LUẬN văn tốt NGHIỆP NGHIÊN cứu TỔNG hợp NHỰA POLYCAPROLACTONE
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.57 MB, 244 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
BỘ MÔN VẬT LIỆU POLYMER
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NHỰA POLYCAPROLACTONE
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Sinh viên thực hiện
MSSV
Vũ Thị Ngọc Hiếu
1711323
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021
TIEU LUAN MOI download :
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
BỘ MÔN VẬT LIỆU POLYMER
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NHỰA POLYCAPROLACTONE
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Sinh viên thực hiện
MSSV
Vũ Thị Ngọc Hiếu
1711323
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021
TIEU LUAN MOI download :
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM Độc lập – Tự do – Hạnh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
phúc .....................................
....................................
Số: _______/BKĐT
Khoa: Công Nghệ Vật Liệu
Bộ Môn: Vật liệu Polymer
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
1. HỌ VÀ TÊN: VŨ THỊ NGỌC HIẾU
2. NGÀNH: VẬT LIỆU POLYMER
3. Đề tài: “ Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone”
4. Nhiệm vụ của luận văn tốt nghiệp (Yêu cầu về nội dung và số liệu ban
đầu): - Nghiên cứu tổng hợp Polycaprolactone có cấu trúc mạch thẳng và
mạch sao.
- Khảo sát sự thay đổi trọng lượng phân tử theo thời gian phản ứng ở những điều
kiện nhiệt độ và tỷ lệ xúc tác khác nhau.
- So sánh hiệu quả của các chất khơi mào khác nhau trong cùng điều kiện phản
ứng.
5. Ngày giao luận văn: 02/2021
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 08/2021
7. Họ tên người hướng dẫn:
PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Nội dung và yêu cầu luận văn nghiên cứu đã được thông qua Bộ Mơn.
TP.HCM, ngàytháng
CHỦ NHIỆM BỘ MƠN
(Ký và ghi rõ họ tên)
PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN:
Người duyệt (chấm sơ bộ):.....................
Đơn vị:....................................................
Ngày bảo vệ:...........................................
Điểm tổng kết:........................................
Nơi lưu trữ luận văn:..............................
TIEU LUAN MOI download :
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH
KHOA ....................................
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM Độc lập – Tự do – Hạnh
phúc .....................................
PHIẾU CHẤM ĐIỂM BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
(Dành cho người hướng dẫn/phản biện)
-
1. HỌ VÀ TÊN: VŨ THỊ NGỌC HIẾU
2. NGÀNH: VẬT LIỆU POLYMER
3. Đề tài: “ Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone”
4. Họ và tên người hướng dẫn/phản biện:
5. Tổng quát về bản thuyết trình:
Số trang
Số bảng số liệu
Số tài liệu tham khảo
Hiện vật (sản phẩm)
Tổng quát về các bản vẽ:
- Số bản vẽ:………… Bản A1:………… Bản A2:………… Khổ khác:
……………..
- Số bản vẽ tay:……………………..
– Số bản vẽ trên máy tính:
………………...
Những ưu điểm chính của LVTN:
………………………………………………………
………………………………………………………………………………………..
.…
………………………………………………………………………………………..
.…
………………………………………………………………………………………
…...
Những thiếu sót chính của LVTN:
………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…...
………………………………………………………………………………………
…...
………………………………………………………………………………………
…...
Đề nghị:
Được bảo vệ:
Bổ sung thêm để bảo vệ:
Không được bảo vệ:
Câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng (CBPB ra ít nhất 2 câu):
1)
………………………………………………………………………………………..
.
………………………………………………………………………………………
…..
TIEU LUAN MOI download :
2)………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………..
3)………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………..
4)………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………..
Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, trung bình): Điểm:........../10
TP.Hồ Chí Minh, ngày.......tháng......năm 2021
(Ký và ghi rõ họ tên)
TIEU LUAN MOI download :
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Thành phố Hồ Chí Minh, ngàytháng
Giáo viên hướng dẫn
TIEU LUAN MOI download :
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Thành phố Hồ Chí Minh, ngàytháng
Giáo viên phản biện
TIEU LUAN MOI download :
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS. Huỳnh Đại Phú,
người đã hướng dẫn và dạy cho em nhiều điều quý giá về kiến thức chuyên ngành và điều
hay ở ngoài cuộc sống. Nhờ có sự hướng dẫn tận tụy của thầy, đã giúp em hoàn thiện
được đề tài luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone”. Em kính
chúc thầy và gia đình sức khỏe dồi dào, bình an.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến anh Phạm Ngọc Sinh, anh đã hỗ trợ em rất nhiều trong
cả về mặt kiến thức, dụng cụ và hóa chất thí nghiệm. Anh ln nhắc nhở, bảo ban em
đúng tiến độ. Em kính chúc anh và gia đình sức khỏe dồi dào, thành cơng trong cuộc
sống. Bên cạnh đó, em cũng gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Nhật Trường, chị Nguyễn
Phạm Thảo Nhân, cùng tồn thể các bạn K17 làm thí nghiệm tại Trung tâm nghiên cứu
vật liệu Polymer đã luôn hỗ trợ và giúp đỡ em mỗi khi em gặp khó khăn.
Quan trọng hơn hết, không thể thiếu những lời động viên từ Ba mẹ, anh chị và các
thành viên khác trong gia đình, mọi người là mục tiêu để con hướng tới, là chỗ dựa của
con khi mệt mỏi. Con biết ơn vì là một phần trong gia đình tràn đầy yêu thương của mình.
Luận văn tốt nghiệp này là thành quả của sự nỗ lực phấn đấu, sự chăm chỉ làm
việc cả ngày lẫn đêm, sự áp dụng những kiến thức nền tảng đã học. Mặc dù có nhiều điều
vẫn chưa đạt được, nhưng em đã học hỏi và hoàn thiện hơn rất nhiều. Đây là bằng
chứng, là cột mốc quan trọng đánh dấu sự khép lại của quãng đường sinh viên và là hành
trang để tích lũy kinh nghiệm cho quãng đường học ở “trường đời” sắp tới.
Mặc dù đã cố gắng hồn thiện, nhưng sẽ có một vài thiếu sót và lỗi sai khơng thể
tránh khỏi. Em mong quý thầy cô và các bạn đọc thông cảm và cho em những lời nhận
xét quý báu để em có thể hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cơ, bạn đọc và kính chúc sức khỏe mọi người!
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 6 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Vũ Thị Ngọc Hiếu
“ Thiên phú có thể khiến một người tỏa sáng--Nhưng sự cố gắng cũng có thể”
TIEU LUAN MOI download :
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
MỤC LỤC
MỤC LỤC.......................................................................................................................... i
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG........................................................................................................ ix
DANH MỤC VIẾT TẮT................................................................................................xii
TÓM TẮT LUẬN VĂN................................................................................................. xiii
CHƯƠNG: MỞ ĐẦU..................................................................................................... xv
Đặt vấn đề................................................................................................................. xv
Tình hình nghiên cứu trên thế giới....................................................................... xvii
Ý nghĩa khoa học của đề tài..................................................................................xviii
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài..................................................................................xviii
Tính cấp thiết và tính mới.....................................................................................xviii
Mục tiêu nghiên cứu...............................................................................................xix
Đối tượng nghiên cứu.............................................................................................xix
Nội dung nghiên cứu...............................................................................................xix
Phạm vi nghiên cứu................................................................................................. xx
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN......................................................................................... 1
1.1. Tổng quan về nhựa phân hủy sinh học................................................................... 1
1.1.1.
Giới thiệu về nhựa phân hủy sinh học............................................................. 1
1.1.2.
Lịch sử phát triển của nhựa phân hủy sinh học............................................... 1
1.1.3.
Cơ chế phân hủy sinh học............................................................................... 3
1.1.4.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy sinh học..................................5
1.1.5.
Phân loại nhựa phân hủy sinh học................................................................... 6
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
TIEU LUAN MOI download :
i
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
1.1.6. Ưu và nhược điểm của nhựa phân hủy sinh học
1.1.7. Ứng dụng của nhựa phân hủy sinh học ............................................................
1.1.8. Một số loại nhựa phân hủy sinh học phổ biến ...............................................
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.2. Nhựa Polycaprolactone .........................................................................................
1.2.1. Giới thiệu về nhựa polycaprolactone .............................................................
1.2.2. Lịch sử phát triển của polycaprolactone ........................................................
1.2.3. Tính chất của nhựa polycaprolactone ............................................................
1.2.4. Ứng dụng của nhựa polycaprolactone ............................................................
1.2.4.1. Ứng dụng trong y học ..............................................................................
