Luận văn Chế tạo và khảo sát tính chất của polyme nanocompozit ít thấm khí và phân huỷ nhanh dùng làm bao gói trên cơ sở polyetylen và nano-Clay

Vật liệu nanocompozit trong đó có polyme/clay nanocompozit là loại vật liệu mới, trong đó các chất gia cường có kích thước từ 1-100 nm. Vật liệu này hiện nay đang được quan tâm nghiên cứu nhiều do những tính năng ưu việt của nó như: độ bền và mô đun đàn hồi cao, ổn định kích thước cao, thẩm thấu khí, nước, các hợp chất hydro cacbon thấp, bền nhiệt, chịu bức xạ tử ngoại tốt, chống cháy tốt, bền hóa chất. Trên thế giới vật liệu nylon 6/clay nanocompozit là vật liệu nanocompozit đầu tiên được chế tạo thành công vào năm 1987 tại phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển của công ty Toyota [4]. Đến nay người ta đã chế tạo thành công nhiều loại polyme/clay nanocompozit trên các nền nhựa khác nhau như: epoxy, polystyren, polyamit, polyolefin ( PE, PP). Ở Việt Nam vật liệu có cấu trúc nano là lĩnh vực rất mới mẻ và chúng ta mới chỉ bước đầu tiếp cận lĩnh vực này. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước đầu tiên về polyme/clay nanocompozit do Tiến sĩ khoa học Quách Đăng Triều chủ trì ( năm 2003) đã nghiên cứu được quy trình chế tạo clay hữu cơ từ khoáng sét Thuận Hải và đã chế tạo thành công polyme/clay nanocompozit trên nền polyanilin [6]. Năm 2004, Tiến sĩ Đào Thế Minh và cộng sự cũng đã nghiên cứu chế tạo nanocompozit trên cơ sở polyetylen biến tính bằng silicon và clay để làm cáp điện bền thời tiết và khó cháy [8] . Trong lĩnh vực bao gói, polyetylen ( PE) là loại nhựa nhiệt dẻo thường được sử dụng nhất với số lượng khoảng 50 triệu tấn/năm vì đây là một loại polyme thông dụng, không đắt, dễ gia công và có tính chất cơ học tốt [11]. Tuy vậy, nhược điểm của loại polyme này là có tính thấm khí và hơi ẩm. Chất lượng của các sản phẩm khi bảo quản bị giảm đáng kể như bị các hiện tượng mốc, rữa, mủn khi bị thấm ẩm và và không khí môi trường. Hơn nữa loại polyme này rất khó bị phân huỷ và khi phân huỷ thì phân huỷ không hoàn toàn, gây ra hiện tượng ô nhiễm môi trường không khí và môi trường đất. Ở nước ngoài đã có nhiều công trình nghiên cứu nanocompozit phân huỷ sinh học và phân huỷ hoàn toàn để làm bao gói trên cơ sở polyaxit lactic/clay, polycacprolacton/clay, PE/clay/tinh bột và PE/phụ gia phân hoàn toàn. Ở nước ta đã có công trình nghiên cứu chế tạo nanocompozit PE/clay, PP/clay, song chưa có một công trình nào nghiên cứu vật liệu nanocompozit ít thấm khí và hơi ẩm khi sử dụng và phân huỷ hoàn toàn khi chôn lấp.