nano, với hàm lượng 8 %
SWCNT, độ bền kéo của vật liệu tạo thành tăng 0 % và mo ul đàn hồi tăng 100 %.
7


Goh và cộng sự [6] sử dụng một cách khác để phối trộn nóng chảy MWCNT
với PMMA ở tốc độ 120 vòng/phút (nhiệt độ trộn 200oC) và hỗn hợp này được nén
ưới áp suất cao, ở nhiệt độ 210oC để tạo màng

bằng máy ép thủy lực



Phương pháp cor -shell tạo lớp phủ polyme lên các hạt vô cơ và hữu cơ bằng
phương pháp trùng hợp. Quá trình này xảy ra th o hai bước: hấp phụ monome lên
bề mặt hạt và phản ứng trùng hợp polyme. Phương pháp sử dụng phổ biến là
monom được hấp phụ, sau đó trùng hợp bằng khơi mào hóa học hoặc chiếu xạ tạo
thành lớp phủ polyme lên bề mặt hạt. Nghiên cứu [10] đã đưa ra phương pháp biến
tính hạt nano silica trong monome styren bằng cách chiếu xạ để khơi mào phản ứng
trùng hợp quang hóa trên bề mặt hạt, làm cho bề mặt hạt trở nên kỵ nước hơn, dễ
pha trộn với polypropylen và giúp các hạt nano phân bố đều hơn trong nhựa nền,
tăng tính dẻo của nanocompozit. Trong một số trường hợp, polyme không ghép trực
tiếp lên bề mặt hạt nhưng có tương tác mạnh với bề mặt hạt bằng các liên kết hydro.
Ví dụ như các axit cacboxylic bị nhôm hấp phụ mạnh, nếu axit này chứa gốc trùng
hợp được thì sau khi hấp phụ có thể tiến hành trùng hợp và phát triển phân tử
polyme gắn lên bề mặt hạt [11,12, 13].

Hì

1.1. Sơ đồ tổng h p chất lai polyme-hạt nano[10]

Một phương pháp khác để chế tạo nanocompozit có mạng lưới hạt nano trật
tự là ghép chất khơi mào lên bề mặt hạt nano sau đó trùng hợp polym đã gắn trên
bề mặt. Hình 1.1 là ví dụ áp dụng của phương pháp này đối với các hạt silica có
polystyren ghép trật tự trong chất nền. Quá trình này thích hợp với lớp phủ
copolyme khối và thậm chí là copolyme triblock [14, 15].
1.1.2. Chế tạo nanocompozit trên cơ sở polyme dẫn
a) Polyme dẫn là chất gia cường
Polyme dẫn có độ dẫn tôt, tính chất điện môi cao, có khả năng tương thích
tốt với nhiều nền polym cách điện khác nhau, nên có thể sử dụng làm vật liệu để
chế tạo compozit. Hình 1.2 trình bày các bước chế tạo vật liệu nanocompozit bằng

(siêu âm,
khuấy)

Đổ khuôn,
sấy khô/
đóng rắn

Hỗn hợp
nóng chảy

Định hình:
làm
nguội/đón
g rắn

olyme ia ường polyme dẫn bằ

Nano
compozit
trên cơ sở
polyme
ẫn

ươ

pháp dung dịch và nóng chảy [17]
b) Polyme dẫn là polyme nền
Ưu điểm của việc sử dụng polyme dẫn như là polyme nền trong
nanocompozit là sự kết hợp các chất gia cường linh hoạt, tương tác tốt với các chất
gia cường và cho khả năng hấp thụ sóng điện từ tốt. Sự kết hợp của chất dẫn điện

Hình 1.3. Chế tạo nanocompozit nền polyme dẫn bằ

ươ

á trùng h p

tại chỗ [17]
1.1.3. Tính chất điện của nanocompozit trên cơ sở polyme dẫn
Từ cơ chế hấp thụ sóng điện từ cho thấy vật liệu cần có các hạt mang điện tự
do (electron/lỗ trống) để có thể tương tác với các trường điện từ tới.

điều kiện

thường, các polyme liên hợp hữu cơ là chất cách điện nếu chưa được kích thích, ví
dụ độ dẫn điện σdc) ở nhiệt độ phòng của PANi là ~10-9 S/cm. Tuy nhiên, khi
chúng được “ oping” dẫn đến hình thành các hạt mang điện, tăng cường tính dẫn
điện. Tức là hình thành các polarons/bipolarons có thể di chuyển ưới ảnh hưởng
của điện thế bên ngoài hoặc điện trường tạo ra bởi các ion trái dấu phân bố dọc theo
chuỗi [20, 21].
11


Hình 1.4. Quá trình kích thích bằng axit của polyanilin
Vì vậy, khi hàm lượng chất kích thích tăng, nồng độ và tính linh động của
các hạt mang điện tăng, dẫn đến tăng độ dẫn điện. Các hạt ICP khi gia cường trong
nền polym cách điện làm hình thành độ dẫn điện trong compozit.

hi tăng hàm

lượng CP đến một giới hạn nhất định, hạt ICP hình thành một mạng lưới dẫn điện

ra vật liệu có độ bền cao hơn.
Khả năng phân tán MWCNT trong polym là một trong những thông số quan
trọng để điều ch nh tính chất nanocompozit [26]. Nếu MWCNT tồn tại ưới dạng
bó hoặc bị kết tụ tạo nên các vị trí khuyết tật và hạn chế khả năng truyền tải lực
trong pha nền, vị trí này dễ bị phá hu trước tiên khi chịu tác động của lực.
Có thể tăng độ phân tán bằng cách biến tính MWCNT như chức hoá đầu ống
bằng amin hữu cơ mạch dài hoặc chức hoá thành ống bằng muối fluorin alkan. Tuy
nhiên, việc sử dụng chất hoạt tính bề mặt làm cho compozit có tạp chất. Chức hoá
đầu CNT hạn chế sự kiểm soát liên kết với chất nền, và phản ứng ở thành ống có thể
ảnh hưởng đến tính chất cơ học [27, 28]. Dung môi phân tán trực tiếp MWCNT
được biết là NMP, DMF, hexametyl phosphor amit, cyclopentan, tetrametylen
sulfoxit và -caprolacton [29]. Ngoài ra, nghiên cứu trên cũng cho thấy MWCNT
cũng được phân tán trực tiếp trong polyacrylat uretan lỏng, monome
metylmetaacrylat và nhựa poxy, sau đó tiến hành phản ứng trùng hợp để tạo thành
các nanocompozit [6, 26].
Đáng chú ý trong chế tạo sợi cacbon macro, MWCNT được gia cường vào
chất nền làm cho tính chất của vật liệu được cải thiện đáng kể, giảm nhiệt độ nhiệt
13