1.2.4.2. Ứng dụng trong một số lĩnh vực khác .....................................................
1.3. Trùng hợp mở vòng của polyester ........................................................................
1.3.1. Trùng hợp mở vòng cation .............................................................................
1.3.2. Trùng hợp mở vòng anion ..............................................................................
1.3.3. Trùng hợp mở vịng chèn-phối trí ..................................................................
1.4.
Cơ chế các chất xúc tác mở vòng ε-caprolactone của Stannous 2
(Thiếc Octoate-Sn(Oct)2) ................................................................................................
1.5.
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
Các yếu tố ảnh hưởng đến trọng lượng phân tử ..........................
ii
TIEU LUAN MOI download :
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
CHƯƠNG 2:
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
THỰC NGHIỆM.................................................................................. 28
2.1. Nội dung thực nghiệm......................................................................................... 28
2.2. Nguyên liệu chính................................................................................................ 29
2.3. Dụng cụ và thiết bị sử dụng................................................................................. 31
2.3.1.
Các dụng cụ sử dụng trong q trình thí nghiệm..........................................31
2.3.2.
Các thiết bị sử dụng trong q trình thí nghiệm............................................ 33
2.4. Quy trình thực nghiệm......................................................................................... 35
2.4.1.
Nghiên cứu tổng hợp PCL mạch thẳng, xúc tác Sn(Oct)2.............................35
2.4.2.
Nghiên cứu tổng hợp PCL mạch sao, xúc tác Sn(Oct)2.................................38
2.5. Phương pháp phân tích và đánh giá..................................................................... 42
2.5.1.
Phương pháp đo độ nhớt bằng nhớt kế Ostwald............................................ 42
2.5.1.1.
Cơ sở lý thuyết về độ nhớt..................................................................... 42
2.5.1.2.
Phương pháp đo độ nhớt xác định trọng lượng phân tử của polymer.....43
2.5.1.3.
Đo độ nhớt bằng ống mao quản thủy tinh (nhớt kế Ostwald).................45
2.5.2.
Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại FT-IR.............................................. 47
2.5.3.
Phương pháp phân tích sắc ký gel GPC........................................................ 48
2.5.4.
Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR....................49
1
CHƯƠNG 3:
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN................................................................. 51
3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và xúc tác đến phản ứng tổng hợp
polycaprolactone (PCL) mạch thẳng, xúc tác Sn(Oct)2- PCL-DEG-PCL......................51
3.1.1.
Tính tốn ngun liệu sử dụng trong thí nghiệm nghiên cứu tổng hợp PCL
mạch thẳng, xúc tác Sn(Oct)2 – PCL-DEG-PCL........................................................ 51
3.1.2.
Khảo sát sự thay đổi trọng lượng phân tử và độ đa phân tán của PCL-DEG53
PCL, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, 140 ℃ theo thời gian phản ứng......................................................................................................................................................................................................................................................................................................
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
TIEU LUAN MOI download :
iii
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
3.1.3.
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Mối quan hệ giữa độ nhớt nội tại và trọng lượng phân tử của PCL-DEG-PCL
theo thời gian phản ứng.............................................................................................. 57
Tiến hành đo độ nhớt theo thời gian của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác
Sn(Oct)2, thực hiện phản ứng ở 140℃..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
3.1.4.
58
Khảo sát sự thay đổi trọng lượng phân tử của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác
64
Sn(Oct)2, 150 ℃ theo thời gian phản ứng.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
3.1.5.
Khảo sát sự thay đổi trọng lượng phân tử của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác
69
Sn(Oct)2, 160 ℃ theo thời gian phản ứng.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
3.1.6.
So sánh sự thay đổi trọng lượng phân tử nhớt của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc
tác Sn(Oct)2 theo thời gian phản ứng ở những nhiệt độ khác nhau............................73
3.1.7.
Đánh giá cấu trúc của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, phản ứng ở
160℃ bằng phương pháp phân tích phổ hồng ngoại FT-IR........................................................................................................................................................................................................................................................................
76
3.1.8.
Đánh giá cấu trúc phân tử của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, phản
ứng ở 160℃ bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR.................................................................................................................................................................................. 78
1
3.1.9.
