Tài liệu Bài thuyết trình bê tông polieste

Bê tông Polime POLIESTE Nhóm thực hiện: Phạm Thị Phương Anh Lê Tuấn Anh Trần Đức Công Lê Trọng Đại Trần Hải Đăng Dương Đình Định Cao Văn Hải Bê tông polieste I. Giới thiệu chung.  Bê tông là vật liệu xây dựng thông dụng nhất trên hành tinh chúng ta. Hiện nay, khoảng 5-8% lượng CO2 do con người thải ra có nguồn gốc từ ngành công nghiệp sản xuất xi măng Portland, một chất kết dính không thể thiếu của bê tông thông 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 bình 5%. I. Giới thiệu chung.   Để có thể kìm hãm tốc độ ô nhiễm đã lên tới mức cảnh báo như hiện nay đòi hỏi chúng ta phải có biện pháp thay thế một phần bê tông sử dụng CKD xi măng pooc lăng bằng loại bê tông sử dụng CKD polime. Bê tông polime sử dụng các loại thải phẩm từ nhà máy than đá, lọc dầu,.. Sử dụng các loại CKD làm từ nhựa như polieste, epoxy, phuran,… Bê tông polyme có rất nhiều ưu điểm so với bê tông thông thường. Trước hết, về căn bản nó có khả năng "hạn chế" lượng khí thải CO2 đồng 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 tông polime  Để tìm kiếm giải pháp tăng cường độ, tỷ trọng, độ bền hóa học của bê tông và bê tông cốt thép đã tạo ra một nhóm bê tông có dùng phụ gia polime hoặc trên cơ sở polime, mà tên gọi chúng hình thành tự do, bất kì và chưa theo một quy luật nào cả.  Có thể thống nhất rằng đây là một loại bê tông đặc biệt có dùng phụ gia polime, hoặc trên cơ sở polime, chúng bao gồm 4 nhóm:  Bê tông xi măng polime  Bê tông silicat polime  Polime bê tông  Bê tông polime ở đây chúng ta tập trung nghiên cứu bê tông polime. I. Giới thiệu chung. 1. Bê tông polime  Bê tông polime được chế tạo từ nhựa tổng hợp cùng chất độn, cốt liệu bền hóa không có sự tham gia của khất kết dính khoáng và nước. Bê tông polime chứa trong thành phần của mình không dưới ba thành phần hạt của chất độn và cốt liệu: chất độn mịn có kích thước hạt dưới 0,15mm, cốt liệu – cát với thành phần hạt kích thước dưới 5mm và đá dăm với thành phần hạt kích thước dưới 50mm. I. Giới thiệu chung. 1. Bê tông polime  Bê tông polime có thể được chế tạo từ chất kết kính là các nhựa hoạt tính nhiệt (phenol, karbamid, furan, polieste, poliuretan, epoxy) và chất kết dính là các polime dẻo nhiệt (cumaron, metilmetakrilat). Bê tông polime dùng cho tất cả các kết cấu chịu lực bền hóa chủ yếu được chế tạo từ các nhựa hoạt tính nhiệt. Trong số các loại nhựa hoạt tính nhiệt epoxy và poliuretan là loại nguyên liệu quý hiếm, giá thành cao. Trong bài này ta đề cập đến bê tông polime sử dụng chất kết dính là nhựa polieste. I. Giới thiệu chung.  So sánh với xi măng Portland thông thường (OPC), bê tông polyme (GPC) có nhiều tính năng tốt hơn (khả năng chống ăn mòn hóa học, chịu nhiệt (tới 2400oF), chịu nén và có độ bền kéo, sự co ngót...). I. Giới thiệu chung. 2. Polieste   Nhựa polyester được sử dụng rộng rãi trong công nghệ composite, Polyester loại này thường là loại không no, đây là nhựa nhiệt rắn, có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng hoặc ở dạng rắn nếu có điều kiện thích hợp. Thông thường người ta gọi polyester không no là nhựa polyester hay ngắn gọn hơn là polyester. Polyester có nhiều loại (các acid, glycol và monomer), mỗi loại có những tính chất khác nhau phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố:  Thành phần nguyên liệu (loại và tỷ lệ tác chất sử dụng);  Phương pháp tổng hợp;  Trọng lượng phân tử;  Hệ đóng rắn (monomer, chất xúc tác, chất xúc tiến)  Hệ chất độn I. Giới thiệu chung. 2. Polieste  Đa số nhựa polyester có màu nhạt, thường được pha loãng trong styrene. Lượng styrene có thể lên đến 50% để làm giảm độ nhớt của nhựa, dễ dàng cho quá trình gia công. Ngoài ra, styrene còn làm nhiệm vụ đóng rắn tạo liên kết ngang giữa các phân tử mà không có sự tạo thành sản phẩm phụ nào. Polyester còn có khả năng ép khuôn mà không cần áp suất.  