Nhu cầu về vật liệu ốp lát trong xây dựng ngày càng gia tăng đã tạo ra động lực cho các nghiên cứu về vật liệu đá hoa cương nhân tạo. Trong đó, vật liệu polyme compozit sinh thái sử dụng hệ nhựa nền từ dầu lanh epoxy hóa thay thế cho nhựa polyeste không no có tiềm năng đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật về vật liệu ốp lát thương mại. Đồng thời, sự thay thế đã loại trừ việc sử dụng dung môi styren độc hại, giảm tác hại tới môi trường cũng như tới sức khỏe người lao động.
Luận án ”Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit sinh thái từ dầu lanh epoxy hóa gia cường bằng cốt liệu thạch anh và thủy tinh, ứng dụng trong sản xuất đá hoa cương nhân tạo” đã tập trung nghiên cứu các cơ sở khoa học phục vụ cho việc chế tạo vật liệu polyme compozit (PC) từ dầu lanh epoxy hóa đóng rắn bằng metylhexahydrophtalic anhydrit (MHHPA) với sự có mặt của xúc tác 1- metyl imidazol (NMI) gia cường bằng thạch anh và thủy tinh để ứng dụng trong sản xuất đá hoa cương nhân tạo.
Trong đó, nhựa nền để chế tạo vật liệu polyme composit từ dầu lanh epoxy hóa (ELO) được đóng rắn bằng MHHPA, với sự có mặt của NMI đã được tối ưu hóa ở tỷ lệ mol ELO:MHHPA:NMI = 1,0:1,0:0,1.
Hệ nhựa nền biến tính bằng chất bổ sung polyol-PT1 với hàm lượng 2,0% khối lượng được tăng cường các tính chất cơ lý cần thiết như: độ cứng Barcol, độ bền uốn, độ bền va đập, độ bền mài mòn. Do đó, hệ đáp ứng được các yêu cầu để sử dụng trong chế tạo vật liệu polyme compozit gia cường bằng cốt hạt thạch anh và thủy tinh.
Việc xử lý các hạt cốt liệu bằng dung dịch chứa chất liên kết 3-glycidoxy propyl trimetoxysilan (glycidoxy silan) nồng độ 2,0% trong dung môi etanol đã cho hiệu quả rõ rệt trong việc xử lý bề mặt hạt. Theo đó, đã giúp cải thiện các tính chất cơ lý của vật liệu PC trên cơ sở nhựa nền ELO và các hạt cốt liệu nhờ sự tăng kết dính giữa cốt liệu và nhựa nền thông qua chất liên kết glycidoxy silan.
Đối với công nghệ sản xuất đá hoa cương nhân tạo, vật liệu PC ngoài nhựa nền ELO và hạt có kích thước ≤ 0,045 mm có thêm cấp phối hạt có kích thước từ 0,1 ÷ 0,4 mm đến kích thước ≤ 5,0 mm đáp ứng các yêu cầu về khả năng gia công, tính chất cơ lý của vật liệu PC theo tiêu chuẩn Châu Âu về đá ốp lát nhân tạo trên cơ sở chất kết dính hữu cơ.
Việc đưa hệ chất chống UV MHOP (Metanon, [2-hydroxy-4-(octyloxy)-phenyl] phenyl) và BOTPS Bis (2,2,6,6-tetrametyl-1- (octyloxy)-4-piperidinyl) sebacat và vào hệ nhựa nền trên cơ sở ELO đã giúp tăng khả năng chống lại sự phá hủy bề mặt của vật liệu. Các kết quả kiểm tra cho thấy, vật liệu PC sử dụng 2,0% MHOP và 3,0% BOTPS theo khối lượng đã hạn chế được sự tác động của môi trường lên bề mặt vật liệu thông qua giá trị chênh lệch màu sắc (ΔE) và các tính chất cơ lý của vật liệu PC như: độ bền uốn, độ bền va đập, độ hấp thụ nước và độ mài mòn sâu.
Đá ốp lát nhân tạo sinh thái, bản chất là vật liệu PC trên cơ sở nhựa nền ELO gia cường bằng cốt liệu hạt thạch anh và thủy tinh đã được chế tạo thành công với công thức phối liệu và điều kiện gia công thích hợp bằng phương pháp rung ép trong điều kiện chân không thấp, sau đó đóng rắn ở 140°C trong 45 phút có các tính chất cơ lý tương đương với sản phẩm đá ốp lát nhân tạo sử dụng nhựa nền đi từ nhựa polyeste không no và đáp ứng yêu cầu theo tiêu chuẩn châu Âu về “Đá ốp lát nhân tạo trên cơ sở chất kết dính hữu cơ” EN-15258:2008. 
Các kết quả nghiên cứu trên đã được NCS. Phạm Anh Tuấn, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Bạch Trọng Phúc và GS. TSKH. Trần Vĩnh Diệu, bảo vệ thành công tại Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội ngày 10/5/2016.
Chúc mừng tân tiến sĩ.
Luận án và tóm tắt luận án có thể download tại đây
