Tài liệu Bài thuyết trình bê tông polieste

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 bandan Đá dăm granit 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 3550%. 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)SO4.  Thạch anh (silic điôxít, SiO2) là một trong số những khoáng vật phổ biến trên Trái Đất. thức chung là SiO2.