Ảnh hưởng của tỷ lệ xúc tác và sự thay đổi trọng lượng phân tử của PCL-DEG83
PCL, 0.4% xúc tác Sn(Oct)2, nhiệt độ phản ứng 160℃................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và xúc tác đến phản ứng tổng hợp PCL mạch
sao, xúc tác Sn(Oct)2- PCL-4-star................................................................................. 88
3.2.1.
Tính tốn ngun liệu sử dụng trong thí nghiệm nghiên cứu tổng hợp PCL
mạch sao, xúc tác Sn(Oct)2-PCL-4-star..................................................................... 89
3.2.2.
Khảo sát sự thay đổi trọng lượng phân tử theo thời gian phản ứng của PCL-4-
star, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, 140 ℃...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
3.2.3.
91
Khảo sát sự thay đổi trọng lượng phân tử của PCL-4-star, 0.2% xúc tác
Sn(Oct)2, 150 ℃ theo thời gian phản ứng.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
TIEU LUAN MOI download :
95
iv
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
3.2.4.
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Khảo sát sự thay đổi trọng lượng phân tử và độ đa phân tán của PCL-4-star,
99
0.2% xúc tác Sn(Oct)2, 160℃ theo thời gian phản ứng.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
3.2.5.
So sánh sự thay đổi trọng lượng phân tử nhớt của PCL-star, 0.2% xúc tác
Sn(Oct)2 theo thời gian phản ứng ở những nhiệt độ khác nhau................................103
3.2.6.
Đánh giá cấu trúc phân tử của PCL-4-star, 0.2% xúc tác Sn(Oct) 2, phản ứng ở
106
160℃ bằng phương pháp phân tích phổ hồng ngoại FT-IR..................................................................................................................................................................................................................................................................
3.2.7.
Đánh giá cấu trúc phân tử của PCL-4-star, 0.2% xúc tác Sn(Oct) 2, phản ứng ở
160℃ bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR........................................................................................................................................................................................109
1
3.2.8.
Ảnh hưởng của tỷ lệ xúc tác và sự thay đổi trọng lượng phân tử của PCL-4113
star, 0.4% xúc tác Sn(Oct)2, ở nhiệt độ phản ứng 160℃........................................................................................................................................................................................................................................................................................................
3.3. So sánh hiệu quả trọng lượng phân tử đạt được của PCL mạch thẳng (PCL-DEGPCL) và mạch sao (PCL-4-star) được tổng hợp ở cùng điều kiện phản ứng...............119
CHƯƠNG 4:
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................123
4.1. Kết luận.............................................................................................................123
4.2. Kiến nghị...........................................................................................................125
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................126
PHỤ LỤC......................................................................................................................130
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
TIEU LUAN MOI download :
v
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Mơ tả giai đoạn phân hủy sinh học
Hình 1.2: Cơng thức cấu tạo của PLA ................................................................................
Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo của PCL ................................................................................
Hình 1.4: Polycaprolactone trong kĩ thuật mô và hệ vận chuyển thuốc trong cơ thể người
............................................................................................................................................ 17
Hình 1.5: Trùng hợp mở vịng cation theo cơ chế a) chuỗi hoạt động; b) hoạt hóa monomer
[4] ........................................................................................................................................
Hình 1.6: Cơ chế trùng hợp mở vịng anion [4] .................................................................
Hình 1.7: Cơ chế trùng hợp mở vịng chèn-phối trí [4] ......................................................
Hình 1.8: Cơ chế hoạt động của xúc tác thiếc Octoate [25] ...............................................
Hình 2.1: Quy trình tổng hợp PCL mạch thẳng-PCL-DEG-PCL ......................................
Hình 2.2: Phương trình phản ứng tạo PCL mạch thẳng (PCL-DEG-PCL) ........................
Hình 2.3: Quy trình phản ứng tổng hợp PCL mạch sao (PCL-4-star) ...............................
Hình 2.4: Phương trình phản ứng tổng hợp PCL-4-star .....................................................
Hình 2.5: Hệ thí nghiệm tổng hợp nhựa polycaprolactone thực hiện khuấy từ (trái) và khuấy
cơ (phải) ..............................................................................................................................
Hình 2.6: Đồ thị Huggins/Kraemer để xác định độ nhớt nội tại của polymer ...................
Hình 2.7: Khuấy mẫu dung dịch PCL ................................................................................
Hình 2.8: Hai vạch của nhớt kế Ostwald ............................................................................
Hình 3.1: Phương trình phản ứng tổng hợp PCL-DEG-PCL .............................................
