SLIDE THUYẾT TRÌNH Bê tông polieste.

Bê tông Polime

POLIESTE
Nhóm thực hiện:
Phạm Thị Phương Anh
Lê Tuấn Anh
Trần Đức Công
Lê Trọng Đại
Trần Hải Đăng
Dương Đình Định
Cao Văn Hải


Click icon to add picture

Bê tông polieste


I. Giới thiệu chung.
 Bê tông là vật liệu xây dựng thông dụng nhất trên hành tinh chúng ta. Hiện nay,
khoảng 5-8% lượng CO2 do con người thải ra có nguồn gốc từ ngành công nghiệp
sản xuất xi măng Portland, một chất kết dính không thể thiếu của bê tông thông
thường. Sản lượng xi măng Portland trên toàn thế giới hiện tại đã vượt qua
ngưỡng 2,6 tỉ tấn một năm và hàng năm tăng trung bình 5%.


I. Giới thiệu chung.
 Để có thể kìm hãm tốc độ ô nhiễm đã lên tới mức cảnh báo như hiện nay đòi hỏi
chúng ta phải có biện pháp thay thế một phần bê tông sử dụng CKD xi măng pooc
lăng bằng loại bê tông sử dụng CKD polime. Bê tông polime sử dụng các loại thải
phẩm từ nhà máy than đá, lọc dầu,.. Sử dụng các loại CKD làm từ nhựa như

polieste, epoxy, phuran,…
 Bê tông polyme có rất nhiều ưu điểm so với bê tông thông thường. Trước hết, về
căn bản nó có khả năng "hạn chế" lượng khí thải CO2 đồng thời có thể tạo ra một
cơ sở hạ tầng có khả năng sử dụng qua hàng trăm năm..


I. Giới thiệu chung.
1. Bê tông polime

 Để tìm kiếm giải pháp tăng cường độ, tỷ trọng, độ bền hóa học của bê tông và bê
tông cốt thép đã tạo ra một nhóm bê tông có dùng phụ gia polime hoặc trên cơ sở
polime, mà tên gọi chúng hình thành tự do, bất kì và chưa theo một quy luật nào
cả.
 Có thể thống nhất rằng đây là một loại bê tông đặc biệt có dùng phụ gia polime,
hoặc trên cơ sở polime, chúng bao gồm 4 nhóm:
 Bê tông xi măng polime
 Bê tông silicat polime
 Polime bê tông
 Bê tông polime
ở đây chúng ta tập trung nghiên cứu bê tông polime.


I. Giới thiệu chung.
1. Bê tông polime

 Bê tông polime được chế tạo từ nhựa tổng hợp cùng chất độn, cốt liệu bền hóa không có
sự tham gia của khất kết dính khoáng và nước. Bê tông polime chứa trong thành phần
của mình không dưới ba thành phần hạt của chất độn và cốt liệu: chất độn mịn có kích
thước hạt dưới 0,15mm, cốt liệu – cát với thành phần hạt kích thước dưới 5mm và đá
dăm với thành phần hạt kích thước dưới 50mm.

I. Giới thiệu chung.
1. Bê tông polime

 Bê tông polime có thể được chế tạo từ chất kết kính là các nhựa hoạt tính nhiệt (phenol,
karbamid, furan, polieste, poliuretan, epoxy) và chất kết dính là các polime dẻo nhiệt
(cumaron, metilmetakrilat). Bê tông polime dùng cho tất cả các kết cấu chịu lực bền hóa
chủ yếu được chế tạo từ các nhựa hoạt tính nhiệt. Trong số các loại nhựa hoạt tính nhiệt
epoxy và poliuretan là loại nguyên liệu quý hiếm, giá thành cao.
Trong bài này ta đề cập đến bê tông polime sử dụng chất kết dính là nhựa polieste.


I. Giới thiệu chung.
 So sánh với xi măng Portland thông thường (OPC), bê tông polyme (GPC) có nhiều tính năng tốt
o
hơn (khả năng chống ăn mòn hóa học, chịu nhiệt (tới 2400 F), chịu nén và có độ bền kéo, sự co
ngót...).


I. Giới thiệu chung.

2. Polieste


Nhựa polyester được sử dụng rộng rãi trong công nghệ composite, Polyester loại này thường là loại không no,
đây là nhựa nhiệt rắn, có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng hoặc ở dạng rắn nếu có điều kiện thích hợp. Thông
thường người ta gọi polyester không no là nhựa polyester hay ngắn gọn hơn là polyester.



