Bài thuyết trình Chuyên đề: Bê tông polyme chất kết dính xenlulo

CHUYÊN ĐỀ BÊ TÔNG POLYME

CHẤT KẾT DÍNH XENLULO

Giáo viên hướng dẫn: TSKH. BẠCH ĐÌNH THIÊN

Sinh viên thực hiện :Cao Đắc Quang(Nhóm trưởng).

: Nguyễn Đình Ngọc.

: Nguyễn Văn Quảng.

:Vương Văn Phong .

:Nguyễn Bá Quyền.

:Trần Văn Quyết.

:Đặng Quốc Sinh .

:Phạm Văn Sơn.

TỔNG QUAN VỀ CHUYÊN ĐỀ:

Phần 1:Tìm hiểu về Xenlulo:

Phần 2:Bê tông polyme trên nền xenlulo:

1:cốt liệu

2:chất hóa dẻo.

3:chất độn mịn.

4:Quá trình sản xuất bê tông polyme trên

nền tảng xenlulo.

5.Một số đặc tính của bê tông xenlulo.

6:một số sản phẩm.

7. Thiết kế mặt đường bộ (sử dụng bê tông

polyme xenlulo).

Phần 1:Tìm hiểu về Xenlulo:

I- TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI THIÊN

NHIÊN

Xenlulozơ là chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước, ngay

cả khi đun nóng, không tan trong các dung môi hữu cơ thông thường như ete, benzen,...là một

trong những dạng phổ biến nhất có trong thiên nhiên.

Xenlulozơ là thành phần chính cấu tạo nên lớp màng tế bào thực vật, là bộ khung của cây cối.

Xenlulozơ có nhiều trong bông (95−98%), đay, gai, tre, nứa (50−80%), gỗ (40−50%)

Phụ thuộc khối lượng phân tử người ta chia ra làm 2 loại α-xenlulo và gemixelulo. α-xenlulo

được gọi là phần cao phân tưt cuarcuar xenlulo tự nhiên có khối lượng phân tưt 50000-650000

và cao hơn( n= 3000-4000). Từ bông có thể nhận xenlulo có khối lượng phân tử trên 1500000.

gemixelulo có khối lượng phân tử trên 16200, tức là n< 100. chúng hòa tan trong dung dịch

kiềm 18%.

II- CẤU TRÚC PHÂN TỬ :

Xenlulozơ, (C6H10O5)n, có phân tử khối rất lớn

khoảng 1.000.000−2.400.000).

Xenlulozơ là một polime hợp thành từ các mắt xích β−glucozơ nối

với nhau bởi các liên kết β−1,4glicozit, phân tử xenlulozơ không

phân nhánh, không xoắn.

Mỗi mắt xích C6H10O5 có 3 nhóm OH tự do, nên có thể viết công

thức cấu tạo của xenlulozơ là [C6H7O2(OH)3]n

III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

Tương tự tinh bột, xenlulozơ không có tính khử; khi thủy phân xenlulozơ đến

cùng thì thu được Glucozơ. Mỗi mắt xích C6H10O5 có 3 nhóm OH tự do nên

xenlulozơ có tính chất của ancol đa chức.

1. Phản ứng của polisaccarit:

Thí nghiệm: Cho một nhúm bông vào cốc đựng dung dịch H2SO4 70% đun

nóng đồng thời khuấy đều đến khi thu được dung dịch đồng nhất.

Trung hòa dung dịch thu được bằng dung dịch NaOH 10%, sau đó đun nóng với

dung dịch AgNO3/NH3.

Hiện tượng: Bạc kim loại bám vào thành ống nghiệm.

Giải thích: Xenlulozơ bị thủy phân trong dung dịch axit nóng tạo ra

glucozơ.

(C6H10O5)n+nH2O−→−−−−H2SO4,t0nC6H12O6

Phản ứng thủy phân cũng xảy ra ở trong dạ dày động vật nhai lại

(trâu,bò,...) nhờ enzim xenlulozơ.

2.Phản ứng của ancol đa chức:

- Xenlulozơ phản ứng với HNO3 đặc có H2SO4 đặc làm xúc tác.