Hình 3.2: Sự thay đổi trọng lượng phân tử-Mw theo thời gian phản ứng của PCL-DEG- PCL, sử dụng 0.2% xúc tác
Sn(Oct)2, ở nhiệt độ 140℃. Trọng lượng phân tử phản ứng 6h đạt 30363 g/mol; phản ứng 8h đạt 30633 g/mol; phản
ứng 16h đạt 31586 g/mol; phản ứng
20h đạt 28949 g/mol ...........................................................................................................
Hình 3.3: Biểu đồ phân bố trọng lượng phân tử Mw, Mn và độ đa phân tán (PDI) theo thời
gian phản ứng lần lượt là 6h, 8h, 16h và 20h của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác Sn(Oct) 2,
140℃ ...................................................................................................................................
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
TIEU LUAN MOI download :
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Hình 3.4: Mối tương quan giữa trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại của PCL mạch
thẳng
PCL-DEG-PCL, xúc tác Sn(Oct)2..................................................................................... 62
Hình 3.5: Trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác
Sn(Oct)2, 150℃ theo thời gian phản ứng.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
67
Hình 3.6: Biểu đồ phân bố trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại theo thời gian phản
ứng
của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác Sn(Oct 2), phản ứng 160℃.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
72
Hình 3.7: Biểu đồ thay đổi trọng lượng phân tử của PCL-DEG-PCL theo thời gian
phản
74
ứng ở các mức nhiệt độ 140℃, 150℃, 160℃...............................................................................................................................................................................................................................................
Hình 3.8: Phổ FT-IR của PCL mạch thẳng DEG-PCL-DEG, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2,
phản
ứng ở nhiệt độ 160℃, thời gian phản ứng 14h..............................................................................................................................................................................................................................................
77
1
Hình 3.9: Phổ H-NMR tham khảo từ phần mềm Chemdraw professional 18.1 của DEG, e-
caprolactone và PCL-DEG-PCL....................................................................................... 79
Hình 3.10: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác
Sn(Oct)2, ở 160℃, thời gian phản ứng 14h.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
80
1
Hình 3.11: Phổ H-NMR của PCL-DEG-PCL: A. PCL-DEG-PCL tổng hợp; B. PCL-DEGPCL của nhóm nghiên cứu khác...................................................................................... 81
Hình 3.12: Biểu đồ so sánh trọng lượng phân tử của PCL-DEG -PCL theo thời gian phản
ứng, ở nhiệt độ 160℃ với hai tỷ lệ xúc tác Sn(Oct)2 0.2%, 0.4%..............................................................................................................................................................................................................................................
86
Hình 3.13: Phương trình phản ứng tổng hợp PCL-4 star.......................................... 89
Hình 3.14: Biểu đồ phân bố trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại theo thời gian phản
ứng
của PCL-4-star, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, 140℃.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
93
Hình 3.15: Biểu đồ phân bố trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại theo thời gian phản
ứng
của PCL-4-star, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, 150℃.............................................................. 97
Hình 3.16: Biểu đồ phân bố trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại theo thời gian phản
ứng
của PCL-4-star, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, nhiệt độ 160℃..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Hình 3.17: Biểu đồ trọng lượng phân tử của PCL-4-star, sử dụng 0.2% xúc tác
Sn(Oct)2
101
104
theo thời gian phản ứng ở các mức nhiệt độ 140℃, 150℃, 160℃..................................................................................................................................................................................................................................................................
