Kỹ thuật hóa học Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa epoxy DER 331 và tro bay phế thải ứng dụng trong kỹ thuật điện

Header Page 1 of 89.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

PHẠM THỊ HƯỜNG

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU POLYME COMPOZIT TỪ
NHỰA EPOXY DER 331 VÀ TRO BAY PHẾ THẢI
ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐIỆN

Chuyên ngành: Vật liệu cao phân tử và tổ hơp
Mã số: 62440125

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

Hà Nội – 2016

Footer Page 1 of 89.


Header Page 2 of 89.
Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Bạch Trọng Phúc
PGS.TS. Nguyễn Thanh Liêm

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ
cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội
2. Thư viện Quốc gia Việt Nam

Footer Page 2 of 89.


Header Page 3 of 89.
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tro bay được biết đến là sản phẩm phế thải từ các nhà máy
nhiệt điện trong quá trình đốt than nhiên liệu. Nó tồn tại ở trạng
thái rắn và có kích thước hạt rất nhỏ, vì thế nó có thể bay tự do
trong không khí gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường,
ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và đời sống sinh hoạt của con
người. Ngoài ra, tro bay còn gây thiệt hại kinh tế đáng kể khi
phải sử dụng một diện tích khá lớn ao hồ, đất canh tác nông
nghiệp để làm diện tích chứa lượng phế thải này. Do đó, việc
đặt ra mục tiêu thu hồi và xử lý tro bay thế nào là một vấn đề
cấp thiết.
Hiện nay có một số nhà khoa học đã nghiên cứu về tro bay
và phân tích thấy thành phần hóa học chính của nó gồm nhiều
oxit kim loại bền có khả năng chịu nhiệt cao, trong khi hạt tro
bay lại có trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ. Điều này rất phù
hợp để lựa chọn tro bay làm phụ gia cho bê tông, xi măng phục

vụ cho ngành xây dựng, cầu đường và làm chất độn gia cường
cho vật liệu polyme compozit. Các ứng dụng ban đầu đã giảm
được giá thành sản phẩm, nâng cao một số đặc tính kỹ thuật, từ
đó đem lại những lợi ích kinh tế đáng kể. Tuy nhiên, hiện tại ở
nước ta, phần lớn tro bay được sử dụng trong xây dựng, những
ứng dụng của tro bay trong lĩnh vực vật liệu compozit còn hạn
chế, chủ yếu là làm chất độn cho nhựa nhiệt dẻo PE, PP, EVA
và cao su.
Để phát triển và mở rộng tính ứng dụng của các hạt này, tác
giả tập trung vào nghiên cứu tro bay ứng dụng trong công nghệ
cao, đặc biệt là trong ngành kỹ thuật điện bởi vật liệu compozit
nền nhựa nhiệt rắn epoxy có tính cách điện tốt. Vì thế đề tài
“Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa epoxy
DER 331 và tro bay ứng dụng trong kỹ thuật điện” đã được
lựa chọn làm chủ đề cho luận án tiến sĩ.

Footer Page 3 of 89.

1


Header Page 4 of 89.
2. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu nghiên cứu của Luận án là đánh giá được khả năng
gia cường của tro bay tới tính chất cơ nhiệt, tính chất điện của
vật liệu polyme compozit trên nền nhựa epoxy DER 331, từ đó
định hướng cho việc ứng dụng tro bay trong kỹ thuật điện. Để
thực hiện mục tiêu trên, luận án đã thực hiện các nội dung
nghiên cứu chủ yếu sau:
 Khảo sát hàm lượng tro bay đưa vào vật liệu nền epoxy

DER 331.
 Nghiên cứu các phương pháp xử lý, biến tính bề mặt tro
bay bằng các hóa chất vô cơ, axit hữu cơ và các hợp chất
silan.
 Đánh giá khả năng gia cường của tro bay biến tính và
không biến tính đến tính chất cơ- nhiệt của vật liệu
polyme compozit nền nhựa epoxy DER 331.
 Nghiên cứu khả năng cách điện của vật liệu polyme
compozit với tro bay biến tính và không biến tính.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Xác định được lượng tro bay thích hợp đưa vào làm chất
độn cho nhựa nền epoxy DER 331 để đảm bảo được điều kiện
gia công và độ bền cơ nhiệt của vật liệu compozit. Lựa chọn
được phương pháp và điều kiện xử lý, biến tính tốt nhất cho tro
bay để cải thiện khả năng tương tác pha giữa tro bay và epoxy.
Từ đó nâng cao được độ bền cơ học, độ bền nhiệt của vật liệu.
Xác định được các yếu tố làm ảnh hưởng đến tính chất cách
điện của vật liệu compozit epoxy/tro bay. Trên cơ sở khoa học
đạt được có thể làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo và chế
tạo được các sản phẩm cách điện phục vụ cho thực tiễn.
4. Điểm mới của luận án
Mặc dù hiện nay một số các nghiên cứu đã triển khai ứng
dụng tro bay làm chất độn cho nhựa nhiệt dẻo để chế tạo đế
giầy, nâng cao tính chất cơ học cho vật liệu cao su nhưng chưa
có nghiên cứu nào đưa tro bay vào nền nhựa nhiệt rắn và khảo
Footer Page 4 of 89.
2


Header Page 5 of 89.