Polyester có thời gian tồn trữ ngắn là do hiện tượng tự đóng rắn của nó sau một thời gian. Thông thường, người ta thêm vào một lượng nhỏ chất ức chế trong quá trình tổng hợp polyester để ngăn ngừa hiện tượng này. I. Giới thiệu chung. Ưu nhược điểm của nhựa Polieste Ưu điểm  Dễ sử dụng  Rẻ (1-2 euro/kg) Nhược điểm Tính chất cơ học trung bình  Styren thoát ra nhiều trong khuôn mở  Co ngót khi đóng rắn cao  Giới hạn thời gian làm việc II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste. 1. Chất kết dính polieste.  Polyeste là tên chung của nhóm polyme thu được khi trùng ngưng axit đa chức và rượu đa chức. Nhóm chức este được hình thành do quá trình tương tác giữa các nhóm chức axit và rượu nối các phần còn lại của các phân tử phản ứng.  Polieste , thu nhận chúng được khi có sự tác dụng của axit malein với glicol (polietilenglikolmaleinat), có khả năng trùng hợp và đồng trùng hợp. Sự đóng rắn của nhựa polieste không bão hòa xảy ra do kết quả của polieste không bão hòa và monome lỏng khi đốt nóng hoặc dưới tác dụng của chất tăng tốc và chất kích động. Đóng vai trò của monome phổ biến nhất là stirol. II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste. 1. Chất kết dính polieste. Nguyên liệu tạo nhựa polyeste - Axit terephtalic: thuộc họ axit phenyl đicacbosilic, có đồng phân khác là axit phtalic và isophtalic  II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste. - Đimetylterephtalat (DMT) là dẫn xuất của axit terephtalic được sử dụng rộng rãi trong sản xuất polyeste vì có nhiều ưu điểm về mặt kĩ thuật. Có thể điều chế bằng cách oxy hóa p-xylen 2 giai đoạn với oxy không khí và xúc tác là naphtenat Coban. p-xylene Terephtalic axit II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.  Tổng hợp polieste - Quá trình xảy ra ở nhiệt độ cao (250 – 270oC) dưới chân không, xúc tác thường là amin bậc bốn. Quá trình phản ứng có kèm theo sự tách sản phẩm phụ là nước, để phản ứng đạt cân bằng nhanh và polyme thu được có trọng lượng phân tử lớn người ta tiến hành tách nước trong quá trình phản ứng bằng chân không. II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste. - Etylen glycol: được sản xuất từ etylen là một sản phẩm phổ biến của quá trình crăckinh dầu mỏ: II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste. 2. Đóng rắn nhựa polieste + styren  Xúc tác thêm vào → thay đổi màu của nhựa UPE  Quá nhiều xúc tác → thời gian gel hoá quá nhanh  Quá ít xúc tác → quá trình đóng rắn không hoàn toàn  Trong quá trình đóng rắn, co ngót nhiều (4-8%) gây biến dạng, tạo những tiềm năng gây hư hỏng trong vật liệu II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste. 3. Chất hóa dẻo  Chất hoá dẻo (plasticizers) là chất có tác dụng làm tăng độ mềm dẻo của mạch polymer, giúp polymer dễ nóng chảy hơn, cấu tạo mạch linh động hơn, thích hợp cho quá trình gia công 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 tính chất hoá học cơ bản của vật liệu được hoá dẻo. II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste. 3. Chất hóa dẻo  Cơ chế hóa dẻo Polymer có cấu trúc xác định với sự thay đổi cấu dạng trong không gian. khi ta đưa chất hoá dẻo vào polymer, các phân 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 dính polieste. 3. Chất hóa dẻo  Một số chất hóa dẻo sử dụng: Phathalate: là chất đa năng và được sử dụng nhiều nhất, bằng cách cho anhydric phthalic phản ứng với alcohol, tạo thành chất có độ tương hợp tốt, gia công dễ, ổn định nhiệt độ thấp, kém bay hơi, ổn định nhiệt và ổn định quang, chi phí thấp.