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
TIEU LUAN MOI download :
vii
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Hình 3.18: Phổ FT-IR của PCL mạch sao PCL-4-star, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, phản ứng ở
nhiệt độ 160℃, thời gian phản ứng 14h.................................................................107
Hình 3.19: Phổ FT-IR của PCL-4-star: A. PCL-4-star tổng hợp; B. PCL-4-star của nhóm
nghiên cứu khác.............................................................................................................108
Hình 3.20: Phổ H-NMR tham khảo từ phần mềm Chemdraw professional 18.1 của
pentaerythritol, ε-caprolactone và PCL-4-star..............................................110
Hình 3.21: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR của PCL-4-star, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2,
ở
160℃, thời gian phản ứng 14h..................................................................111
Hình 3.22: Phổ H-NMR của PCL-4-star: A. PCL-4-star tổng hợp; B. PCL-4-star của nhóm
nghiên cứu khác.............................................................................................................112
Hình 3.23: Biểu đồ so sánh trọng lượng phân tử nhớt của PCL-4-star theo thời gian phản
ứng, ở nhiệt độ 160℃ với hai tỷ lệ xúc tác Sn(Oct)2 0.2%, 0.4%......................117
Hình 3.24: Biểu đồ so sánh trọng lượng phân tử theo thời gian phản ứng của PCL-DEGPCL và PCL-4-star được tổng hợp ở điều kiện: A) 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, nhiệt độ 140℃
và B) 0.4% xúc tác Sn(Oct)2, nhiệt độ 160℃...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
120
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
viii
TIEU LUAN MOI download :
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy sinh học của polymer.......5
Bảng 2.1: Nguyên liệu chính sử dụng trong nghiên cứu................................................ 29
Bảng 2.2: Dụng cụ sử dụng trong quá trình tổng hợp PCL........................................... 31
Bảng 2.3: Thiết bị sử dụng trong quá trình tổng hợp PCL............................................. 33
Bảng 2.4: Cơng thức tính của các loại độ nhớt............................................................. 43
Bảng 3.1: Khối lượng thành phần các chất tham gia phản ứng tổng hợp PCL mạch thẳng,
xúc tác Sn(Oct)2 – PCL-DEG-PCL.................................................................................. 53
Bảng 3.2: Kết quả đo GPC các đại lượng Mw, Mn, và PDI theo thời gian phản ứng 6h,
8h,
16h và 20h của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, nhiệt độ 140℃.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................
54
Bảng 3.3: Kết quả đo độ nhớt ostwald theo thời gian phản ứng của PCL-DEG-PCL, 0.2%
59
xúc tác Sn(Oct)2, 140℃ và PCL-100000...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Bảng 3.4: Mối tương quan giữa nồng độ và độ nhớt của mẫu PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc
tác
60
Sn(Oct)2, 140℃...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Bảng 3.5: Bảng số liệu độ nhớt nội tại và trọng lượng phân tử đo bằng phương
pháp Gel
Permeation Chromatography-GPC của các mẫu PCL-DEG-PCL, 0.2% Sn(Oct)2, 140℃ ở
thời gian phản ứng 6h, 8h, 16h và PCL-100000.............................................................. 61
Bảng 3.6: Trọng lượng phân tử nhớt và độ nhớt nội tại của PCL-DEG-PCL, 0.2% xúc
tác
Sn(Oct)2, phản ứng ở 140℃ theo thời gian phản ứng....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
63
Bảng 3.7: Kết quả đo độ nhớt ostwald theo thời gian phản ứng của PCL-DEG-PCL, 0.2%
xúc tác Sn(Oct)2, phản ứng ở 150℃............................................................................. 65
Bảng 3.8: Trọng lượng phân tử nhớt và độ nhớt nội tại theo thời gian phản ứng của
PCLDEG-PCL, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, 150℃.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
66
Bảng 3.9: Kết quả đo độ nhớt ostwald theo thời gian phản ứng của PCL-DEG-PCL
với
0.2% xúc tác Sn(Oct)2, phản ứng 160℃...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
70
Bảng 3.10: Trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại theo thời gian phản ứng của PCLDEGPCL, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, phản ứng 160℃.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
71
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
TIEU LUAN MOI download :
ix
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Bảng 3.11: Thống kê trọng lượng phân tử của PCL mạch thẳng, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2 phản
74
ứng ở các mức nhiệt độ 140℃, 150℃, 160℃...............................................................................................................................................................................................................................................
