Nghiên cứu biến tính bề mặt hạt nano zirconi oxit bằng polydimetyl siloxan

Hóa học & Môi trường 66 N. B. Ngọc, , N. V. Khôi, “Nghiên cứu biến tính bề mặt bằng polydimetyl siloxan .” NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BỀ MẶT HẠT NANO ZIRCONI OXIT BẰNG POLYDIMETYL SILOXAN Nguyễn Bá Ngọc1, 2*, Nguyễn Trung Thành1, Hoàng Ngọc Phước1, Trần Văn Quyền1, Nguyễn Văn Khôi3 Tóm tắt: Nano zirconi oxit (ZrO2) được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp để cải thiện tính chất cơ lý cũng như khả năng chịu nhiệt của vật liệu nền. Tuy nhiên, các hạt nano ZrO2 thường có xu hướng kết tụ với nhau nên dẫn đến hiệu quả sử dụng nano ZrO2 không được như mong muốn. Bài báo này trình bày kết quả nghiên biến tính nano ZrO2 bằng polydimetyl siloxan (PDMS). Nghiên cứu đã đưa ra được các điều kiện phản ứng tối ưu là tỷ lệ về khối lượng giữa bột nano ZrO2/PDMS: 1/0,5 và nhiệt độ phản ứng là 200 oC. Các kết quả phân tích phổ hồng ngoại FT-IR, phân tích phổ tán xạ năng lượng tia X, phân tích cấu trúc hình thái TEM đã chỉ ra các hạt nano ZrO2 sau quá trình biến tính bề mặt đã ghép được các nhóm siloxan lên trên bề mặt. Hạt nano ZrO2 biến tính có khả năng phân tán tốt hơn trong dung môi xylen so với hạt nano ZrO2 chưa biến tính. Do đó, các hạt hạt nano ZrO2 biến tính có thể sử dụng tốt trong công nghiệp chế tạo sơn và keo dán. Từ khóa: Nano zirconi oxit; Polydimetyl siloxan; Dimetyl cacbonat; Nano ZrO2 biến tính. 1. MỞ ĐẦU Các hạt nano ZrO2 được sử dụng trong cao su, màng phủ để cải thiện các tính chất cơ học, độ cứng, chống xước, kháng hóa chất và tăng tính chất nhiệt của nền polyme [1, 2]. Các hạt nano ZrO2 có năng lượng bề mặt lớn nên các hạt nano ZrO2 có xu hướng kết tụ với nhau để giảm năng lượng bề mặt, điều này có thể làm giảm các tính chất cơ học và tính chất khác của nền polyme. Do đó, các nhà khoa học các phương pháp vật lý khác nhau được sử dụng để phân tán các hạt nano trong nền polyme như sử dụng máy khuấy tốc độ cao, siêu âm, Bên cạnh đó, biến tính bề mặt các hạt nano ZrO2 là một phương pháp làm giảm năng lượng bề mặt của các hạt nano nhằm làm giảm sự kết tụ của các hạt nano ZrO2 trong quá trình phân tán vào nền polyme [3- 5]. Quá trình biến tính bề mặt của các hạt nano có thể được thực hiện bằng các tác nhân biến tính khác nhau như organosiloxan, hexanmetyl siloxan các phản ứng này thường được tiến hành ở nhiệt độ cao trên 350 oC [5- 7]. Polydimetyl siloxan (PDMS) có khối lượng phân tử cao được sử dụng để biến tính bề mặt nano yêu cầu năng lượng cao hơn và phản ứng cần tiến hành ở nhiệt độ cao (trên 400 oC). Tuy nhiên, phản ứng biến tính tiến hành ở nhiệt độ cao sẽ dẫn đến gia tăng tốc độ phân hủy của các nhóm hữu cơ được ghép lên bề mặt nano, làm giảm hiệu quả quá trình biến tính [6- 9]. Bài báo này trình bày kết quả biến tính bề mặt nano ZrO2 bằng PDMS có sử dụng xúc tác diakyl dicacbonat (DMC) nhằm tiến hành phản ứng biến tính ở nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ phản ứng đã đề cập ở trên. Cụ thể, bài báo trình bày ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình biến tính bề mặt mặt nano ZrO2, ảnh hưởng của tỷ lệ nano ZrO2/PDMS đến quá trình biến tính bề mặt nano ZrO2, khảo sát đặc tính của bột nano ZrO2 trước và sau khi biến tính bề mặt. 