Bài thuyết trình Bê tông Polime Polieste

Bê tông Polime

POLIESTE

Nhó m thực hiện:

Phạm Thị Phương Anh

Lê Tuấn Anh

Trần Đức Cô ng

Lê Trọng Đại

Trần Hải Đăng

Dương Đình Định

Cao Văn Hải

Bê tô ng polieste

I. Giới thiệu chung.

 Bê tô ng là vật liệu xâ y dựng thô ng dụng nhất

trên hành tinh chúng ta. Hiện nay, khoảng 5-8%

lượng CO₂do con người thải ra có nguồn gốc

từ ngành cô ng nghiệp sản xuất xi măng

Portland, một chất kết dí nh khô ng thể thiếu của

bê tô ng thô ng thường. Sản lượng xi măng

Portland trên toàn thế giới hiện tại đã vượt qua

ngưỡng 2,6 tỉ tấn một năm và hàng năm tăng

trung bì nh 5%.

I. Giới thiệu chung.

 Để có thể kì m hã m tốc độ ô nhiễm đã lên tới mức

cảnh bá o như hiện nay đòi hỏi chúng ta phải có

biện phá p thay thế một phần bê tô ng sử dụng CKD

xi măng pooc lăng bằng loại bê tô ng sử dụng CKD

polime. Bê tô ng polime sử dụng cá c loại thải phẩm

từ nhà má y than đá, lọc dầu,.. Sử dụng cá c loại

CKD làm từ nhựa như polieste, epoxy, phuran,…

 Bê tô ng polyme có rất nhiều ưu điểm so với bê tô ng

thô ng thường. Trước hết, về căn bản nó có khả

năng "hạn chế" lượng khí thải CO₂đồng thời có thể

tạo ra một cơ sở hạ tầng có khả năng sử dụng qua

hàng trăm năm..

I. Giới thiệu chung.

1. Bê tô ng polime

 Để tì m kiếm giải phá p tăng cường độ, tỷ trọng, độ bền

hó a học của bê tô ng và bê tô ng cốt thé p đã tạo ra một

nhó m bê tô ng có dùng phụ gia polime hoặc trên cơ sở

polime, mà tên gọi chúng hì nh thành tự do, bất kì và

chưa theo một quy luật nào cả.

 Có thể thống nhất rằng đây là một loại bê tô ng đặc biệt

có dùng phụ gia polime, hoặc trên cơ sở polime, chúng

bao gồm 4 nhó m:

➢ Bê tô ng xi măng polime

➢ Bê tô ng silicat polime

➢ Polime bê tô ng

➢ Bê tô ng polime

ở đây chúng ta tập trung nghiên cứu bê tô ng polime.

I. Giới thiệu chung.

1. Bê tô ng polime

 Bê tô ng polime được chế tạo từ nhựa tổng hợp

cùng chất độn, cốt liệu bền hó a khô ng có sự tham

gia của khất kết dí nh khoá ng và nước. Bê tô ng

polime chứa trong thành phần của mì nh khô ng dưới

ba thành phần hạt của chất độn và cốt liệu: chất

độn mịn có kí ch thước hạt dưới 0,15mm, cốt liệu –

cá t với thành phần hạt kí ch thước dưới 5mm và đá

dăm với thành phần hạt kí ch thước dưới 50mm.

I. Giới thiệu chung.

1. Bê tô ng polime

 Bê tô ng polime có thể được chế tạo từ chất kết kí nh là

cá c nhựa hoạt tí nh nhiệt (phenol, karbamid, furan,

polieste, poliuretan, epoxy) và chất kết dí nh là cá c

polime dẻo nhiệt (cumaron, metilmetakrilat). Bê tô ng

polime dùng cho tất cả cá c kết cấu chịu lực bền hó a chủ

yếu được chế tạo từ cá c nhựa hoạt tí nh nhiệt. Trong số

cá c loại nhựa hoạt tí nh nhiệt epoxy và poliuretan là loại

nguyên liệu quý hiếm, giá thành cao.

Trong bài này ta đề cập đến bê tô ng polime sử dụng

chất kết dí nh là nhựa polieste.

I. Giới thiệu chung.

 So sá nh với xi măng Portland thô ng thường (OPC), bê

tô ng polyme (GPC) có nhiều tí nh năng tốt hơn (khả

năng chống ăn mò n hó a học, chịu nhiệt (tới 2400^oF),

chịu né n và có độ bền ké o, sự co ngó t...).

I. Giới thiệu chung.

2. Polieste



Nhựa polyester được sử dụng rộng rã i trong cô ng nghệ

composite, Polyester loại này thường là loại khô ng no, đây là

nhựa nhiệt rắn, có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng hoặc ở dạng

rắn nếu có điều kiện thí ch hợp. Thô ng thường người ta gọi

polyester khô ng no là nhựa polyester hay ngắn gọn hơn là

polyester.



Polyester có nhiều loại (cá c acid, glycol và monomer), mỗi loại có

những tí nh chất khá c nhau phụ thuộc chủ yếu vào cá c yếu tố:

➢ Thành phần nguyên liệu (loại và tỷ lệ tá c chất sử dụng);

➢ Phương phá p tổng hợp;

➢ Trọng lượng phâ n tử;

➢ Hệ đóng rắn (monomer, chất xúc tá c, chất xúc tiến)

➢ Hệ chất độn

I. Giới thiệu chung.

2. Polieste

 Đa số nhựa polyester có màu nhạt, thường được pha

loã ng trong styrene. Lượng styrene có thể lên đến

50% để làm giảm độ nhớt của nhựa, dễ dàng cho quá

trì nh gia cô ng. Ngoài ra, styrene cò n làm nhiệm vụ

đóng rắn tạo liên kết ngang giữa cá c phâ n tử mà

khô ng có sự tạo thành sản phẩm phụ nào. Polyester

cò n có khả năng é p khuô n mà khô ng cần á p suất.