Polyester có nhiều loại (các acid, glycol và monomer), mỗi loại có những tính chất khác nhau phụ thuộc chủ yếu
vào các yếu tố:



Thành phần nguyên liệu (loại và tỷ lệ tác chất sử dụng);



Phương pháp tổng hợp;



Trọng lượng phân tử;



Hệ đóng rắn (monomer, chất xúc tác, chất xúc tiến)



Hệ chất độn


I. Giới thiệu chung.
2. Polieste



Đa số nhựa polyester có màu nhạt, thường được pha loãng trong styrene.
Lượng styrene có thể lên đến 50% để làm giảm độ nhớt của nhựa, dễ dàng cho
quá trình gia công. Ngoài ra, styrene còn làm nhiệm vụ đóng rắn tạo liên kết
ngang giữa các phân tử mà không có sự tạo thành sản phẩm phụ nào. Polyester
còn có khả năng ép khuôn mà không cần áp suất. 



Polyester có thời gian tồn trữ ngắn là do hiện tượng tự đóng rắn của nó sau một
thời gian. Thông thường, người ta thêm vào một lượng nhỏ chất ức chế trong
quá trình tổng hợp polyester để ngăn ngừa hiện tượng này. 


I. Giới thiệu chung.
Ưu nhược điểm của nhựa Polieste

Ưu điểm

 Dễ sử dụng
 Rẻ (1-2 euro/kg)

Nhược điểm

Tính chất cơ học trung bình
 Styren thoát ra nhiều trong khuôn mở
 Co ngót khi đóng rắn cao
 Giới hạn thời gian làm việc


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

1. Chất kết dính polieste.



Polyeste là tên chung của nhóm polyme thu được khi trùng ngưng axit đa chức và rượu đa
chức. Nhóm chức este được hình thành do quá trình tương tác giữa các nhóm chức axit và
rượu nối các phần còn lại của các phân tử phản ứng.



Polieste , thu nhận chúng được khi có sự tác dụng của axit malein với glicol
(polietilenglikolmaleinat), có khả năng trùng hợp và đồng trùng hợp. Sự đóng rắn của nhựa
polieste không bão hòa xảy ra do kết quả của polieste không bão hòa và monome lỏng khi đốt
nóng hoặc dưới tác dụng của chất tăng tốc và chất kích động. Đóng vai trò của monome phổ
biến nhất là stirol.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

1. Chất kết dính polieste.
 Nguyên liệu tạo nhựa polyeste
- Axit terephtalic: thuộc họ axit phenyl đicacbosilic, có đồng phân khác là axit phtalic và
isophtalic


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

- Đimetylterephtalat (DMT) là dẫn xuất của axit terephtalic được sử dụng rộng rãi trong sản

xuất polyeste vì có nhiều ưu điểm về mặt kĩ thuật. Có thể điều chế bằng cách oxy hóa pxylen 2 giai đoạn với oxy không khí và xúc tác là naphtenat Coban.

p-xylene

Terephtalic axit


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

 Tổng hợp polieste
o
- Quá trình xảy ra ở nhiệt độ cao (250 – 270 C) dưới chân không, xúc tác thường là amin bậc
bốn. Quá trình phản ứng có kèm theo sự tách sản phẩm phụ là nước, để phản ứng đạt cân bằng
nhanh và polyme thu được có trọng lượng phân tử lớn người ta tiến hành tách nước trong quá
trình phản ứng bằng chân không.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

- Etylen glycol: được sản xuất từ etylen là một sản phẩm phổ biến của quá trình
crăckinh dầu mỏ:


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

2. Đóng rắn nhựa polieste

+ styren

 Xúc tác thêm vào → thay đổi màu của nhựa UPE

 Quá nhiều xúc tác → thời gian gel hoá quá nhanh
 Quá ít xúc tác → quá trình đóng rắn không hoàn toàn
 Trong quá trình đóng rắn, co ngót nhiều (4-8%) gây biến dạng, tạo những tiềm năng gây
hư hỏng trong vật liệu


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

3. Chất hóa dẻo

 Chất hoá dẻo (plasticizers) là chất có tác dụng làm tăng độ mềm dẻo của mạch polymer, giúp
polymer dễ nóng chảy hơn, cấu tạo mạch linh động hơn, thích hợp cho quá trình gia công sản
phẩm.
  Chất hoá dẻo có thể làm giảm độ nhớt, nhiệt độ chuyển thuỷ tinh và modul đàn hồi của sản
phẩm và cũng làm thay đổi một số tính chất hoá học cơ bản của vật liệu được hoá dẻo.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