Thí nghiệm: Cho 4 ml axit HNO3 vào cốc thủy tinh, sau đó thêm tiếp 8

ml H2SO4 đặc, lắc đều và làm lạnh hỗn hợp bằng nước. Thêm tiếp vào

cốc một nhúm bông. Đặt cốc chứa hỗn hợp phản ứng vào nồi nước

nóng (khoảng 60−70%) khuấy nhẹ trong 5 phút, lọc lấy chất rửa sạch

bằng nước rồi ép khô bằng giấy lọc sau đó sấy khô (tránh lửa).

Hiện tượng: Sản phẩm thu được có màu vàng. Khi đốt, sản phẩm cháy

nhanh, không khói, không tàn.

Giải thích: Xenlulozơ phản ứng với (HNO3+H2SO4) khi đun nóng cho

xenlulozơ trinitrat:

[C6H7O2(OH)3]n+3nHNO3−→−−−−H2SO4,t0[C6H7O2(ONO2)3]n+

3nH2O

Xenlulozơ trinitrat là chất dễ cháy và nổ mạnh được dùng làm thuốc

súng.

- Xenlulozơ tác dụng với anhiđrit axetic (CH3CO)2O sinh ra xenlulozơ

triaxeta [C6H7O2(OOCCH3)3]n, là một chất dẻo dễ kéo thành tơ sợi.

- Sản phẩm của phản ứng giữa xenlulozơ với CS2 (cacbon đisunfua)

và NaOH là một dung dịch rất nhớt gọi là visco. Khi bơm dung dịch

nhớt này qua những lỗ rất nhỏ (đường kính 0,1 mm) ngâm trong dung

dịch H2SO4 loãng, xenlulozơ được giải phóng qua dưới dạng những

sợi dài và mảnh, óng mượt như tơ, gọi là tơ visco.

- Xenlulozơ không phản ứng với Cu(OH)2, nhưng tan trong dung

dịch [Cu(NH3)4](OH)2.

IV.Ứng dụng của xenlulo:

 -Những nguyên liệu chứa xenlulo(bông,đay

gỗ,…)thường được dùng trực tiếp (kéo sợi dệt vải,trong

xây dựng,làm đồ gỗ,…)hoặc chế biến thành giấy.

-Xenlulo còn là nguyên liệu sản xuất tơ nhân tạo như tơ

sissco,tơ axetat và chế tạo thuốc súng không khói.

Vải sợi vissco:

-Từ xenlulo tạo xenlulo trraxetat dùng sản xuất tơ

axetat,tơ vissco hoặc phim ảnh.

Phim ảnh:

-Thủy phân xenlulozơ sẽ được glucozơ làm nguyên liệu

để sản xuất etanol.

-Xenlulo còn có ứng dụng quan trọng trong việc sản xuất

bê tông polyme – một hướng đi quan trọng trong xây

dựng hiện đại ngày nay.

Phần 2:Bê tông polyme trên nền

xenlulo:

I. Cốt liệu :

-Thành phần chính của BP (gần 80% theo thể tích ) là chất

độn và cốt liệu , mục đích và vai trò của chúng khi đưa vào

nhựa là tạo cho kompodit độ bền , tính biến dạng và tuổi

thọ , đáp ứng các điều kiện khai thác vật liệu trong các kết

cấu

-Cốt liệu là các hạt có kích thước lớn đến 50mm và lớn hơn

của các khoáng vật ở dạng cát , đá dăm và sỏi cũng như các

hạt được chế tạo chuyên dụng từ gốm có hình dạng đều

hoặc không đều với các tỷ trọng khác nhau

❖ Một số hình ảnh về cốt liệu sử dụng cho bê

tông polime dùng nhựa xenlulo

Sỏi sông

Gạch vỡ chịu axit

❖ Cốt liệu

Đá dăm granit

Đá dăm bandan

II.Chất hóa dẻo:

là những chất khi cho vào vật liệu làm tăng độ mềm dẻo

của vật liệu. Chất hóa dẻo đựoc sử dụng nhiều khi gia công

các vật liệu polyme. Hàm lượng chất hóa dẻo thường từ 35-

50%. Chất hóa dẻo thường là este của các hợp chất hữu cơ

như DBP - dibutyl Phtalat, DOP - dioctyl phtalat, DIOP -

diizooctyl phtalat...

Chất hóa dẻo làm giảm nhiệt độ thủy tinh hóa Tg, và nhiệt

độ nóng chảy Tm của polyme. Nó làm giảm tính cứng

nhưng tăng tính bền, dai của vật liệu.