sát độ cách điện của vật liệu để ứng dụng cho ngành kỹ thuật
điện. Đây là nghiên cứu mới lần đầu tiên được trình bày trong
luận án.
5. Cấu trúc của luận án
Toàn bộ nội dung luận án được trình bày trong 115 trang,
trong đó có 21 bảng biểu, 78 hình và đồ thị, 113 tài liệu tham
khảo. Luận án gồm phần Mở đầu (2 trang), phần Tổng quan
(35 trang), phần Thực nghiệm (14 trang), phần Kết quả nghiên
cứu và thảo luận (50 trang), phần Kết luận (2 trang). Phần lớn
kết quả của luận án đã được công bố trong 3 bài báo khoa học
ở Tạp chí Hóa học và 1 bài báo ở Hội nghị Quốc tế.
NỘI DUNG LUẬN ÁN
Phần 1: TỔNG QUAN
Trình bày tổng quan về những vấn đề sau:
1. Giới thiệu về vật liệu polyme compozit, nhựa nền, chất
độn và các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu.
2. Nhựa nền nhiệt rắn epoxy: Phản ứng tổng hợp, tính chất
hóa lý của epoxy. Các chất đóng rắn, cơ chế đóng rắn và
ứng dụng của epoxy trong các lĩnh vực.
3. Tro bay: giới thiệu về đặc điểm thành phần, cấu trúc và các
ứng của tro bay trong các ngành khác nhau.
4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng tro bay trong vật liệu
polyme compozit trong và ngoài nước, các phương pháp
xử lý và biến tính bề mặt tro bay.
Từ nghiên cứu tổng quan cho thấy việc đưa tro bay làm
chất độn cho nhựa nhiệt rắn epoxy chưa được nghiên cứu nhiều
đặc biệt là điều kiện xử lý, biến tính bề mặt tro bay trước khi
trộn hợp với nhựa epoxy. Epoxy có tính cách điện tốt vì thế
việc nghiên cứu sản phẩm compozit từ epoxy DER 331 và tro
bay có thể ứng dụng trong kỹ thuật điện là vấn đề mới và chưa

có ở Việt Nam. Vì vậy đề tài tập trung đi vào nghiên cứu điều
Footer Page 5 of 89.

3


Header Page 6 of 89.
kiện chế tạo, ảnh hưởng của thành phần, đặc tính của tro bay
biến tính đến tính chất cơ, nhiệt và tính cách điện của vật liệu.
Phần 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên vật liệu, hóa chất
- Tro bay được cung cấp từ Công ty Cổ phần Sông Đà 12- Cao
Cường. Đây là sản phẩm được tuyển tách từ bụi thu được của
nhà máy nhiệt điện Phả Lại.
- Nhựa nền epoxy DER 331 hãng Dow Chemicals- Hoa Kỳ.
- Chất đóng rắn amin DETA hãng Dow Chemicals – Hoa Kỳ.
- Các hóa chất dùng để xử lý, biến tính bề mặt tro bay
 NaOH, Ca(OH)2 (Trung Quốc)
 4 loại silan:
+ Silan Silquest A-186: hãng Momentive (Đức).
( - (3, 4- Epoxycyclohexyl) etyl trimetoxysilan)
+ Silan Silquest A-1100: hãng Momentive (Đức).
(3- Amino propyl trietoxy silan)
+ GF80: hãng Wacker (Đức)
(3- Glycidoxypropyl trimetoxysilan)
+ GF82: hãng Wacker (Đức)
(3- Glycidoxypropyl trietoxysilan)
 Axit stearic: CH3-(CH2)16-COOH (Trung Quốc)
 Các hóa chất khác: axeton tinh khiết 99%; etanol 96%;
axit axetic 99,5%; toluen 99,5% (Trung Quốc).

2.2. Các phương pháp xử lý, biến tính tro bay
2.2.1. Xử lý bề mặt tro bay bằng các hóa chất vô cơ
 Xử lý bằng dung dịch NaOH
Tro bay được trộn với dung dịch NaOH 3M theo tỷ lệ 1(g) tro
bay:15ml dung dịch NaOH trong bình cầu 3 cổ. Sau đó được gia
nhiệt và khuấy trộn đều liên tục trong 6h ở 90oC. Dung dịch sau
xử lý đem làm lạnh đến nhiệt độ phòng, lọc, rửa nhiều lần bằng
nước cất cho tới khi pH =7. Tiếp tục sấy khô mẫu ở > 100oC
trong 12 giờ. Sau xử lý tro bay được kí hiệu là FAN.
 Xử lý bằng dung dịch Ca(OH)2
Footer Page 6 of 89.
4


Header Page 7 of 89.
Tro bay được trộn hợp với Ca(OH)2 theo tỉ lệ khối lượng 3:1.
Hỗn hợp chất rắn được khuấy trộn đều với nước cất với tỉ lệ 1(g)
hỗn hợp rắn: 7ml H2O và được gia nhiệt, khuấy trộn liên tục trong
6h ở 100oC. Sau đó, dung dịch được làm lạnh đến nhiệt độ phòng
và trung hòa lượng Ca(OH)2 dư. Cuối cùng, khối vật liệu được
lọc, rửa nhiều lần cho tới khi pH = 7 và sấy khô ở > 100oC trong
12h. Tro bay sau khi xử lý bằng Ca(OH)2 được kí hiệu là FAC.
2.2.2. Biến tính bề mặt tro bay bằng các hợp chất silan
Hợp chất silan được thủy phân trong 100ml etanol (bổ sung
axit axetic để tạo môi trường pH = 4) ở nhiệt độ 50oC trong
vòng 30 phút, sau đó lấy 100 gam tro bay thêm vào hỗn hợp và
tiếp tục khuấy trộn đều trong 4h ở 50oC. Hàm lượng silan được
lấy theo lượng tro bay cần biến tính. Hỗn hợp sau phản ứng để
khô tự nhiên rồi đem sấy tiếp ở nhiệt độ 60oC, sau đó lọc, rửa
để loại bỏ lượng silan dư. Sản phẩm tro bay sau khi biến tính

được kí hiệu là FAS.
2.2.3. Biến tính bề mặt tro bay bằng axit stearic
Axit stearic có khối lượng lần lượt là 2, 3, 5 gam được trộn
đều với 100ml hỗn hợp axeton và toluen với tỉ lệ thể tích 3:1.
Toàn bộ hỗn hợp được khuấy trộn đều trong 30 phút. Sau đó
cho 100 gam tro bay vào hỗn hợp và tiếp tục khuấy trộn đều 30
phút. Khối vật liệu thu được để ổn định ở nhiệt độ phòng trong
24h rồi đem lọc, rửa và sấy khô ở 100oC. Sản phẩm tro bay sau
biến tính được kí hiệu là FASA.
2.3. Phương pháp chế tạo mẫu vật liệu polyme compozit
Tro bay được trộn hợp với nhựa nền epoxy DER 331 và
khuấy trộn đều trong 30 phút, sau đó để ổn định ở nhiệt độ
phòng. Hệ nhựa và tro bay được trộn hợp với chất đóng rắn và
đổ khuôn tạo hình vật liệu. Mẫu được đóng rắn ở nhiệt độ
phòng trong 1 ngày và đóng rắn sâu ở 80oC trong vòng 3h. Sau
khi tháo khuôn, mẫu để ổn định 1 tuần rồi đem kiểm tra các
tính chất đặc trưng của vật liệu.
2.4. Phương pháp và thiết bị nghiên cứu
Các phương pháp và thiết bị nghiên cứu: phương pháp
BET, phương pháp phân tích phổ hồng ngoại, kính hiển vi điện
Footer Page 7 of 89.

