Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su compozit từ xơ da phế thải và xơ dệt ứng dụng tấm trải sàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ----------------------------------- LÊ THÚY HẰNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XƠ DA PHẾ THẢI VÀ XƠ DỆT ĐỂ CHẾ TẠO VẬT LIỆU CAO SU COMPOZIT ỨNG DỤNG LÀM TẤM TRẢI SÀN LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ DỆT MAY Hà Nội – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ----------------------------------- LÊ THÚY HẰNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XƠ DA PHẾ THẢI VÀ XƠ DỆT ĐỂ CHẾ TẠO VẬT LIỆU CAO SU COMPOZIT ỨNG DỤNG LÀM TẤM TRẢI SÀN Ngành: CÔNG NGHỆ DỆT, MAY Mã số: 9540204 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ DỆT MAY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. NGUYỄN PHẠM DUY LINH Hà Nội – 2020 Hà Nội – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được tác giả khác công bố. Một phần kết quả của luận án được chính tôi thực hiện trong khuôn khổ của của đề tài khoa học công nghệ cấp Thành phố Hà Nội. Mã số đề tài: 01C-03/01-2014-2 do TS.

Đoàn Anh Vũ đồng thời là thầy hướng dẫn luận án làm chủ nhiệm. Tôi đã được chủ nhiệm đề tài đồng ý cho phép sử dụng các kết quả này trong báo cáo của luận án (có giấy xác nhận của đề tài). Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Các thí nghiệm được tiến hành một cách nghiêm túc trong quá trình nghiên cứu, không có sự sao chép từ bất kỳ tài liệu khoa học nào.

Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm 2020 Tập thể hướng dẫn khoa học Tác giả 1. Đoàn Anh Vũ Lê Thúy Hằng 2. Nguyễn Phạm Duy Linh i LỜI CẢM ƠN Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới TS. Đoàn Anh Vũ và TS.

Nguyễn Phạm Duy Linh, những người thầy tâm huyết đã tận tình hướng dẫn hết lòng, động viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi, góp ý cho tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp thuộc Viện Dệt may-Da giầy và Thời trang, Trung tâm Công nghệ Polyme compozit và Giấy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin cảm ơn các Giáo sư, Phó giáo sư, TS là chủ tịch hội đồng, phản biện, thư ký và ủy viên hội đồng đã dành thời gian quý báu để đọc, tham gia hội đồng chấm luận án với những góp ý cụ thể, bổ ích, giúp tôi hoàn thiện tốt hơn nội dung nghiên cứu của luận án. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến Ban giám hiệu Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên.

Xin cảm ơn TS. Lưu Hoàng trưởng Khoa cùng tập thể ban lãnh đạo Khoa, các thầy cô giáo thuộc Khoa Công nghệ May & Thời trang, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên, nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và hoàn thành luận án. Cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đã luôn động viên, khích lệ trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới Gia đình, những người thân yêu gần gũi nhất đã luôn động viên, san sẻ và gánh vác công việc, luôn tạo điều kiện tốt nhất để tôi yên tâm hoàn thành luận án.

Trong quá trình thực hiện luận án không thể tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế. Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo và bổ sung của các thầy cô và đồng nghiệp để luận án được hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm 2020 Tác giả Lê Thuý Hằng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii MỤC LỤC.

iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .ix DANH MỤC CÁC BẢNG. xii MỞ ĐẦU. TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN.

Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA LUẬN ÁN. GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN. KẾT CẤU CỦA LUẬN ÁN.

4 Chương 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN. Tổng quan chung về vật liệu polyme compozit. Khái niệm về vật liệu polyme compozit. Vật liệu compozit nền cao su.

Tổng quan về da thuộc, phế thải da thuộc trong sản xuất sản phẩm da giầy. Cấu trúc chung của da thuộc. Cấu tạo và tính chất da thuộc. Phế thải da thuộc trong sản xuất sản phẩm da giầy.

Tổng quan về một số loại xơ dệt tổng hợp và xơ phế từ quá trình dệt. Một số loại cao su và phụ gia sử dụng gia công chế tạo vật liệu compozit nền cao su. Một số phụ gia sử dụng gia công chế tạo vật liệu compozit nền cao su. Tổng quan về vật liệu polyme compozit sử dụng xơ da thuộc phế thải.

