Báo cáo thí nghiệm môn thí nghiệm sản xuất các chất cao phân tử

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.25 MB, 34 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

HCM

KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MƠN VẬT LIỆU POLYME

Báo cáo thí nghiệm mơn Thí nghiệm sản xuất các chất cao phân tử

Thứ bảy, ngày 11 tháng 11 năm 2023

Giảng viên: TS. Phan Quốc Phú Lớp: P01 Nhóm: 2

1. Dương Gia Yến – 2015136 2. Nguyễn Hoà Hiệp – 2053001

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Công đoạn 1: Cân nguyên liệu ... 21

Công đoạn 2: Tạo monoglicerid ... 22

Công đoạn 3: Tạo monoester  ... 24

Công đoạn 4: Tách nước ... 25

2.1.4. Kết quả thực nghiệm ... 28

2.1.5. Hiệu suất phản ứng ... 29

III. BÀN LUẬN ... 30

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 33

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Sorbitol ... 4

Hình 2: Maritol ... 5

Hình 3: Phtalic acid ... 5

Hình 4: Maleic acid và fumaric acid ... 5

Hình 5:Alhydrid phthalic (AP) và anhydrit maleic ... 6

Hình 6: Sơ đồ nghiệm thu được trong q trình thí nghiệm ... 20

Hình 7 : Khối lượng các chất cho quy trình tổng hợp alkyd. ... 21

Hình 8: Hệ thống tổng hợp dạng hồn lưu. ... 23

Hình 9: Thử độ tan của quá tình tạo monoglicerid. ... 23

Hình 10: Sau khi cho AP vào thấy AP khơng tan. ... 25

Hình 11: Hả nhiệt thấy có lượng AP kết tinh trên thành bình. ... 25

Hình 12: Quá trình chuẩn chỉ số CA ... 27

Hình 13: Q trình cho xylen vào lơi cuốn nước ... 27

Hình 14: Qúa tình lơi cuốn nước thấy những giợt nước ngưng tụ trên cổ chuyển. 27 Hình 15: Nhựa sau hi kết thúc quá trình. ... 28

Hình 16: Sản phẩm nhựa sau 6 ngày bảo quản ... 29

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Thơng tin an tồn hố chất của Glycerin ... 7

Bảng 2: Thơng tin an tồn hố chất của Alhydrid phthalic ... 9

Bảng 3: Thơng tin an tồn hố chất của Dầu thầu dầu. ... 10

Bảng 4: Thơng tin an tồn hố chất của PbO ... 11

Bảng 5: Thơng tin an tồn hố chất của Xylen ... 13

Bảng 6: Bảng kê dụng cụ ... 18

Bảng 7: Bảng kê hóa chất ... 18

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1. Tổng quan

Alkyd là loại polyester được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng giữa polyol và polyacid và được biến tính bằng dầu thực vật làm cho mạch polyme trở nên mềm, dể tan.

Phụ thuộc vào hàm lượng dầu, ta phân thành 3 loại alkyd:

Alkyd gầy: Hàm lượng dầu chiếm ít hơn 40%, được sử dụng làm chất hóa dẻo.

Alkyd trung bình: Có hàm lượng dầu chiếm từ 40 đến 50%, được sử dụng làm chất hóa dẻo và chất tạo lớp.

Alkyd béo: Hàm lượng dầu chiếm lớn hơn 50% thì được sử dụng làm chất tạo màng. Alkyd ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực sơn trang trí các đồ vật bằng kim loại để hạn chế tình trạng han gỉ. Sơn Alkyd còn được gọi là sơn dầu.

1.2. Nguyên liệu chính

1.2.1. Polyol

Polyol là một loại hợp chất hóa học có nhiều nhóm hydroxyl (-OH) trong cùng một phân tử. Các nhóm hydroxyl này thường liên kết với các nguyên tử carbon khác nhau.

Polyol để sử dụng tổng hợp alkyd là loại có độ chức ≥3 như: Triol: Glyxerin f=3, polymer mạch nhánh

Pentacrythritol C-(CH2OH)4 rẻ tiền, cơ lý tốt Sorbitol:

Hình 1: Sorbitol

Maritol:

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Hình 2: Maritol

Để tổng hợp nhựa Alkyd thường dùng triol

1.2.2. Polyacid

Polyacid là một chất có chứa nhiều nhóm axit trong mỗi phân tử. Những nhóm axit này có khả năng nhả proton (H⁺) trong dung dịch nước, làm cho chất này có tính axit. Thuật ngữ "polyacid" là một thuật ngữ tổng quát và có thể áp dụng cho nhiều hợp chất khác nhau có nhiều nhóm chức axit. Những hợp chất này thường có độ axit cao hơn so với axit đơn, có khả năng nhả chỉ một proton mỗi phân tử.