5


Header Page 8 of 89.
tử quét (SEM- Nhật Bản), phân tích nhiệt trọng lượng (TGA),
phương pháp nhiếu xạ tia X (XRD), thiết bị xác định thành
phần hóa học, thiết bị xác định giản đồ phân bố kích thước hạt
(Horiba –Hoa Kỳ), thiết bị đo góc tiếp xúc, xác định tính chất

cơ học Instron-5582 KN (Hoa Kỳ), xác định tính chất điện theo
tiêu chuẩn ASTM D149, D150, D257.
Phần 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khảo sát các đặc tính kỹ thuật của tro bay ban đầu
Cấu trúc hình thái và giản đồ phân bố kích thước của hạt tro
bay ban đầu (UFA) được trình bày ở hình 3.1 và 3.2 cho thấy
tro bay có dạng hình cầu, trơn nhẵn và mịn. Kích thước các hạt
khá đa dạng, dao động từ 1µm đến 100 µm. Trong đó, kích
thước trung bình (mean) là 30,13 µm, kích thước giữa (median)
là 21,98 µm và kích thước trội (mode) là 27,96 µm. Bên trong
những hạt tro bay lớn là tập hợp rất nhiều các hạt vi cầu có kích
thước khác nhau.

Hình 3.1: Cấu trúc hình thái
hạt tro bay

Hình 3.2: Giản đồ phân bố kích
thước hạt tro bay

Khi phân tích XRF xác định % khối lượng của từng thành
phần oxit có trong mẫu tro bay thì thu được thành phần chính
là các oxit nhôm, oxit silic và oxit sắt. Tổng hàm lượng các
oxit kim loại bền (Al2O3, SiO2 , Fe2O3) đạt tương đối cao, chiếm
86,01% tổng thành phần. Ngoài ra còn có một số oxit axit, oxit
bazơ khác như P2O5, SO3, CaO, MgO, MnO…nhưng chiếm một
tỉ lệ nhỏ.
Diện tích bề mặt (SSA) của tro bay ban đầu cũng đã được
xác định bằng phương pháp BET dựa trên hiện tượng hấp phụ
Footer Page 8 of 89.
6

Header Page 9 of 89.
đa nguyên tử với N2 ở 77K, kết quả ghi nhận được là 2,66
m2/g.
Quan sát phổ hồng ngoại của tro bay ở hình 3.5 với dải sóng từ
400-4000cm-1 cũng cho thấy xuất hiện vạch phổ pic tại số sóng
3648 cm-1 đặc trưng cho liên kết –OH tự do không tạo liên kết và
pic phổ mạnh tại số sóng 1072 cm-1 đặc trưng cho liên kết Si-O
của tro bay. Điều đó chứng tỏ trên bề mặt tro bay có các nhóm
OH hoạt động. Ngoài ra, còn xuất hiện pic tại số sóng 1635cm-1
thể hiện nhóm OH của H2O có trong mẫu. Các pic đặc trưng cho
các oxit vô cơ xuất hiện tại các số sóng 794cm-1, 551cm-1 chứng
tỏ sự hiện diện của quartz và dao động của liên kết O-Fe.

Hình 3.5: Phổ IR của mẫu tro bay ban đầu

3.2. Các đặc tính kỹ thuật của tro bay sau khi xử lý bằng
hóa chất vô cơ
3.2.1. Ảnh hưởng của xử lý kiềm đến phân bố kích thước và
diện tích bề mặt của tro bay
Tro bay sau khi xử lý bằng dung dịch NaOH và Ca(OH)2
lần lượt được kí hiệu là FAN và FAC. Kết quả phân tích giản
đồ phân bố kích thước hạt của các mẫu sau xử lý được trình
bày ở hình 3.7 cho thấy cả hai mẫu FAN và FAC đều cho độ
phân bố hẹp hơn, kích thước các hạt đồng đều hơn so với mẫu
tro bay chưa xử lý. Điều đó có thể thấy khi xử lý bằng dung
dịch kiềm các hạt tro bay có kích thước lớn được bào mòn một
phần tạo thành các hạt có kích thước nhỏ hơn.
Footer Page 9 of 89.

7


Header Page 10 of 89.

(c)
(a)
(b)
Hình 3.7: Giản đồ phân bố kích thước của tro bay ban đầu và tro bay đã
xử lý kiềm a)UFA ; b) FAN ; c) FAC

Hình ảnh cấu trúc bề mặt hạt tro bay sau xử lý bằng dung
dịch NaOH và dung dịch Ca(OH)2 được thể hiện ở hình 3.8.

(a)

(b)
Hình 3.8: Ảnh SEM của tro bay đã xử lý kiềm a)FAN ; b) FAC

Với mẫu FAN (hình 3.8a) bề mặt của một số hạt tro bay xử lý
thấy thô ráp, xù xì hơn so với mẫu UFA, đôi chỗ bề mặt còn bị
nứt ra nhưng không đủ phá vỡ tập hợp hạt cầu bên trong. Trong
khi đó, mẫu tro bay FAC (hình 3.8b) xung quanh bề mặt hạt cầu
thấy xuất hiện các hạt nhỏ. Đó có thể là các tinh thể canxi silicat
hoặc canxisunfat...được sinh ra trong quá trình bào mòn, khi dung
Footer Page 10 of 89.