Bảng 3.12: Độ dịch chuyển hóa học của các mũi peak đặc trưng cho PCL-DEG-PCL
được
tổng hợp và của nhóm nghiên cứu khác.......................................................................... 82
Bảng 3.13: Kết quả đo độ nhớt ostwald theo thời gian phản ứng của PCL-DEG-PCL,
0.4%
xúc tác Sn(Oct)2, nhiệt độ 160℃.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
84
Bảng 3.14: Trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại của PCL-DEG-PCL 0.4%
Sn(Oct)2,
85
nhiệt độ 160℃ theo thời gian phản ứng.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Bảng 3.15: Thống kê số liệu trọng lượng phân tử nhớt của PCL-DEG-PCL phản ứng
ở
160℃ với hai tỷ lệ xúc tác Sn(Oct)2 0.2% và 0.4%.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
86
Bảng 3.16: Thành phần các chất tham gia phản ứng tổng hợp PCL mạch sao để đạt
Mw=70000 g/mol............................................................................................................. 90
Bảng 3.17: Kết quả đo độ nhớt ostwald theo thời gian phản ứng của PCL-4-star, 0.2%
xúc
tác Sn(Oct)2, phản ứng ở 140℃..................................................................................... 92
Bảng 3.18: Trọng lượng phân tử nhớt và độ nhớt nội tại theo thời gian phản ứng của
PCL4-star, 0.2% xúc tác Sn(Oct0)2, 140℃...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
93
Bảng 3.19: Kết quả đo độ nhớt ostwald theo thời gian phản ứng của PCL-4-star, 0.2%
xúc
tác Sn(Oct)2, phản ứng 150℃...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
96
Bảng 3.20: Trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại theo thời gian phản ứng của PCL-4-star,
97
0.2% xúc tác Sn(Oct)2, 150℃............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Bảng 3.21: Kết quả đo độ nhớt ostwald theo thời gian phản ứng của PCL-4-star, 0.2%
xúc
tác Sn(Oct)2, phản ứng 160℃....................................................................................100
Bảng 3.22: Trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại theo thời gian phản ứng của PCL-4-star,
0.2% xúc tác Sn(Oct)2, nhiệt độ 160℃.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
101
Bảng 3.23: Thống kê trọng lượng phân tử của PCL mạch sao-PCL-4-star, 0.2% xúc tác
Sn(Oct)2 phản ứng ở các nhiệt độ 140℃, 150℃, 160℃.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
103
Bảng 3.24: Vị trí của các mũi peak đặc trưng cho PCL-4-star được tổng hợp và của
nhóm
nghiên cứu khác.............................................................................................................109
SVTH: Vũ Thị Ngọc Hiếu
TIEU LUAN MOI download :
x
Nghiên cứu tổng hợp nhựa Polycaprolactone
GVHD: PGS.TS. Huỳnh Đại Phú
Bảng 3.25: Độ dịch chuyển hóa học của các mũi peak đặc trưng của PCL-4-star tổng
hợp
và của nhóm nghiên cứu khác........................................................................................113
Bảng 3.26: Kết quả đo độ nhớt ostwald theo thời gian phản ứng của PCL-4-star, 0.4%
xúc
tác Sn(Oct)2, phản ứng 160℃....................................................................................114
Bảng 3.27: Trọng lượng phân tử nhớt và độ nhớt nội tại của PCL-4-star, 04% xúc
tác
Sn(Oct)2, phản ứng ở 160℃.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
116
Bảng 3.28: Thống kê trọng lượng phân tử nhớt của PCL-4-star, phản ứng ở 160℃, với hai
tỷ lệ xúc tác Sn(Oct)2 là 0.2% và 0.4%..........................................................................116
Bảng 3.29: Thống kê trọng lượng phân tử theo thời gian phản ứng của PCL-DEG-PCL và
PCL-4-star được tổng hợp ở nhiệt độ 140℃, sử dụng 0.2% xúc tác Sn(Oct)2 và nhiệt độ
160℃, sử dụng 0.4% xúc tác Sn(Oct)2.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
119
Bảng 3.30: Tính chất vật lý của các chất tham gia phản ứng.....................................121
Bảng 4.1: Thông số tốt nhất trong phạm vi khảo sát của các phản ứng tổng hợp
polycaprolactone mạch thẳng thay đổi nhiệt độ, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, PCL-DEGPCL
123
Bảng 4.2: Thông số tốt nhất của các phản ứng tổng hợp polycaprolactone mạch thẳng,
thay
đổi tỷ lệ xúc tác Sn(Oct)2, phản ứng 160℃, PCL-DEG-PCL................................................................................................................................................................................................................................................
123
Bảng 4.3: Thông số tốt nhất trong phạm vi khảo sát của các phản ứng tổng hợp
polycaprolactone mạch sao thay đổi nhiệt độ, 0.2% xúc tác Sn(Oct)2, PCL-4-star 124
Bảng 4.4: Thông số tốt nhất trong các phản ứng tổng hợp polycaprolactone mạch sao, thay
đổi tỷ lệ xúc tác Sn(Oct)2, phản ứng 160℃, PCL-4-star......................................................................................................................................................................................................................................................
124