Một số nghiên cứu ngoài nước về vật liệu polyme compozit sử dụng xơ da thuộc phế thải. Một số nghiên cứu trong nước về vật liệu polyme compozit sử dụng xơ da phế thải. Vật liệu polyme compozit được tạo từ một số xơ dệt trên nền cao su. Tổng quan về vật liệu trải sàn sử dụng xơ da thuộc phế thải.

Kết luận phần tổng quan và hướng nghiên cứu của luận án. Kết luận phần tổng quan. Hướng nghiên cứu tiếp theo. 58 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Nguyên vật liệu và hóa chất. Nguyên vật liệu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.

Nghiên cứu lý thuyết. Nghiên cứu chế tạo vật liệu xơ da/cao su và xơ dệt/xơ da/cao su. Phương pháp đánh giá tính chất, cấu trúc của vật liệu. Phương pháp đo các đặc trưng lưu hóa.

Phương pháp xác định độ nhớt Mooney. Phương pháp xác định tính chất cơ học. Phương pháp xác định độ cứng. Phương pháp xác định độ nén dư.

Phương pháp xác định khả năng mài mòn. Phương pháp chụp kính hiển vi điện tử quét (SEM). Phương pháp xác định hệ số lão hoá nhiệt của vật liệu. Phương pháp xác định độ trương của vật liệu trong dung môi.

Phương pháp xác định mật độ khâu mạch, khối lượng phân tử giữa các nút mạng. Phương pháp Phổ hồng ngoại (FTIR). Phương pháp phân tích nhiệt vi sai quét (DSC). Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA).

Phương pháp phân tích cơ nhiệt động (DMA). Kết luận chương 2. 77 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nền cao su đến khả năng chế tạo vật liệu polyme compozit sử dụng xơ da thuộc phế thải.

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nền cao su đến tính chất cơ học của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nền cao su đến khả năng trương nở trong dung môi của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nền cao su đến hình thái cấu trúc vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất xúc tiến lưu hoá đến tính chất của vật liệu polyme compozit nền cao su nitril và xơ da thuộc phế thải.

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại xúc tiến lưu hoá đến đặc trưng lưu hóa của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại xúc tiến lưu hoá đến khả năng trương nở trong dung môi của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại xúc tiến lưu hoá đến tính chất cơ học của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại xúc tiến lưu hoá đến khả năng chịu mài mòn của vật liệu.

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện gia công đến tính chất của vật liệu polyme compozit nền cao su nitril và xơ da thuộc phế thải. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hệ số điền đầy đến tính chất của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ trộn đến tính chất của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lưu hoá đến tính chất của vật liệu 94 3.

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng xơ da đến tính chất của vật liệu polyme compozit nền cao su nitril. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng xơ da thuộc phế thải đến đặc trưng lưu hóa của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng xơ da thuộc phế thải đến tính chất cơ học của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của da thuộc phế thải đến vòng trễ của vật liệu.

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng xơ da đến hình thái cấu trúc của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng xơ da thuộc phế thải đến khả năng trương nở trong dung môi của vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý hóa học bề mặt xơ da đến tính chất của vật liệu polyme compozit nền cao su nitril. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý hoá học đến cấu trúc hoá học bề mặt của xơ da.

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý hoá học đến hình thái cấu trúc của xơ da. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý hoá học đến tính chất của cơ học vật liệu. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý hoá học đến độ hấp thụ nước của vật liệu. Kết quả nghiên cứu nâng cao tính chất của vật liệu polyme compozit cao su nitril/xơ da thuộc phế thải bằng phương pháp lai tạo với xơ dệt.

Kết quả nghiên cứu lựa chọn loại xơ dệt phù hợp cho việc lai tạo với xơ da/NBR. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chiều dài xơ polyamit đến tính chất của vật liệu polyme compozit nền cao su nitril gia cường bằng hệ lai tạo xơ da/xơ dệt. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng xơ polyamit và xơ da đến tính chất của vật liệu polyme compozit nền cao su nitril gia cường bằng hệ lai tạo xơ da /xơ dệt. Đánh giá ảnh hưởng của xơ polyamit đến khả năng trương nở trong dung môi của vật liệu.

Nghiên cứu ảnh hưởng sự có mặt của xơ polyamit tính chất nhiệt của vật liệu tổ hợp. Đánh giá ảnh hưởng của xơ polyamit đến tính lão hóa của vật liệu .