8

Header Page 11 of 89.
dịch Ca(OH)2 phản ứng với một số oxit có trong thành phần tro
bay.
Kết quả phân tích diện tích bề mặt (SSA) cũng chỉ ra SSA
của UFA là 2,66m2/g, trong khi đó SSA của mẫu FAN là
9,91m2/g và mẫu FAC có SSA là 18,63m2/g. Như vậy, trong
điều kiện xử lý, diện tích bề mặt của tro bay đã tăng từ 510
lần so với diện tích bề mặt của tro bay ban đầu. Điều này rất có
ý nghĩa trong việc tăng khả năng tiếp xúc giữa chất độn vô cơ
và nhựa nền hữu cơ.
3.2.2. Ảnh hưởng của xử lý kiềm đối với tro bay đến thành
phần hóa học
Để xác định sự biến đổi về thành phần hóa học của tro bay
ban đầu và tro bay xử lý, đề tài đã tiến hành kiểm tra XRF các
mẫu với cùng khối lượng. Kết quả được trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của tro bay ban đầu và tro bay xử lý
Thành phần
FAN
FAC
% khối lượng
23,61
Al2O3
26,56
20,95
86,01%
87,89%
78,96%
50,51
SiO2
48,96

46,08
11,89
Fe2O3
12,37
11,93
1,22
MgO
1,77
1,25
1,06
CaO
1,59
9,70
1,30
TiO2
1,75
1,27
5,73
K2O
2,05
4,18
0,12
MnO
0,21
0,13
Các thành phần oxit khác như Cr2O3; CuO; ZnO; P2O5; SO3; NiO; Rb2O3; SrO; ZrO2
0,52
0,70
0,47
Hàm lượng than chưa cháy: 4,04%

UFA

Từ bảng 3.1 cho thấy, nếu xét về % khối lượng các oxit
chính trong tổng thể 100% của mẫu FAN với thành phần oxit
này trong mẫu UFA thì thấy hàm lượng Al2O3 từ 23,61% tăng
lên 26,56% (tăng lên 2,95%), hàm lượng SiO2 từ 50,51% giảm
xuống 48,96% (giảm 1,55%), còn hàm lượng Fe2O3 từ 11,89%
tăng lên 12,37% (tăng 0,38%). Tuy nhiên nếu so sánh về lượng
của mẫu trước và sau xử lý thì có sự suy giảm khối lượng.
Footer Page 11 of 89.

9


Header Page 12 of 89.
Theo tính toán trong 20 gam tro bay ban đầu (khối lượng mỗi
mẻ đem xử lý dung dịch kiềm) khối lượng của các oxit chính
lần lượt là: Al2O3 4,72 gam; SiO2 10,10 gam; Fe2O3 2,38 gam.
Sau khi đã xử lý khối lượng các oxit này còn lại (khối lượng
sau khi đã lọc, rửa, trung hòa và sấy khô là 17 gam) lần lượt là:
Al2O3 4,52 gam (giảm 0,2 gam); SiO2 8,32 gam (giảm 1,78
gam); Fe2O3 2,11 gam (giảm 0,27 gam). Tổng khối lượng mất
mát của 3 oxit chính là 2,25 gam chiếm 11,25%, còn lại là các
oxit khác. Khi đưa khối lượng của các oxit trong mẫu FAN tính
trong 20 gam thì Al2O3 chiếm 22,60%; SiO2 chiếm 41,67% còn
Fe2O3 là 10,55%.
Như vậy, sau quá trình xử lý một số oxit như Al2O3, SiO2
đã bị suy giảm về mặt khối lượng. Điều này có khả năng là do
một phần các oxit lưỡng tính có phản ứng hóa học với dung
dịch kiềm đặc, nóng. Mặc dù vậy ở tất cả các mẫu, tổng hàm

lượng các oxit bền (Al2O3 + SiO2 + Fe2O3) đều cao, với mẫu
UFA, FAN và FAC lần lượt là 86,01%; 87,89% và 78,96%. Đó
là do tro bay có cấu trúc và thành phần khá bền vững. Các oxit
trong thành phần tro bay có thể liên kết và hình thành một khối
tinh thể aSiO2.bAl2O3.cFe2O3 bền.
3.3. Các đặc tính kỹ thuật của tro bay sau khi biến tính
bằng axit stearic
3.3.1. Phân tích phổ hồng ngoại của tro bay biến tính bằng
axit stearic
Tro bay sau biến tính bằng axit stearic được kí hiệu là
FASA. Hiệu quả của phương pháp biến tính được đánh giá
định tính thông qua các pic đặc trưng của các nhóm chức sẽ
xuất hiện trên phổ hồng ngoại của tro bay biến tính. Lượng axit
stearic sử dụng là 2%. Kết quả ghi nhận phổ hồng ngoại của
mẫu tro bay ban đầu và tro bay biến tính được thể hiện ở hình
3.11 cho thấy phổ hồng ngoại của tro bay sau khi biến tính xuất
hiện các pic đặc trưng mới tại số sóng 2919 cm-1 và 2851 cm-1
và pic tại số sóng 1704 cm-1. Đây chính là pic đặc trưng cho
dao động hóa trị của nhóm CH2 và CH3 và nhóm C=O trong
Footer Page 12 of 89.

10


Header Page 13 of 89.
phân tử axit stearic mà tro bay ban đầu không có. Điều này
chứng tỏ sự có mặt của axit stearic trên bề mặt tro bay. Như
vậy, có thể thấy trong điều kiện thực nghiệm, axit stearic đã
tương tác vật lý với các hạt tro bay.

Hình 3.11: Phổ IR của tro bay ban đầu và tro bay biến tính
bằng axit stearic

3.3.2. Góc tiếp xúc của tro bay biến tính bằng axit stearic
Mục đích của phương pháp biến tính tro bay bằng axit
stearic là làm tăng hoạt tính của bề mặt hạt hoặc làm tăng khả
năng thấm ướt của hạt với nền polyme. Khi đó các hạt tro bay
có khả năng bám dính, liên kết tốt hơn với nhựa nền hữu cơ. Vì
thế đề tài đã tiến hành đo góc tiếp xúc của mẫu tro bay UFA và
FASA 2% trong 2 môi trường nước và dietylenglycol để đánh
giá sự thay đổi bề mặt hạt. Kết quả ghi nhận góc tiếp xúc của
mẫu FASA2% đều gia tăng ở cả hai môi trường phân cực so
với mẫu tro bay ban đầu. Trong môi trường nước từ 77,62o
tăng lên 102,42o, trong môi trường dietylenglycol từ 61,66o lên
100,69o. Đó là nhờ nhóm cacboxyl trong phân tử axit stearic đã
tạo liên kết hiđro với nhóm hydroxyl trên bề mặt tro bay làm
cho bề mặt tro bay vốn ưa nước chuyển sang bề mặt ghét nước
(do có mạch phân tử hữu cơ không phân cực có trong axit). Do
đó góc tiếp xúc của tro bay biến tính tăng.
Như vậy, việc biến tính tro bay bằng axit stearic đã cải thiện
được khả năng thấm ướt của tro bay. Điều này sẽ giúp cho quá
trình trộn hợp giữa nhựa nền epoxy và tro bay tốt hơn. Khi đó
nhựa nền có thể bao bọc và thấm đều bề mặt chất độn. Đó là
Footer Page 13 of 89.
11


Header Page 14 of 89.
một trong các yếu tố tích cực ảnh hưởng đến quá trình gia công
và tính chất cơ học của vật liệu compozit.