Các thuộc tính của các vật liệu khác cũng được cải thiện

khi pha trộn với chất dẻo bao gồm bê tông, đất sét, và các

sản phẩm liên quan

 . Chất hóa dẻo thường được sản xuất từ cửa sổ pop

lignosulfonates , một sản phẩm từ giấy công nghiệp.

Superplasticizers đã thường được sản xuất từ gỗ hoạt

tính naphthalene ngưng hoặc gỗ hoạt tính melamine

formaldehyde, mặc dù sản phẩm mới dựa trên ete

carboxylic đang có sẵn. Dẻo lignosulfonate dựa trên

truyền thống, naphthalene và melamine siêu dẻo sulfonate

dựa trên phân tán các hạt xi măng flocculated thông qua

cơ chế của lực đẩy tĩnh điện (xem keo ). Trong dẻo bình

thường, hoạt chất được hấp thụ trên các hạt xi măng, đem

lại cho họ một khoản phí tiêu cực, điều này dẫn đến lực

đẩy giữa các hạt. Lignin , naphthalene và melamine sulfonate

siêu dẻo là các polyme hữu cơ



 Chất hóa dẻo thường dùng cho xenlulozo là

dimetil ftalat :C6H4(COOCH3)2 có khối lượng phân tử 194.19

dietifatlat:C6H4(COOC2H5)2 có khối lượng phân tử 222.24

dibutilftalat: có khối lượng phân tử 238.35

dioktilftalat :C6H4(COOC8H7)2 có khối lượng phân tử 390.57

diaktilftalat :C6H4(COOR)2 có khối lượng phân tử 390.57

dikaprilftalat: C6H4(COOC8H7)2 có khối lượng phân tử 265

dibutilxebaxinat:C8H16(COOC4H9)2 có khối lượng phân tử

314..47

dioktilxebaxinat:C8H16(COOC4H17)2 có khối lượng phân tử

426.68

dioctylphthalat(dioktilftalat)

 1.Tính chất

D.O.P,D.B.P là một chất lỏng khan,trong suốt, gần như

không màu, có mùi khó nhận biết được.

Tan trong các loại dung môi hữucơ thông thường. Có thể

trộn lẫn và tương hợp với các chất hoá dẻo đơn phân

tửthường được dùng trong PVC

Hầu như không tan trong nước.

Làm chất hoá dẻo và chất phân táncho các loại sơn phủ

cellulose, cellulose acetate butyrate.

III.Chất độn mịn:

 Các chất độn mịn có ảnh hưởng rộng lớn đến các tính chất

của polime có chất lèn đầy. Chúng ta biết rằng trong bê tông

polime các chất độn khoáng đóng vai trò của phụ gia làm

nghèo , làm giảm nhanh giá thành của các cấu kiện polime ,

hạn chế các biến dạng co và nhiệt , điều chỉnh tỷ trọng ,

cường độ , độ cứng ,các tính chất cơ lí và các tính chất khác.

Các loại chất độn mịn thường được sử dụng trong sản xuất

bê tông xenlulo bao gồm :thạch anh dạng bột , andedit, bazan

…

Các chất độn khoáng khác : bột barit ,bột cát thạch anh ,

bột andehit , agloporit nghiền ,đôlômit nghiền mịn , than

cốc nghiền mịn , bột điện cực graphit, corunđum trắng ,cao

lanh, tank ,cát thạch anh sông

 Các chất độn khoáng khác : bột barit ,bột cát thạch anh , bột

andehit , agloporit nghiền ,đôlômit nghiền mịn , than cốc

nghiền mịn , bột điện cực graphit, corunđum trắng ,cao lanh,

tank ,cát thạch anh sông …

 Thành phần ,tính chất của 1 số chất độn tiêu biểu :

 Barit (baryt), công thức (BaSO₄), là một khoáng vật chứa

bari sunfat. Nhóm barit bao gồm

barit, celestin, anglesit và anhydrit. Barit nhìn chung có màu

trắng hoặc không màu, và là nguồn chủ yếu cung cấp chủ

yếu của bari. Barit và celestin tạo thành hỗn hợp rắn

(Ba,Sr)SO_4.

 Thạch anh (silic điôxít, SiO₂) là một trong số những khoáng

vật phổ biến trên Trái Đất. thức chung là SiO₂.

Bài thuyết trình Chuyên đề: Bê tông polyme chất kết dính xenlulo - Cao Đắc Quang