No:

Hình 3: Phtalic acid

Khơng no:

Hình 4: Maleic acid và fumaric acid

Thưởng sử dụng các alhydride như AP, AM khả năng phản ứng cao, tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian tổng hợp.

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Hình 5:Alhydrid phthalic (AP) và anhydrit maleic

1.2.3. Dầu thực vật

Đa số các loại dầu thực vật là triglycerin giữa glycerin và acid béo. Dầu thực vật được ép từ nhân của các hạt thực vật. Sau khi sấy và tinh chế có chứa 99% dầu, 0,2 đến 0,5% acid béo tự do còn lại là nước , cặn vơ cơ và ít protein..

Chỉ số iode (CI): Là số gram iode phản ứng với nối đơi có trong acid béo của 100g dầu. Iode phản ứng dễ dàng với nối đôi trong acid béo của dầu bằng phản ứng cộng.

Ý nghĩa: Chỉ số iode thể hiện lượng nối đôi trong dầu thực vật.

Phân loại dầu:

Nối đơi của dầu thực vật có tác dụng làm khô màng sơn từ alkyd bằng phản ứng trùng hợp dưới tác dụngcủa oxy khơng khí. Dựa vào tính chất này và CI người ta phần dầu thành 3 loại:

Dầu có CI < 90: Dầu khơng khơ như dừa, phộng. Sử dụng tổng hợp alkyd gầy.

Dầu có CI = 90÷130: Dầu bán khơ như đậu nành, thầu dầu, hướng dương, cao su. Sử dụng tổng hợp alkyd trung bình.

Dầu có CI > 130: Dầu khô như thầu dầu khử nước, lanh, trẩu. Sử dụng để tổng hợp acid béo.

1.2.4. Dung mơi

Dung nói có tác dụng giúp cho sự phân tán của các thành phần trong sơn và tạo độ nhớt thích hợp thuận tiện cho việc sử dụng. Các yêu cầu chủ yếu của dung môi là:

- Có khả năng phân tán các thành phản trong sơn tốt. - Có tốc độ bay hơi phù hợp với cơng nghệ sơn. - Tính độc hại không cao.

- Khả năng tự bắt cháy tháp.

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

- Giá thành phủ hợp.

Trong một số trường hợp người ta trộn các dung mới lại với nhau để tạo được hỗn hợp dung mơi có khả năng đáp ứng những u cầu trên. Đối với sơn alkyd, dung môi sử dụng chủ yếu mang góc lưu cơ như dầu lửa, xăng, xylen, toluen….

1.3. Bảng thơng tin hóa chất a) Glycerin

Bảng 1: Thơng tin an tồn hố chất của Glycerin

TÍNH CHẤT

- Trạng thái vật lý: Chất lỏng.  - Màu sắc: không màu.

- Mùi đặc trưng: không mùi. mãn tính đối với mơi trường thủy sinh. - Lưu ý khi tiếp xúc, bảo quản, sử dụng.

3. Các đường tiếp xúc và triệu chứng

- Tiếp xúc với mắt: gây kích ứng, rát, đỏ mắt, cảm giác phỏng, và chảy nước nhưng không có chấn thương cho mắt.

- Tiếp xúc với da: gây kích ứng.

- Hít phải: do áp suất bay hơi thấp nên việc hít phải hơi hóa chất ở điều kiện bình thường là khơng xảy ra. Hít phải hơi có thể gây kích ứng hơ hấp.

- Nuốt phải: : ít độc hại trừ khi nuốt lượng lớn. Trong trường hợp đó, có thể gây ra kích ứng dạ dày như khát nước, buồn nơn, ói mửa và tiêu

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

chảy. Nó cũng có thể ảnh hưởng đến chức năng hệ thần kinh trung ương (đè nén hệ thần kinh trung ương, đau đầu, chóng mặt, rối loạn, mất ngủ, ngộ độc thần kinh, cơ yếu, co giật), hệ bài tiết, thận, hệ tim mạch, gan. Hóa chất cũng có thể làm tăng đường trong máu.

BIỆN PHÁP SƠ CỨU

1. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường mắt (bị văng, dây vào mắt)

- Kiểm tra và loại bỏ kính sát trịng. Khi bị tiếp xúc với mắt, phải rửa mắt ngay với nhiều nước ít nhất trong 15 phút. Có thể sử dụng nước lạnh. Nếu có những kích ứng, gặp bác sĩ chuyên khoa..