3.3.3. Xác định mức độ axit stearic hóa tro bay bằng phân
tích nhiệt
Để xác định hàm lượng axit stearic có trên bề mặt hạt tro
bay, đề tài tiến hành phân tích TGA của mẫu tro bay UFA và
FASA2% với cùng khối lượng và điều kiện phân tích (từ nhiệt
độ phòng tới 800oC trong môi trường không khí). Sau khi phân
tích sự thay đổi khối lượng trong từng giai đoạn tính toán xác
định được lượng axit stearic hấp phụ trên bề mặt tro bay là
1,08% theo khối lượng so với tro bay.
3.4. Các đặc tính kỹ thuật của tro bay sau khi biến tính
bằng các hợp chất silan
3.4.1. Góc tiếp xúc của tro bay biến tính bằng hợp chất silan
Kết quả đo góc tiếp xúc của các mẫu tro bay sau biến tính
bằng 4 loại silan được trình bày ở bảng 3.4.
Bảng 3.4: Góc tiếp xúc của tro bay ban đầu và tro bay biến tính
bằng các hợp chất silan khác nhau (với 2%) trong môi trường lỏng
Môi trường chất lỏng
Tro bay
Nước
Dietylenglycol
UFA
77,62o
61,66o
o
FAS186
99,42
82,39o
o
FAS1100
103,37

90,47o
o
FASGF80
109,95
100,64o
FASGF82
108,60o
96,77o

Từ bảng 3.4 cho thấy, tất cả các mẫu tro bay đã biến tính
bằng hợp chất silan đều có góc tiếp xúc cao hơn so với mẫu tro
bay ban đầu ngay cả trong môi trường nước và môi trường
dietylenglycol. Đặc biệt trong số các silan biến tính thì mẫu
FASGF80 cho góc tiếp xúc lớn hơn cả. Hầu hết các góc tiếp
xúc gia tăng đều lớn hơn 90o, chứng tỏ tro bay biến tính không
ưa các môi trường phân cực, tăng tính ghét nước. Điều này sẽ
giúp cho các hạt vô cơ vốn trơn nhẵn có khả năng thấm ướt tốt
hơn trong nhựa nền polyme.
Footer Page 14 of 89.
12


Header Page 15 of 89.
3.4.2. Phân tích phổ hồng ngoại của tro bay biến tính bằng
các hợp chất silan
Trên cơ sở đo góc tiếp xúc các mẫu tro bay biến tính silan
đề tài đã lựa chọn ra hai loại silan là A1100 và GF80 để so
sánh. Đây là 2 loại silan đặc trưng cho 2 dòng có loại nhóm
chức nổi bật: silan có nhóm epoxy (GF80) và silan có nhóm
chức amin (A1100). Phương pháp phổ hồng ngoại đã xác định

được sự có mặt của silan trên bề mặt tro bay khi xuất hiện pic
mới đặc trưng cho dao động biến dạng của nhóm hydrocacbon
có trong các phân tử silan. Ngoài ra còn có các pic đặc trưng
cho nhóm chức amin của silan A1100 tại số sóng 1562 cm-1;
1408cm-1 và 2 pic có cường độ yếu tại số sóng 1907cm-1;
1727cm-1 của silan GF80 cũng xuất hiện trên đường phổ.Tuy
pic hấp thụ có cường độ không mạnh nhưng cũng đã chứng tỏ
được sự có mặt phân tử silan trên bề mặt tro bay.
3.4.3. Xác định mức độ silan ghép trên tro bay bằng phân
tích nhiệt
Mức độ ghép silan GF80 và silan A1100 trên bề mặt tro bay
đã được đo và phân tích qua giản đồ TGA. Ở vùng nhiệt độ
khảo sát từ 25oC đến 800oC mẫu tro bay biến tính FAS1100 và
FASGF80 đã bị suy giảm khối lượng lần lượt là 5,8% và
6,05%. Theo tính toán lượng silan hấp phụ trên bề mặt tro bay
khi biến tính bằng silan A1100 và silan GF80 đã xác định được
lần lượt là 1,18% và 1,44% theo khối lượng tro bay.
3.5. Khảo sát các tính chất cơ học của vật liệu polyme
compozit
3.5.2. Khảo sát tính chất cơ học của vật liệu compozit
epoxy/tro bay theo hàm lượng tro bay.
Các mẫu compozit được chế tạo theo tiêu chuẩn và để ổn
định trước khi đem xác định các tính chất cơ học. Việc đưa tro
bay vào vật liệu compozit nền nhựa epoxy đã cải thiện được
một số tính chất cơ học của vật liệu như độ bền kéo, độ bền
uốn và độ bền nén. Đặc biệt giá trị độ bền gia tăng khi tăng
hàm lượng tro bay và đạt giá trị lớn nhất ở 40 PKL. Tuy nhiên,
Footer Page 15 of 89.

