NHỰA EPOXY

NHỰA EPXY

CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ NHỰA EPXY 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHỰA EPXY Nhựa epoxy là loại nhựa tương đối mới, được nhiều ngành trong công nghiệp chú ý đến. Do trong nhựa có nhóm êpoxy cho nên người ta gọi nhựa đó là nhựa epoxy. Nhựa epoxy trong những điều kiện xác định có chất đóng rắn,có khả năng chuyển sang trạng thái nóng chảy và không tan. xit êtylen là hợp chất epoxy đơn giản nhất,có khả năng phản ứng lớn. Vào năm 1860, Buoc xơ chiw mới nhận ra khả năng dễ trùng hợp tạo thành hợp chất cao phaan tử của nó. Đến năm 1936, nó mới được đưa vào trong sản xuất. Năm 1948 trong công nghiệp đã dùng nhiều loại nhựa epoxy. Điều chế từ epi clohidrin ngưng tụ với 4,4 dioxidifenil propan có dung dịch NaH,các sản phẩm tạo ra,sau khi đóng rắn,có nhiều tính chất lý và hóa quí,bám dính rất tốt với nhiều loại vật liệu, tính điện môi tốt, khi đóng rắn độ co không lớn,chịu tác dụng của các dung môi và kiềm.. Ngoài việc sử dụng một mình,nhựa epoxy còn để biến tính nhiều loại nhựa khác. Gần đây, người ta đã dùng nhựa epoxy từ polibutadien phân tử thấp chứa cả nhóm epoxy và nối đôi, do vậy mà nó có khả năng đóng rắn khi có amin,anhidric của acid hai gốc hay peroxyt. Cũng có thể điều chế nhựa epoxy từ epiclohydrin với rezorain,fenol ftalein và với các hợp chất khác. 1.2. ĐỊNH NGHĨA Nhựa epoxy có thể được định nghĩa là bất kỳ hệ thống polymer, trong đó các oxirane hoặc vòng epoxide tham gia trong tổng hợp Binder, hoặc hay lĩnh vực biến đổi (đóng rắn). Epoxy resins đã trở thành loại thương mại có sẵn ở Úc từ năm 1950s, và từ thời điểm đó đã được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Trong thực tế, phần lớn các epoxies (khoảng 85 % vào cuối năm 1970) được dựa trên những sản phẩm condensation của bisphenol A (diphenylol propan) và epichlorohydrin, và có sẵn trong một loạt các trọng lượng phân tử khác nhau. Resins trọng lượng phân tử thấp là chất lỏng; cao là rắn. Trong ngành công nghiệp nhựa, epoxy resins được phân loại như thermosetting resins, và chúng được sử dụng trong ngành công nghiệp sơn như chất tạo màng có khả năng biến đổi. Epoxy resins được chuyển thành trạng thái thermoset bằng

phản ứng hóa học giữa các resin và chất đóng rằn (curing agent). Tùy thuộc vào chất đóng rắn phản ứng có thể diễn ra ở nhiệt độ cao hoặc ở nhiệt độ phòng. Resins đã đóng rắn không tan trong solvents và không thể chảy khi gia nhiệt. 1.3. CÁC LẠI NHỰA EPXY 1.3.1. Nhựa Epoxy nền Bisphenol - A Công thức hóa học : CH C CH C CH H n Nhựa epoxy nền Bisphenol A là nhựa epoxy được sản xuất từ Bisphenol A và epichlorohydrin. H C H Cl CH Bisphenol A Epichlorohydrin Sự có mặt của nhóm Bisphenol A đã cung cấp cho loại nhựa này các đặc tính như độ cứng cao, chống được môi trường hóa chất và nhiệt độ. Trong phân tử không chứa nhóm ester mà chỉ có nhóm ete và các liên kết giữa các carbon, như vậy nó lại càng tăng khả năng chống hóa chất cho nhựa này. Ngoài ra, các nhóm hydroxyl và các nhóm epoxy đầu mạch giúp nhựa có khả năng thấm ướt và bám dính tốt cũng như có thể tương tác và phản ứng với các loại nhựa khác. Nhóm epoxy có thể phản ứng với các nhóm amine, thiols, methylol, các acid carboxylic và cả các nhóm cyanate và ester isocyanate. Vì vậy, nó có thể phản ứng với

các amine mạch thẳng và amine mạch vòng, các amide, các loại nhựa amino, polyester, carboxylated acrylic... Các phản ứng này không làm mất đi các nhóm chức của nhựa epoxy ban đầu mà chỉ gắn thêm các loại nhóm chức mới vào mạch nhựa, nhờ đó ta có thể bổ sung thêm các tính chất khác cho nhựa. 1.3.2. Nhựa Epoxy nền Bisphenol - F Công thức hóa học : H 2 C CH HC Nhựa epoxy nền Bisphenol F có cấu trúc tương tự nhựa epoxy nền Bisphenol A, tuy nhiên chỉ có nhóm methylene nối hai vòng benzen thay cho nhóm isopropylidene trong Bisphenol A, điều này làm giảm sự thủy tinh hóa trong quá trình lưu trữ và cung cấp độ nhớt thấp hơn cho nhựa nền Bisphenol F. Nhựa epoxy nền Bisphenol F khối lượng phân tử thấp có độ nhớt từ 3000 8000 cps thấp hơn so với nhựa epoxy nền Bisphenol A khối lượng phân tử thấp độ nhớt từ 11000 16000 cps. Với cầu nối methylene giữa hai nhóm phenolic thay cho nhóm isopropylene trong nhựa epoxy nền Bisphenol A, nhựa epoxy nền Bisphenol F có khả năng kết mạng cao hơn, làm cho màng phim của nhựa này có nhiệt độ thủy tinh hóa, khả năng chịu nhiệt và khả năng chống dung môi và hóa chất cao hơn.