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Vật liệu và hóa chất - Bột nano zirconi oxit (ZrO2) là sản phẩm của Nanoparticles Labs (Mỹ), hàm lượng ZrO2 ≥99%, kích thước hạt trung bình 40 nm. - Polydimetyl siloxan (PDMS) là sản phẩm của Sigma-Aldrich (Mỹ), khối lượng phân tử: 2000 ĐVC, độ nhớt: 20 cSt, khối lượng riêng: 0,949 g/cm3. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 67 - Dimetyl cacbonat (DMC) là sản phẩm của Aladdin (Trung Quốc), nhiệt độ nóng chảy 2-4 o C, nhiệt độ sôi 90 oC, khối lượng riêng 1,069 g/mL ở 25 oC; - Kali hydroxit (KOH) là sản phẩm của Xilong (Trung Quốc), hàm lượng KOH ≥ 85%. - Metanol (CH3OH) là sản phẩm của Xilong (Trung Quốc), hàm lượng CH3OH ≥99%. - Xylen (C8H10) là sản phẩm của Xilong (Trung Quốc), hàm lượng C8H10 ≥98,5%. 2.2. Phương pháp biến tính bề mặt Cân chính xác một lượng bột nano zirconi oxit cho vào bình cầu thủy tinh, bổ sung thêm 5 g PDMS và 15 g metanol với các tỷ lệ khối lượng giữa bột nano zirconi oxit/ PDMS khác nhau. Hỗn hợp sau đó được khuấy bởi máy khuấy đũa tốc độ cao 4000 vòng/phút trong khoảng 30 phút để thu được hỗn hợp đồng nhất. Sau đó, hỗn hợp được bổ sung thêm 7,5 g DMC (tỷ lệ khối lượng PDMS/DMC = 1,0/1,5) và 0,05 g KOH. Hỗn hợp được khuấy và được rung siêu âm trong thời gian 30 phút ở tần số 40 kHz trong 30 phút để thu được hỗn hợp đồng nhất. Hỗn hợp sau đó được cho vào thiết bị phản ứng thủy nhiệt autoclave lõi PPL (polypropylen mạch thẳng) và gia nhiệt đến nhiệt đến nhiệt độ phản ứng khác nhau trong tủ sấy và thời gian phản ứng trong 02 giờ. Sản phẩm sau khi đó được lấy ra khỏi thiết bị phản ứng và được rửa bằng n-hexan khoảng 3 lần để loại bỏ hết chất dư trong quá trình phản ứng và đem sấy ở nhiệt độ 80 oC trong 12 giờ để loại bỏ hết dung môi thu được bột nano zirconi oxit đã biến tính. 2.3. Phương pháp nghiên cứu - Phép đo phân tích nhiệt TGA được thực hiện trên máy phân tích TGA - TG209F1 tại Viện Kỹ thuật Nhiệt đới/Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) được ghi trên máy chụp phổ hồng ngoại Nicolet 6700 FT-IR tại Viện kỹ thuật nhiệt đới/Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Phương pháp xác định thành phần hóa học của bột nano sử dụng phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX). Phổ EDX được đo trên máy Oxford Instruments tại Viện Kỹ thuật Nhiệt đới/Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Cấu trúc hình thái được xác định dưới kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Các mẫu được chụp ảnh trên máy EM 1010 – Jeol với hiệu điện thế 100 kV của Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình biến tính