2. Trường hợp tai nạn tiếp xúc trên da (bị dây vào da)

- Rửa sạch với xà phòng và nước. Xoa vùng da bị nhiễm với kem làm mềm. Gặp bác sĩ nếu có những kích ứng phát triển. Có thể sử dụng nước lạnh

3. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường hơ hấp (hít thở phải hóa chất nguy hiểm dạng hơi, khí)

- Cần đưa nạn nhân tới phịng thống mát. Nếu thở khó khăn, cần cung cấp oxy cho nạn nhân. Nếu ngừng thở, thực hiện hô hấp nhân tạo cho nạn nhân, nới lỏng quần áo, cổ áo, thắt lưng, cà vạt… Gọi cấp cứu nếu vấn đề hô hấp không được cải thiện.

4.Trường hợp tai nạn theo đường tiêu hóa (ăn, uống nuốt nhầm hóa chất)

- Tránh để nạn nhân nơn mửa trừ khi có sự trợ giúp của y tế, không bao giờ sử dụng miệng để hô hấp nạn nhân. Nới lỏng quần áo, cổ áo, thắt lưng, cà vạt…Gọi cấp cứu nếu có những triệu chứng xuất hiện.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

b) Alhydrid phthalic (AP)

Bảng 2: Thông tin an tồn hố chất của Alhydrid phthalic

- Độ PH: 2 (trong dung dịch nước: 6 g /l , 20 °C)   - Nhiệt độ sôi (0C): 284,5 °C ở 1,013 hPa (ECHA) - Điểm nóng chảy: 131,6°C

MỨC ĐỘ NGUY HIỂM

Ký hiệu GHS

1. Xếp loại nguy hiểm

- Có hại nếu nuốt phải hoặc

 - Tiếp xúc với mắt: Tạo ra tổn thương mô trong mắt, Nguy cơ gây tổn thương mắt nghiêm trọng, Nguy cơ mù lòa. - Tiếp xúc với da: Đỏ cục bộ, phù nề, ngứa và/hoặc đau. - Hít phải: : Ho, đau, nghẹt thở và khó thở,kích ứng.

- Nuốt phải: Gây nơn, mữa.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

BIỆN PHÁP SƠ CỨU

1. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường mắt (bị văng, dây vào mắt)

- Kiểm tra và loại bỏ kính sát tròng. Khi bị tiếp xúc với mắt, phải rửa mắt ngay với nhiều nước ít nhất trong 15 phút. Nếu có những kích ứng, gặp bác sĩ chun khoa..

2. Trường hợp tai nạn tiếp xúc trên da (bị dây vào da)

- Rửa sạch da bằng nước/tắm. Sau khi tiếp xúc với da, rửa ngay với nhiều nước. Trong trường hợpphản ứng trên da, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ. Trong trường hợp kích ứng da, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ.

3. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường hô hấp (hít thở phải hóa chất nguy hiểm dạng hơi, khí)

4. Trường hợp tai nạn theo đường tiêu hóa (ăn, uống nuốt nhầm hóa chất)

- Súc miệng bằng nước (chỉ khi người đó còn tỉnh). Gọi bác sĩ.

c) Dầu thực vật

Dầu thực vật là loại dầu được chiết xuất, chưng cất và tinh chế từ thực vật (một số bộ phận thường được sử dụng để chiết xuất dầu như: hạt, lá, củ, quả). Thành phần chủ yếu là những acid béo khơng no (có trên 1 nối đơi trong cấu trúc phân tử).

Dầu thầu dầu (Castor oil)

Bảng 3: Thơng tin an tồn hố chất của Dầu thầu dầu.

TÍNH CHẤT

- Trạng thái vật lý: Chất lỏng.  - Màu sắc: vàng nhạt.

- Mùi đặc trưng: có mùi đặc trưng. - Khơng tan trong nước.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

BIỆN PHÁP SƠ CỨU

1. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường mắt (bị văng, dây vào mắt)  --Khi bị tiếp

xúc với mắt, phải rửa mắt ngay với nhiều nước ít nhất trong 15 phút. Nếu có những kích ứng, gặp bác sĩ chuyên khoa..

2. Trường hợp tai nạn tiếp xúc trên da (bị dây vào da)

- Sau khi tiếp xúc với da, rửa ngay với nhiều nước.

3. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường hô hấp (hít thở phải hóa chất nguy hiểm dạng hơi, khí)

- Cần đưa nạn nhân tới phịng thống mát.