1.3.3Nhựa Epoxy nền Novolac Công thức hóa học : Nhựa epoxy nền novolac có khả năng chống hóa chất rất tốt vì nó có cấu trúc rất chặt chẽ. Khi ở nhiệt độ cao 500 o F (260 o C) và áp suất 10.000psi (69Mpa) nhựa này vẫn có khả năng chống hóa chất tốt. Nhựa epoxy nền novolac có độ nhớt khá cao (30.000 500.000 cps). Trong công nghiệp sơn, nhựa epoxy nền novolac thường được dùng làm sơn bột (powder coating). Khi được đóng rắn bởi các amin béo, nhựa này có khả năng chịu được hầu hết các loại dung môi như : ketone, chlorinated hydrocarbon, acid vô cơ (HCL, HF, H 2 S 4 ), dung dịch kiềm ngay cả khi phải ngâm trong các dung dịch này hàng tháng. Ngoài ra, nó có

CHƢƠNG 5 : 5.1. THÔNG TIN AN TÀN Epoxy là loại vật liệu khá an toàn đối với đại đa số người sử dụng, tuy nhiên chúng ta cần chú ý 1 số điều sau đây: Nên bảo quản Epoxy ở nơi có nhiệt độ thấp, và tránh xa tầm tay của trẻ em. Hầu hết mọi người đều có thể tiếp xúc với Epoxy mà không gặp vấn đề gì về sức khỏe. Tuy nhiên một số ít người có thể sẽ bị dị ứng với Epoxy. Đây chỉ là loại dị ứng thông thường, để tránh nó ta chỉ cần mang găng tay, kính bảo hộ và tránh không để Epoxy lỏng tiếp xúc với da và mắt. Khi tay chân bạn bị dính epoxy, không nên dùng bất cứ loại hóa chất nào để tẩy, rữa mà chỉ nên dùng dấm ăn. Tuy nhiên, dấm ăn chỉ tốt khi dùng để rữa tay chân. Muốn rữa các loại dụng cụ ta nên dùng Acetone. Epoxy chưa đóng rắn và chất xúc tác của nó được xem là hóa chất gây ô nhiễm vì vậy trước khi bỏ Epoxy thừa vào thùng rác ta phải gói kỹ bằng bao ni long. Epoxy chưa đóng rắn không dễ gây cháy, nhưng bạn nên nhớ rằng các hóa chất dùng để pha loãng và rữa Epoxy như Acetone rất dễ cháy. Vì vậy, nên cẩn thận với các chất này. 5.2. CÁCH DÙNG EPXY Trộn kỹ Epoxy với chất đóng rắn theo tỷ lệ của nhà sản xuất. Không nên tự ý thay đổi tỷ lệ quá mức cho phép sẽ làm hư epoxy. Nên dùng 1 cái cốc, hay 1 vật chứa có kẽ vạch chỉ dung lượng để đo chính xác lượng Epoxy và chất đóng rắn. Epoxy không giống như các loại keo dùng để ghép gỗ khác. Khi dùng các loại keo ghép gỗ khác, chúng ta cần làm cho mối nối càng kín càng tốt, và còn phải ép thật chặt. Đối với Epoxy, chúng ta cần cho nó 1 khe hở nhỏ giữa hai mảnh ghép, và không được ép chặt quá. Nếu khe hở quá nhỏ, hoặc lực ép quá lớn thì độ chắc của mối nối sẽ giảm xuống. Nếu được ghép đúng cách, chúng ta sẽ có 1 mối nối rất chắc chắn, vì bản thân Epoxy có độ cứng và độ chắc cao hơn gỗ. Tuy nhiên, bề mặt của chỗ ghép phải được làm cho thật sạch và khô, nếu không thì Epoxy sẽ không bám vào được.

CHƢƠNG 6 :KẾT LUẬN Sự ra đời của nhựa epoxy đã mở ra hướng đi mới cho nhiều ngành như chế tạo màng sơn láng cho bê tong,nền nhà,sơn phủ các vật liệu cách điện,làm composite bền tốt. Tuy nhiên với đặc tính của 1 polyme,epoxy vẫn là loại nhựa có khả năng bị lão hóa trong quá trình sử dụng,do đó cần nghiên cứu đặc tính của nhựa để có cách bảo quản hoặc thay thế kịp lúc.mặt khác nhựa epoxy được dùng chung với các chất đóng rắn và các phụ gia khác nên tồn tại tính độc hại nhất định, khi sử dụng cần nắm rõ qui cách theo lời khuyên của nhà sản xuất. Vấn đề hậu sử dụng nhựa epoxy cũng cần được quan tâm vì nhựa khó bị phân hủy,nếu thải ra quá nhiều cũng gây ảnh hưởng đến môi trường sống.do đó,song song với vấn đề nghiên cứu ứng dụng các tính năng mới của nhựa,các kỹ sư cũng cần tìm ra giải pháp tối ưu để có thể tái sử dụng hoặc thải bỏ nhựa mà vẫn đảm bảo môi trường sống cho con người.