 Polyester có thời gian tồn trữ ngắn là do hiện tượng tự

đóng rắn của nó sau một thời gian. Thô ng thường,

người ta thêm vào một lượng nhỏ chất ức chế trong

quá trì nh tổng hợp polyester để ngăn ngừa hiện tượng

này.

I. Giới thiệu chung.

Ưu nhược điểm của nhựa Polieste

Ưu điểm

Nhược điểm

➢ Dễ sử dụng

➢ Rẻ (1-2 euro/kg)

➢Tính chất cơ học trung bình

➢ Styren thoá t ra nhiều trong khuô n

mở

➢ Co ngót khi đóng rắn cao

➢ Giới hạn thời gian làm việc

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

1. Chất kết dính polieste.

 Polyeste là tên chung của nhó m polyme thu được khi

trùng ngưng axit đa chức và rượu đa chức. Nhó m

chức este được hì nh thành do quá trì nh tương tá c

giữa cá c nhó m chức axit và rượu nối cá c phần cò n lại

của cá c phâ n tử phản ứng.

 Polieste , thu nhận chúng được khi có sự tá c dụng của

axit malein với glicol (polietilenglikolmaleinat), có khả

năng trùng hợp và đồng trùng hợp. Sự đóng rắn của

nhựa polieste khô ng bã o hò a xảy ra do kết quả của

polieste khô ng bã o hò a và monome lỏng khi đốt nó ng

hoặc dưới tá c dụng của chất tăng tốc và chất kí ch

động. Đóng vai trò của monome phổ biến nhất là stirol.

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

1. Chất kết dính polieste.

❖ Nguyên liệu tạo nhựa polyeste

- Axit terephtalic: thuộc họ axit phenyl đicacbosilic,

có đồng phâ n khá c là axit phtalic và isophtalic

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

- Đimetylterephtalat (DMT) là dẫn xuất của axit terephtalic

được sử dụng rộng rã i trong sản xuất polyeste vì có

nhiều ưu điểm về mặt kĩ thuật. Có thể điều chế bằng

cá ch oxy hó a p-xylen 2 giai đoạn với oxy khô ng khí và

xúc tá c là naphtenat Coban.

p-xylene

Terephtalic axit

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

❖ Tổng hợp polieste

- Quá trì nh xảy ra ở nhiệt độ cao (250 – 270^oC) dưới

châ n khô ng, xúc tá c thường là amin bậc bốn. Quá trì nh

phản ứng có kè m theo sự tá ch sản phẩm phụ là nước,

để phản ứng đạt câ n bằng nhanh và polyme thu được

có trọng lượng phâ n tử lớn người ta tiến hành tá ch

nước trong quá trì nh phản ứng bằng châ n khô ng.

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

- Etylen glycol: được sản xuất từ etylen là một sản

phẩm phổ biến của quá trì nh crăckinh dầu mỏ:

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

2. Đóng rắn nhựa polieste

+ styren

✓ Xúc tác thêm vào → thay đổi màu của nhựa UPE

✓ Quá nhiều xúc tá c → thời gian gel hoá quá nhanh

✓ Quá í t xúc tá c → quá trì nh đóng rắn khô ng hoàn toàn

✓ Trong quá trì nh đóng rắn, co ngó t nhiều (4-8%) gâ y biến

dạng, tạo những tiềm năng gâ y hư hỏng trong vật liệu

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

3. Chất hó a dẻo

➢ Chất hoá dẻo (plasticizers) là chất có tá c dụng làm tăng

độ mềm dẻo của mạch polymer, giúp polymer dễ nó ng

chảy hơn, cấu tạo mạch linh động hơn, thí ch hợp cho

quá trì nh gia cô ng sản phẩm.

➢ Chất hoá dẻo có thể làm giảm độ nhớt, nhiệt độ chuyển

thuỷ tinh và modul đàn hồi của sản phẩm và cũng làm

thay đổi một số tí nh chất hoá học cơ bản của vật liệu

được hoá dẻo.

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

3. Chất hóa dẻo

❖ Cơ chế hóa dẻo

Polymer có cấu trúc xá c định với sự thay đổi cấu

dạng trong khô ng gian. khi ta đưa chất hoá dẻo vào

polymer, cá c phâ n tử chất hoá dẻo đi vào bên trong và

bắt đầu làm thay đổi cấu trúc của polymer.

II. Bê tông polime sử dụng chất kết

dí nh polieste.

3. Chất hóa dẻo

❖ Một số chất hóa dẻo sử dụng:

Phathalate: là chất đa năng và được sử dụng nhiều

nhất, bằng cá ch cho anhydric phthalic phản ứng với

alcohol, tạo thành chất có độ tương hợp tốt, gia cô ng

dễ, ổn định nhiệt độ thấp, ké m bay hơi, ổn định nhiệt và

ổn định quang, chi phí thấp.

Bài thuyết trình Bê tông Polime Polieste - Phạm Thị Phương Anh