13

Header Page 16 of 89.
khi tiếp tục tăng lượng tro bay lên 50 đến 60 PKL thì các tính
chất lại suy giảm. Điều này có thể giải thích là do lượng tro bay
đưa vào quá lớn làm độ nhớt của hỗn hợp nhựa nền epoxy và
tro bay gia tăng, gây cản trở cho quá trình gia công.
3.5.3. Khảo sát tính chất cơ học của vật liệu PC từ nhựa
epoxy và tro bay xử lý bằng dung dịch kiềm.
Tính chất cơ học của vật liệu compozit epoxy DER 331 với
tro bay được xử lý bằng dung dịch kiềm thì độ bền kéo, độ bền
uốn, độ bền nén và độ bền va đập (hình 3.22 và 3.23) đều gia tăng
đáng kể so với mẫu compozit có tro bay chưa xử lý. Đặc biệt ở
mẫu FAN, cụ thể độ bền kéo tăng 11,78%, độ bền uốn tăng 14%,
độ bền va đập tăng 19,3%, độ bền nén tăng ít hơn chỉ tăng 3,73%
so với mẫu UFA. Điều đó cho thấy tro bay sau xử lý có độ phân
bố kích thước hạt đồng đều hơn và việc gia tăng được diện tích bề
mặt hạt đã làm tăng được sự tiếp xúc của hạt tro bay với nhựa nền
nên đã cải thiện được các tính chất cơ học của vật liệu compozit
và việc xử lý bề mặt hạt tro bay đã đem lại hiệu quả nhất định.

Hình 3.22: Ảnh hưởng của xử lý tro
bay bằng dung dịch kiềm đến độ bền
va đập của vật liệu compozit epoxy
DER 331/tro bay 40PKL

Hình 3.23: Ảnh hưởng của xử lý tro
bay bằng dung dịch kiềm đến độ bền
kéo đứt, uốn, nén của vật liệu
compozit epoxy DER 331/tro bay

40PKL

3.5.4. Khảo sát tính chất cơ học của vật liệu PC từ nhựa
epoxy và tro bay biến tính bằng axit stearic
Footer Page 16 of 89.

14


Header Page 17 of 89.
Để khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng axit stearic biến tính
tro bay đến tính chất cơ học của vật liệu compozit epoxy DER
331/tro bay, đã tiến hành gia công các mẫu compozit có 2, 3
và 5% tro bay biến tính. Các mẫu được gia công ở cùng điều
kiện và cùng hàm lượng tro bay đưa vào nhựa nền epoxy DER
331 là 40 PKL. Kết quả thu nhận được ở tất cả các mẫu
compozit có tro bay biến tính bằng axit stearic độ bền uốn và
độ bền kéo cao hơn so với mẫu compozit tro bay chưa xử lý.
Cụ thể với mẫu FASA3% độ bền uốn gia tăng từ 62,8MPa lên
69,8MPa, tức là tăng 11,15% so với mẫu không có axit stearic
(hình 3.24).

Hình 3.24: Ảnh hưởng của hàm lượng
axit stearic đến độ bền uốn và modun
uốn của vật liệu compozit epoxy DER
331/tro bay 40PKL

Hình 3.26: Ảnh hưởng của hàm
lượng axit stearic đến độ bền va đập
và độ bền nén của vật liệu compozit

epoxy DER 331/tro bay 40PKL

Hình 3.26 đo độ bền nén và độ bền va đập cho thấy khi tăng
hàm lượng axit stearic cả 2 giá trị độ bền này đều gia tăng hơn
so với mẫu tro bay chưa biến tính, giá trị độ bền va đập lớn
nhất tại mẫu EP/FASA2% là 6,9 (KJ/m2), tăng 21% so với mẫu
EP/FASA0%, còn độ bền nén đạt giá trị lớn nhất tại mẫu
EP/FASA3% là 155MPa, tăng 15,67% so với mẫu
EP/FASA0%.
Trên cơ sở các giá trị độ bền và modun cơ học, đề tài đã lựa
chọn được hàm lượng axit stearic biến tính tro bay phù hợp là
2% hoặc 3%.
Footer Page 17 of 89.
15


Header Page 18 of 89.
3.5.5. Khảo sát tính chất cơ học của vật liệu polyme
compozit từ nhựa epoxy và tro bay đã biến tính bằng các
hợp chất silan
Trong số các silan biến tính tro bay thì mẫu EP/FASGF80
cho độ bền cơ học tốt hơn hẳn so với các mẫu biến tính khác.
Cụ thể độ bền kéo của vật liệu đạt giá trị lớn nhất tại mẫu
EP/FASGF80 là 42,3 MPa, độ bền uốn đạt 77,8 MPa và độ bền
nén đạt 164 MPa (hình 3.27). Qua khảo sát biến tính tro bay
với các hàm lượng silan khác nhau đến tính chất cơ học của vật
liệu compozit cho thấy hàm lượng silan đưa vào sử dụng phù
hợp nhất là 2% (hình 3.31). Tại 2% silan biến tính độ bền cơ
học đạt được là tốt nhất.

Hình 3.27: Ảnh hưởng của loại silan đến
độ bền nén, độ bền uốn và độ bền kéo đứt
của vật liệu compozit epoxy DER
331/tro bay 40PKL

Hình 3.31: Ảnh hưởng của hàm
lượng silan GF80 đến độ bền nén
và độ bền va đập của vật liệu
compozit epoxy DER 331/tro bay
40PKL

Như vậy, việc hình thành những tương tác, liên kết vật lý
của silan với nhóm OH trên bề mặt hạt cầu tro bay cũng đã góp
phần nâng cao được độ bền cơ học của vật liệu. Việc biến tính
16

Footer Page 18 of 89.


Header Page 19 of 89.
tro bay bằng phương pháp này đã khắc phục được đặc tính giòn
của vật liệu nền epoxy.
3.6. Khảo sát ảnh hưởng của tro bay biến tính đến cấu trúc
hình thái vật liệu compozit epoxy DER 331/tro bay
Cấu trúc hình thái của các mẫu vật liệu compozit được khảo
sát bằng phương pháp chụp SEM và được thể hiện ở hình 3.32.

Compozit EP/UFA (40PKL)

Compozit EP/FASA (40PKL)

Compozit EP/FAGF80 (40PKL)

Compozit EP/FAS1100 (40PKL)

Hình 3.32: Ảnh SEM bề mặt gẫy của vật liệu compozit epoxy DER
331 với tro bay biến tính và chưa biến tính

Quan sát hình 3.32 nhận thấy mẫu compozit có tro bay chưa
biến tính có các hạt tro tồn tại tương đối độc lập, ít liên kết với
17

Footer Page 19 of 89.