bề mặt ZrO2 Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả quá trình biến tình bề mặt hạt nano ZrO2, nghiên cứu tiến hành quá trình biến tính bề mặt ở khoảng nhiệt độ khác nhau như 150 oC, 200 oC và 250 oC với tỷ lệ khối lượng nano ZrO2/PDMS là 1/0,5, các mẫu được ký hiệu lần lượt là ZrO2- 1:0,5-150, ZrO2-1:0,5-200 và ZrO2-1:0,5-250. Hiệu quả quá trình biến tính bề mặt được đánh giá thông qua khối lượng mẫu mất đi ở nhiệt độ cao thông qua phổ phân tích nhiệt TGA, như được chỉ ra trong hình 1. Từ kết quả chỉ ra ở hình 1 nhận thấy rằng, phần khối lượng mất đi do nhiệt độ của bột nano ZrO2 biến tính lớn hơn so với bột nano ZrO2 chưa biến tính. Sự khác biệt khối lượng mất đi trong quá trình phân tích nhiệt được cho là do sự có mặt của các đoạn mạch phân tử PDMS gắn lên bề mặt các hạt nano ZrO2 sau quá trình biến tính. Đồng thời nhận thấy rằng, khi nhiệt độ quá trình biến tính bề mặt tăng lên thì khối lượng mất đi đạt cân bằng của bột nano ZrO2 biến tính tăng lên, tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng từ 200 oC đến 250 oC thì khối lượng mất đi đạt cân bằng tăng lên không đáng kể. Cụ thể, khối lượng mất đi đạt cân bằng đối với mẫu nano ZrO2 biến tính ở nhiệt độ 150 oC đạt 8,18%, ở nhiệt độ 200 oC tăng lên 15,5% và ở nhiệt độ 250 oC tăng lên 16%. Phần khối lượng mẫu mất đi tương ứng với hàm lượng PDMS đã ghép vào bề mặt nano ZrO2. Do đó, điều này có thể được giải thích là do ở nhiệt độ thấp 150 oC thì hiệu suất của quá trình biến tính Hóa học & Môi trường 68 N. B. Ngọc, , N. V. Khôi, “Nghiên cứu biến tính bề mặt bằng polydimetyl siloxan .” thấp, nên khối lượng mất mát nhỏ, tăng nhiệt độ lên 200 oC, 250 oC quá trình phản ứng tăng lên và gần như đạt cân bằng ở nhiệt độ 200 oC. Hình 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả quá trình biến tính. Trên cơ sở kết quả này, nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ thực hiện quá trình biến tính bề mặt nano ZrO2 với PDMS là 200 oC để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo. 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần bột nano ZrO2/PDMS đến quá trình biến tính Để nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng giữa nano ZrO2 và PDMS đến quá trình biến tính bề mặt các hạt nano ZrO2, nghiên cứu tiến hành các thí nghiệm biến tính bề mặt của các hạt nano zirconi oxit ở các tỷ lệ khối lượng nano ZrO2/PDMS là 1:0,25; 1:0,5, 1:0,75 và 1:1 ở nhiệt độ 200 oC, các mẫu lần lượt được ký hiệu là ZrO2-1:0,25-200, ZrO2-1:0,5-200, ZrO2-1:0,75-200 và ZrO2-1:1-200. Các hạt nano ZrO2 sau khi biến tính bề mặt được phân tích nhiệt TGA để đánh giá hiệu quả quá trình biến tính bề mặt, các kết quả phân tích được thể hiện trong hình 2. Hình 2. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàm lượng ZrO2/PDMS đến quá trình biến tính. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 69 Từ kết quả phân tích nhiệt trọng lượng chỉ ra như ở hình 2, nhận thấy rằng, khi tỷ lệ nano ZrO2/PDMS giảm thì phần trăm khối lượng mất đi tăng lên và đạt giá trị không đổi ở nhiệt độ khoảng 750 oC, tuy nhiên, khi tỷ lệ hàm lượng nano ZrO2/PDMS giảm đến giá trị 1/0,75 và 1/1 thì mức độ giảm khối lượng không thay đổi nhiều so với ở tỷ lệ 1/0,5. Điều này, chứng tỏ quá trình biến tính gần như đạt cân bằng ở tỷ lệ nano ZrO2/PDMS là 1/0,5. Trên cơ sở các kết quả thử nghiệm, nghiên cứu lựa chọn được điều kiện phản ứng tối ưu của quá trình biến tính bề mặt hạt nano ZrO2 bằng PDMS là nhiệt độ 200 oC và tỷ lệ nano ZrO2/PDMS là 1/0,5. 3.3. Đặc trưng của bột nano ZrO2 trước và sau khi biến tính bề mặt 3.3.1. Phổ hồng ngoại FT-IR Phổ hồng ngoại của mẫu nano ZrO2 trước và sau khi biến tính được thể hiện trong hình 3. Đối với bột nano ZrO2 chưa biến tính đặc trưng bởi dải hấp thụ rộng trong vùng số sóng từ 3200 cm -1 đến 3600 cm-1 là của nhóm –OH trên bề mặt hạt nano zirconi oxit (Zr-OH). Đối với bột nano silica đã biến tính, vẫn có dải hấp thụ rộng trong vùng 3200 cm-1 đến 3600 cm-1, tuy nhiên, mức độ hấp thụ giảm đi đáng kể. Kết quả cũng chỉ ra rằng, đỉnh hấp thụ trong vùng số sóng từ 1000 cm-1 đến 1100 cm-1 đặc trưng bởi các liên kết siloxan Si-O-Si (đặc trưng của PDMS) xuất hiện ở phổ hồng ngoại mẫu nano ZrO2 biến tính mà không xuất hiện đối với bột nano ZrO2 chưa biến tính. Bên cạnh đó, phổ hồng ngoại mẫu nano ZrO2 đã biến tính xuất hiện các đỉnh hấp thụ tại vùng số sóng 2900 cm-1 và 2965 cm-1 đặc trưng cho dao động của liên kết C-H trong nhóm –CH3, các đỉnh hấp thụ tại vị trí 1261 cm-1 đặc trưng cho liên kết Si-CH3. Ngoài ra, phổ hồng ngoại của bột nano ZrO2 chưa biến tính xuất hiện pick hấp thụ tại số sóng 1630 cm -1 và 1400 cm -1 mà các số sóng này của nano ZrO2 biến tính mức độ hấp thụ giảm. 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 40 50 60 70 80 90 100 1 1 1 1 ,0 3 4 7 2 ,4 6 7 9 2 ,4 6 4 1 4 ,8 4 5 0 1 ,1 6 7 4 0 ,6 8 8 0 3 ,4 7 1 0 2 6 ,7 0 1 0 9 4 ,6 6 1 2 6 1 ,0 4 1 3 8 8 ,2 6 1 4 0 6 ,0 4 1 6 3 3 ,8 4 1 6 3 5 ,7 7 2 9 6 3 ,6 4 3 4 4 4 ,6 0 M u c d o t ru ye n q u a (% ) Sô sóng (cm -1 ) 3 4 5 0 ,8 5 ZrO 2 chua bien tinh ZrO 2 -1/0,5-200 Hình 3. Phổ hồng ngoại bột nano ZrO2 trước và sau khi biến tính bề mặt. Từ các kết quả phân tích phổ hồng ngoại có thể khẳng định quá trình biến tính đã gắn các phân tử monome của PDMS lên trên bề mặt của các hạt nano ZrO2 thông qua phản ứng hóa học với nhóm Zr-OH trên bề mặt các hạt nano ZrO2. 3.3.2. Khảo sát thành phần hóa học của nano ZrO2 trước và sau khi biến tính Để xác định thành phần hóa học của bột nano ZrO2 trước và sau khi biến tính, sử dụng phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX). Kết quả khảo sát được thể hiện trong hình 4. Hóa học & Môi trường 70 N. B. Ngọc, , N. V. Khôi, “Nghiên cứu biến tính bề mặt bằng polydimetyl siloxan .” a, Bột nano ZrO2 chưa biến tính b, Bột nano ZrO2 biến tính bề mặt Hình 4. Phổ tán xạ năng lượng tia X của bột nano ZrO2 chưa biến tính và biến tính bề