4. Trường hợp tai nạn theo đường tiêu hóa (ăn, uống nuốt nhầm hóa chất)

- Súc miệng bằng nước.

d) PbO

PbO có nhiệm vụ làm chất xúc tác phản ứng với acid béo tự do có trong dầu gây hiện tượng sôi.

Bảng 4: Thông tin an tồn hố chất của PbO

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

2. Cảnh báo nguy hiểm

Có hại nếu nuốt phải hoặc hít phải. Nghi ngờ gây ung thư nếu nuốt phải. Có thể gây tổn hại đến khả năng sinh sản hoặc thai nhi

Có thể gây hại cho trẻ bú mẹ.

Gây tổn thương các cơ quan (Thận, Hệ thần kinh trung ương, Máu) do phơi nhiễm kéo dài hoặc lặp đi lặp lại nếu hít phải.

Có thể gây tổn thương các cơ quan khi tiếp xúc kéo dài hoặc lặp đi lặp lại. Rất độc đối với sinh vật thủy sinh với ảnh hưởng lâu dài. khí, hơi hoặc bụi rất khó chịu hoặc ăn mịn hệ hơ hấp. Có thể gây dị ứng hoặc các triệu chứng hen suyễn hoặc khó thở nếu hít phải. - Nuốt phải: Nghi ngờ có thể gây ung thư.

BIỆN PHÁP SƠ CỨU

1. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường mắt (bị văng, dây vào mắt)

- Kiểm tra và loại bỏ kính sát tròng. Khi bị tiếp xúc với mắt, phải rửa mắt ngay với nhiều nước ít nhất trong 15 phút. Chớp mắt thường xuyên trong vài phút. Nếu có những kích ứng, gặp bác sĩ chuyên khoa.

2. Trường hợp tai nạn tiếp xúc trên da (bị dây vào da)

- Rửa sạch da bằng nước/tắm. Cởi bỏ bất kỳ quần áo bị ô nhiễm. Hãy tham khảo ý kiến bác sĩ.

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

3. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường hô hấp (hít thở phải hóa chất nguy hiểm dạng hơi, khí)

- Cần đưa nạn nhân tới phịng thống mát. Nếu nạn nhân khó thở, hãy hô hấp nhân t Trong mọi trường hợp nghi ngờ hoặc khi các triệu chứng vẫn tồn tại, hãy tìm tư vấn y tế.

4. Trường hợp tai nạn theo đường tiêu hóa (ăn, uống nuốt nhầm hóa chất)

- Súc miệng nhiều bằng nước. Tham khảo ý kiến bác sĩ.

e) Xylen

Xylene là một loại chất lỏng khơng màu trong suốt, có mùi thơm dễ chịu. Đây là hỗn hợp dung mơi có ba đồng phân: ortho, meta và para xylene và được xem là một loại dung mơi có vai trị vơ cùng quan trọng trong các ngành cơng nghiệp hóa chất,

sản xuất.

Công thức phân tử: C6H4(CH3)2-. Trong quá trình tổng hợp nhựa Alkyd, Xylen có nhiệm vụ lơi cuốn hơi nước, tăng hiệu suất sản phẩm.

Bảng 5: Thông tin an tồn hố chất của Xylen

TÍNH CHẤT

- Trạng thái vật lý: chất lỏng. - Màu sắc: không màu, trong suốt. - Mùi đặc trưng: khơng có dữ liệu.

- Độ hịa tan trong nước: tan hồn tồn ở 20°C - Khối lượng riêng (kg/m3): 870 kg/m3 ở 15 °C - Điểm nóng chảy: -47,4°C

- Điểm sôi: 138,5°C

MỨC ĐỘ NGUY HIỂM

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

- Độc hại đối với môi trường thủy sinh.

3. Các đường tiếp xúc và triệu chứng

- Tiếp xúc với mắt: Các dấu hiệu và triệu chứng kích ứng mắt có thể bao gồm cảm giác bỏng rát, đỏ mắt phồng rộp, và/ hoặc mờ mắt.

- Tiếp xúc với da: Các dấu hiệu viêm da và các triệu chứng có thể bao gồm cảm giác bỏng rát và/ hoặc da khô/ nứt nẻ.

- Hít phải: Hít phải khí có nồng độ cao có thể làm cho hệ thần kinh trung ương (CNS) bị tê liệt dẫn đến chóng mặt, chống, đau đầu và nơn ói. Các dấu hiệu và triệu chứng khác của sự suy yếu hệ thần kinh trung ương (CNS) có thể bao gồm đau đầu, buồn nôn và mất khả năng điều khiển cơ thể. Tiếp tục hít có thể dẫn đến hôn mê và tử vong.