Header Page 20 of 89.
nhựa nền epoxy. Nhưng với các mẫu có biến tính đặc biệt là
biến tính bằng silan GF80 và A1100, các hạt tro bay được bao
phủ bởi nhựa và phân bố trong nhựa nền đều đặn hơn. Tương
tác pha giữa tro bay với nhựa nền epoxy tốt hơn là nhờ các
nhóm chức hoạt tính của silan trên bề mặt tro bay làm cho sức
căng bề mặt giữa hai pha giảm. Điều này cũng lý giải cho sự
gia tăng độ bền cơ học của vật liệu compozit khi tro bay được
biến tính bằng axit stearic và silan.
3.7. Khảo sát ảnh hưởng của tro bay đến độ bền nhiệt của
vật liệu compozit
Kết quả khảo sát độ bền nhiệt của vật liệu compozit có tro
bay biến tính và chưa biến tính bằng phương pháp TGA đã
chứng tỏ được việc đưa tro bay vào nhựa nền epoxy đã cải
thiện được đáng kể độ bền nhiệt của vật liệu. Nhiệt độ bắt đầu

phân hủy và nhiệt độ phân hủy mạnh nhất đều gia tăng.
3.8. Khảo sát các tính chất điện của vật liệu polyme
compozit từ nhựa epoxy DER 331 và tro bay
3.8.1. Điện trở suất
Giá trị điện trở suất khối của các mẫu compozit được thể
hiện ở hình 3.36 và 3.41.

Hình 3.36: Ảnh hưởng của hàm
lượng tro bay đến điện trở suất
khối của vật liệu PC

Hình 3.41: Ảnh hưởng của loại silan
biến tính tro bay đến điện trở suất
khối của vật liệu PC

18

Footer Page 20 of 89.


Header Page 21 of 89.
Kết quả ở hình 3.36 cho thấy điện trở suất khối của vật liệu
compozit giảm khi có mặt chất độn tro bay so với mẫu
compozit chỉ có epoxy và tiếp tục giảm khi tăng hàm lượng tro
bay ở tất cả các mẫu compozit có tro bay chưa biến tính và tro
bay đã được biến tính bằng axit stearic và bằng tác nhân ghép
nối silan GF80. Giá trị điện trở suất biến đổi theo hàm lượng
tro bay giảm mạnh ở hàm lượng 20 PKL  40PKL, sau đó
giảm từ từ khi đưa thêm tro bay vào. Tuy nhiên, đường biểu
diễn điện trở suất của vật liệu compozit có tro bay biến tính

(FASA2%; FASGF80) giảm dần theo hàm lượng tro bay nằm
trên đường biểu diễn của mẫu compozit có tro bay chưa biến
tính (UFA), chứng tỏ ở cùng hàm lượng tro bay giá trị điện trở
suất khối của mẫu compozit đã được biến tính là cao hơn.
Điện trở suất của vật liệu compozit epoxy DER 331/tro bay
đều có giá trị khoảng 1013 (.cm), đạt được giá trị lớn và nằm
trong khoảng giới hạn cho phép sử dụng làm vật liệu cách điện
(106  1015 .cm). Hình 3.41 cũng ghi nhận nhận tất cả các
mẫu có tro bay biến tính bằng silan đều có điện trở suất khối
lớn hơn so với mẫu tro bay chưa biến tính.
Trong số 5 loại silan sử dụng để biến tính tro bay thì các
silan có nhóm chức epoxy cho điện trở suất khối cao hơn hẳn
so với mẫu FAS1100. Điều này hoàn toàn phù hợp bởi lẽ silan
A1100 có chứa nhóm chức amin, đây là nhóm phân cực, có khả
năng hút ẩm và dẫn điện. Chính vì thế điện trở suất khối của
mẫu FAS1100 chỉ đạt 11,4.1013(.cm), trong khi các mẫu silan
khác đều cho điện trở suất khối gấp từ 2  2,5 lần so với mẫu
trống (UFA), đặc biệt mẫu FASGF80 đạt trên 15,0.1013(.cm),
nhờ đó giúp cho vật liệu có khả năng cách điện tốt hơn.
Ảnh hưởng của hàm lượng silan và hàm lượng axit stearic
đến điện trở suất khối của vật liệu compozit cũng được xác
định và được trình bày qua đồ thị hình 3.40. Với mẫu tro bay
biến tính bằng silan, điện trở suất khối của vật liệu compozit
tăng khi tăng hàm lượng silan từ 0  2%, sau đó giảm dần tại
3% và 4%. Cụ thể điện trở suất khối của mẫu FAS0% từ
19

Footer Page 21 of 89.

Header Page 22 of 89.
6,7.1013(.cm) tăng lên 13,8.1013(.cm) tại 1% và đạt cực đại
tại 2% là 15,4.1013(.cm), tăng 2,3 lần so với mẫu FAS0%.
Trong khi đó với mẫu tro bay biến tính bằng axit stearic giá trị
điện trở suất khối gia tăng tại 2% và sau đó giảm dần tại 3% và
4%. Cụ thể tại 2%, điện trở suất khối của mẫu FASA2% đạt
9,1.1013(.cm), tăng 1,35 lần so với mẫu FASA0%. Mặc dù tại
hàm lượng cao hơn điện trở suất khối có giảm nhưng vẫn đạt
được giá trị lớn trong khoảng 1013(.cm), nằm trong giới hạn
cho phép của vật liệu cách điện.

Hình 3.40: Ảnh hưởng của hàm lượng silan và hàm lượng axit
stearic biến tính tro bay đến điện trở suất khối của vật liệu
compozit epoxy DER 331/tro bay 40PKL

3.8.2. Hằng số điện môi và hệ số tổn hao điện môi.
Hằng số điện môi là một đại lượng đặc trưng của chất cách
điện. Giá trị hằng số phụ thuộc vào tần số xác định. Thông
thường, vật liệu cách điện sẽ có hằng số điện môi nhỏ. Cụ thể
các vật liệu hữu cơ thường có hằng số điện môi nhỏ hơn 6
trong khi các vật liệu vô cơ hoặc các vật liệu có tính phân cực
có hằng số điện môi rất lớn.
Đề tài đã tiến hành chế tạo mẫu chuẩn và đo hằng số điện
môi của các mẫu compozit khác nhau. Kết quả ghi nhận được
hằng số điện môi của vật liệu compozit khi có tro bay đều lớn
hơn so với nhựa nền epoxy. Các giá trị này đều gia tăng cùng
20

Footer Page 22 of 89.