3. Chất hóa dẻo

 Cơ chế hóa dẻo
Polymer có cấu trúc xác định với sự thay đổi cấu dạng trong không gian. khi ta đưa chất
hoá dẻo vào polymer, các phân tử chất hoá dẻo đi vào bên trong và bắt đầu làm thay đổi cấu trúc
của polymer.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

3. Chất hóa dẻo

 Một số chất hóa dẻo sử dụng:
Phathalate: là chất đa năng và được sử dụng nhiều nhất, bằng cách cho anhydric phthalic phản
ứng với alcohol, tạo thành chất có độ tương hợp tốt, gia công dễ, ổn định nhiệt độ thấp, kém bay
hơi, ổn định nhiệt và ổn định quang, chi phí thấp.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

3. Chất hóa dẻo

 Một số chất hóa dẻo sử dụng:
Acid béo diester: ester của acid béo dicarboxylic (adipates,) cho phép polieste có độ
mềm dẻo tuyệt vời ở nhiệt độ  thấp. Cũng như loại phthalate, đô bay hơi, độ tương hợp
giảm khi khối lượng phân tử của acid tăng từ adipic đến azeleic, sebacic. Độ kháng nước
được cải thiện khi khối lượng phân tử hoá dẻo tăng. Với các diester acid béo, độ kháng
dầu và kháng dung môi thường rất kém. Sebacate mắc nên ít sử dụng và dùng có hới
hạn, thường dùng chất hoá dẻo ổn định nhiệt dioctyl adipate.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

3. Chất hóa dẻo

 Một số chất hóa dẻo sử dụng:
Phosphate: chất hoá dẻo ester của acid phosphoric thường dùng khi có yêu cầu kháng cháy.
Loại thường dùng là triaryl (dựa trên cấu trúc thơm isoprppyl phenol, tert-butyl phenol), trialkyl (đi
từ alcohol béo octyl, decyl) hay dùng hỗn hợp alkyl-aryl phosphate. Khi cấu trúc hoá dẻo thay đổi
từ  triaryl vòng thơm đến triaryl béo thì độ linh động nhiệt độ thấp được cải thiện trong khi tính
kháng hoá chất và độ chịu cháy giảm. Phosphate ảnh hưởng bất lợi đến phản ứng ổn định nhiệt

của hệ ổn định Ba-Cd. Phosphate vòng thơm là chất hoá dẻo chống khuẩn.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

3. Chất hóa dẻo

 Một số chất hóa dẻo sử dụng:
Epoxide: chất hoá dẻo epoxy được sử dụng rộng rãi vì nó kết hợp tính ổn định nhiệt và quang.
Chúng có thêm tính chất ổn định, cho hiệu ứng tổng hợp voi các chất ổn định kim loại, đặc biệt là
loại có chứa Cd hay Zn. Dầu epoxide (dầu đậu nành hay dầu lanh) được xem là không độc và có
tính bay hơi kém.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

3. Chất hóa dẻo

 Một số chất hóa dẻo sử dụng:
Hoá dẻo polymeric: phản ứng giữa dihyric alcohol (glycol) với acid dicarboxylic tạo ra polyester
có khối lượng phân tử cao. Loại này có độ bay hơi thấp, kháng trích ly nhiều chất. Sử dụng
nhìêu trong làm dây cách điện. Hạn chế của loại này là độ nhớt cao, độ tan kém, tính chất chịu
nhiệt độ thấp kém, và thường rất mắc.


II. Bê tông polime sử dụng chất kết dính polieste.

3. Chất hóa dẻo

 Một số chất hóa dẻo sử dụng:

Hoá dẻo thứ cấp: là chất giới hạn tương đối tính tương hợp thường dùng với chất hoá dẻo sơ
cấp như DOP. Ngoài việc hạn chế độ tương hợp, chất hoá dẻo thư cấp còn có đặc điểm là kém
ổn định nhiệt, quang hay độ bay hơi cao, khi sử dụng phải chú ý các hiệu ứng này. Chất ổn định
thứ cấp được sử dụng cho mục đích gia công riêng biệt hay là theo yêu cầu của sản phẩm cuối,
nhưng thường là dùng giảm giá thành.