- Nuốt phải: Nếu vật liệu đi vào phổi, các dấu hiệu và triệu chứng có thể bao gồm ho, ngạt thở, thở khị khè, khó thở, tức ngực, hụt hơi và/ hoặc sốt. Các dấu hiệu và triệu chứng kích ứng hơ hấp có thể bao gồm một cảm giác bỏng tạm thời trên mũi và họng, ho và/ hoặc khó thở.

Lưu ý:

- Tổn thương hệ thính giác có thể bao gồm điếc tạm thời và/hoặc ù tai.

- Các triệu chứng rõ rệt của hệ hơ hấp có thể khơng xuất hiện trong những giờ đầu tiên hít phải hóa chất.

BIỆN PHÁP SƠ CỨU

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

1. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường mắt (bị văng, dây vào mắt)

- Thận trọng rửa mắt ngay bằng nước sạch trong 30 phút. Chuyển đến trung tâm y tế gần nhất để chữa trị them.

2. Trường hợp tai nạn tiếp xúc trên da (bị dây vào da)

- Cởi bỏ ngay lập tức quần áo bị dính sản phẩm. Ngâm da vào nước sạch trong ít nhất 15 phút, sau đó rửa cùng với xà phịng nếu có thể. Nếu da trở nên đỏ, sưng, đau và/ hoặc phồng rộp, chuyển bệnh nhân đến cơ sở y tế gần nhất để điều trị thêm.

3. Trường hợp tai nạn tiếp xúc theo đường hơ hấp (hít thở phải hóa chất nguy hiểm dạng hơi, khí)

- Ngay lập tức chuyển nạn nhân ra nơi thống khí. Nếu khơng hồi phục nhanh chóng, chuyển nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất để có các điều trị tiếp theo. Giữ ngực nạn nhân ở tư thế thuận lợi cho hô hấp.

4. Trường hợp tai nạn theo đường tiêu hóa (ăn, uống nuốt nhầm hóa chất)

- Ngay lập tức gọi trung tâm cấp cứu hoặc gọi bác sĩ. Khơng kích ứng gây nơn. Nếu nạn nhân nơn ói, giữ cho đầu thấp hơn hơng để tránh hít vào.

1.4. Tính chất sản phẩm

- Alkyd có màu vàng đến nâu tùy vào loại dầu và kỹ thuật trong quá trình thực hiện tổng hợp.

- Alkyd có thể tan trong các dung mơi hữu cơ có độ phân cực trung bình như xylen, toluen, xăng, dầu hỏa...

- Dung dịch alkyd 50% trong xylen có độ nhớt 1800-2800 cp, có khả năng tạo màng tốt, bám dính trên các bề mặt gỗ, thép...

- Độ bền của alkyd trong môi trường tự nhiên khá tốt, kém bền trong các loại dung môi, kém bền kiểm.

- Alkyd béo có khả năng khơ trong khơng khí khi có các chất làm khơ. - Điểm cháy: Cốc đậy kín 360C ( 96,80F)

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

- Dễ cháy. Hơi dung mơi có thể gây ra buồn ngủ và chóng mặt. Độc cho sinh vật dưới nước, có thể gây hậu quả có hại lâu dài trong mơi trường nước.

Tổng hợp alkyd trải qua nhiều giai đoạn: - Mono glycerid (chuyển hóa este) (1)

Phản ứng monoester ( trùng ngưng) (2)

-Monoglycerid sẽ phản ứng với Polyacid tạo monoester.

-Phản ứng đa tụ tạo alkyd (3)

*Đặc điểm của phản ứng:

Do trong dầu có acid béo tự do nên khi dùng PbO làm xúc tác sẽ xảy ra phản ứng trung hòa giữa chúng với nhau:

PbO + 2RCOOH → Pb(RCOO)2 + H2O ( nhiệt độ: < 1700C) (4)

</div>

Báo cáo thí nghiệm môn thí nghiệm sản xuất các chất cao phân tử

<b>HCM </b>

<b>KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MƠN VẬT LIỆU POLYME </b>

<i><b>Báo cáo thí nghiệm mơn Thí nghiệm sản xuất các chất cao phân tử </b></i>

<b>Thứ bảy, ngày 11 tháng 11 năm 2023 </b>

<b>Giảng viên: TS. Phan Quốc Phú Lớp: P01 Nhóm: 2 </b>

1. Dương Gia Yến – 2015136 2. Nguyễn Hoà Hiệp – 2053001

<b>I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT </b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về