Header Page 23 of 89.
với việc gia tăng hàm lượng tro bay. Nguyên nhân là do trong
thành phần tro bay có chứa các oxit kim loại và nhóm hydroxyl
phân cực (SiO2, Al2O3, Fe2O3, OH…), vì thế càng tạo nên sự
dịch chuyển lớn khiến gia tăng hằng số điện môi. Hiện tượng
này cũng xảy ra đối với mẫu compozit epoxy với tro bay biến
tính bằng dung dịch kiềm. Cụ thể ở cùng hàm lượng tro bay là
40PKL, mẫu EP/FAN và EP/FAC có hằng số điện môi lần lượt
đạt được là 3,82 và 3,93. Các giá trị này còn lớn hơn cả với
mẫu EP/UFA (đạt 3,46). Nhưng khi tro bay được biến tính
bằng axit stearic và các hợp chất silan thì hằng số điện môi đều
giảm hơn so với mẫu EP/UFA ở tất cả các hàm lượng (hình
3.41).

Hình 3.41: Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay đến
hằng số điện môi và tổn hao điện môi của vật liệu PC

Đường biểu diễn hằng số điện môi của vật liệu compozit
EP/FA đã biến tính silan và axit stearic (hình 3.41) nằm phía
dưới đường biểu diễn hằng số điện môi của vật liệu compozit
EP/UFA cho thấy hằng số điện môi của vật liệu compozit
EP/FASA2% và EP/FASGF80 2% thấp hơn EP/UFA có cùng
hàm lượng tro bay. Điều này có thể giải thích là do các phần tử
silan và axit stearic giống như một cầu nối giúp hạt tro bay gắn
kết và phân tán tốt hơn trong nhựa nền epoxy, làm giảm độ linh
động của các phân tử phân cực trong điện trường xoay chiều,
do đó làm giảm hằng số điện môi của vật liệu.
21

Footer Page 23 of 89.


Header Page 24 of 89.
Về tổn hao điện môi (tổn thất năng lượng điện của vật liệu
cách điện dưới dạng các năng lượng khác) của vật liệu
compozit EP/FA cũng tăng theo hàm lượng tro bay. Giá trị ghi
nhận được cho thấy vật liệu compozit EP/UFAcó tổn hao điện
môi lớn hơn vật liệu compozit EP/FASA2%, EP/FASGF80 và
cả vật liệu không có tro bay. Tuy nhiên, ở tất cả các mẫu
compozit sự biến đổi tổn hao điện môi là nhỏ, < 0,03, đây là
giá trị của những vật liệu cách điện, ít bị tổn hao.
3.8.3. Độ bền điện
Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay biến tính và chưa biến
tính đến độ bền điện của vật liệu compozit EP/FA được thể
hiện ở hình 3.42 và 3.44.

Hình 3.42: Ảnh hưởng của hàm lượng
tro bay biến tính và chưa biến tính đến
độ bền điện của vật liệu PC

Hình 3.44: Ảnh hưởng của loại
silan biến tính tro bay đến độ bền
điện của vật liệu PC

Từ hình 3.42 có thể thấy giá trị điện áp đánh thủng của vật
liệu EP/UFA, EP/FASGF 80 2% và EP/FASA2% đều giảm khi
tăng hàm lượng tro bay.
Ở các mẫu compozit có tro bay biến tính bằng hợp chất
silan khác nhau (hình 3.44) đều có độ bền điện lớn hơn so với

mẫu có tro bay chưa biến tính. Trong đó các hợp chất silan có
nhóm chức epoxy cho giá trị tốt hơn so với mẫu tro bay được
biến tính bằng silan có nhóm chức amin. Điều này có thể giải
thích là do chức amin có chứa cặp điện tử tự do, đồng thời
22

Footer Page 24 of 89.


Header Page 25 of 89.
mang tính bazơ vì vậy sẽ làm giảm độ ổn định của vật liệu
trong điện trường.
Bảng 3.12: Ảnh hưởng của hàm lượng tác nhân biến tính đến độ
bền điện của các mẫu vật liệu compozit epoxy DER 331/tro bay
Mẫu
Độ bền điện (kV/mm)
1%
2%
3%
4%
EP/FASGF80
13,8
14,2
14,0
14,4
2%
3%
5%
EP/FASA
13,8

13,2
14,0

Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng tác nhân biến tính
đến độ bền điện (bảng 3.12) cũng cho thấy với hàm lượng silan
biến tính 2% và 3% có độ bền điện môi lớn hơn so với mẫu
silan biến tính 1% và 4%. Các kết quả này hoàn toàn phù hợp
với lượng silan đã hấp thụ trên bề mặt tro bay và độ bền vững
của nó. Với tro bay biến tính bằng axit stearic 2% cũng có giá
trị lớn hơn so với các mẫu có hàm lượng axit khác.
KẾT LUẬN
1. Tro bay Phả Lại với kích thước nhỏ, nhẹ, thành phần chính
là các oxit bền nên rất phù hợp để gia cường cho vật liệu
polyme compozit. Hàm lượng tro bay thích hợp nhất với
điều kiện gia công và cho độ bền cơ học vật liệu compozit
cao là 40PKL. Tuy nhiên, bản thân các hạt tro bay còn bám
dính chưa tốt với nhựa nền do bề mặt trơn nhẵn. Vì thế các
hạt tro bay đã được xử lý và biến tính để cải thiện khả năng
phân tán của chúng trong nhựa nền epoxy DER 331.
2. Tro bay sau khi được xử lý bằng các dung dịch Ca(OH)2 và
NaOH cho phân bố kích thước hạt đồng đều hơn, diện tích
bề mặt hạt gia tăng từ 5 đến 10 lần so với mẫu tro bay ban
đầu. Độ bền kéo, độ bền uốn và độ bền nén, độ bền va đập
của vật liệu compozit EP/ FAN được cải thiện đáng kể so
với mẫu compozit có tro bay chưa biến tính. Giá trị độ bền
cơ học đạt được lần lượt là 37,0 MPa (tăng 11,78%), 71,6
23

Footer Page 25 of 89.