mặt. Kết quả phân tích thành phần hóa học của bột nano ZrO2 và nano ZrO2 biến tính (hình 4a và 4b) chỉ ra rằng, sau quá trình biến tính bề mặt trong thành phần hóa học của bột nano ZrO2 sau biến tính xuất hiện thêm thành phần Si và tăng hàm lượng C so với bột nano ZrO2. Điều này chứng tỏ, các nhóm polydimetyl siloxan đã gắn lên trên bề mặt các hạt nano ZrO2 trong quá trình biến tính bề mặt. 3.3.3. Khảo sát hình thái cấu trúc bề mặt nano ZrO2 trước và sau khi biến tính Để xác định hình thái cấu trúc bề mặt của bột nano ZrO2 trước và sau khi biến tính, sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua - TEM. Kết quả khảo sát được thể hiện trong hình 5. a, Nano ZrO2 chưa biến tính b, Nano ZrO2 biến tính bề mặt Hình 5. Cấu trúc hình thái của bột nano ZrO2 chưa biến tính và biến tính bề mặt. Từ hình 5a nhận thấy rằng, ảnh TEM của hạt nano ZrO2 chưa biến tính có kích thước hạt khá đồng đều khoảng từ 30 nm đến 60 nm, quan sát mép hạt cho thấy có độ sắc nét cao nhưng có xu hướng co cụm lại với nhau. Các kết quả chỉ ra ở hình 5b đối với hạt nano ZrO2 biến tính cho thấy kích thước hạt thay đổi không đáng kể, độ sắc nét của hạt giảm và hạt có xu hướng tách rời khỏi nhau, điều này cho thấy, đã hình thành lớp cơ silic mỏng bám trên bề mặt hạt này do quá trình biến tính. 3.3.4. Khảo sát khả năng phân tán trong dung môi của bột nano ZrO2 trước và sau khi biến tính Để khảo sát ảnh hưởng của quá trình biến tính đến khả năng phân tán của bột nano trong dung môi, tiến hành phân tán các hạt nano ZrO2 trước và sau khi biến tính trong xylen. Kết quả khảo sát được thể hiện trong hình 6. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 71 0 phút 10 phút 20 phút 24 giờ 72 giờ Hình 6. Sự phân tán bột nano ZrO2 trước và sau biến tính trong xylen. Kết quả trên hình 6 cho thấy, bột nano ZrO2 sau khi đã biến tính có khả năng phân tán tốt hơn so với bột nano chưa biến tính trong xylen. Cụ thể, bột nano ZrO2 chưa biến tính sau khi phân tán trong xylen với thời gian khoảng 20 phút bột nano ZrO2 xuất hiện hiện tượng sa lắng, đối với nano ZrO2 biến tính, các hạt nano ZrO2 phân tán tốt trong xylen và quá trình sa lắng xảy ra chậm hơn nhiều so với các hạt chưa biến tính. Điều này chứng tỏ rằng hiệu quả của quá trình biến tính bề mặt của các hạt nano, thay thế cho nhóm –OH bằng các nhóm hữu cơ, làm các hạt nano ZrO2 biến tính có khả năng phân tán tốt hơn trong dung môi xylen. 4. KẾT LUẬN 1. Nhiệt độ phản ứng trong quá trình biến tính bề mặt hạt nano ZrO2 tăng lên từ 150 oC lên đến 200 oC thì khối lượng mẫu mất đi của quá trình phân tích nhiệt TGA tăng từ 8,18% lên 15,5%. Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng nhiệt độ phản ứng lên 250 oC thì khối lượng mất mẫu chỉ là 16%. Như vậy, nhiệt độ 200 oC là nhiệt độ phù hợp để biến tính nano ZrO2 bằng hỗn hợp DMC/PDMS. 2. Tỷ lệ về khối lượng giữa bột nano ZrO2/PDMS: 1/0,5 là tối ưu cho quá trình biến tính bề mặt hạt nano ZrO2 bằng hỗn hợp DMC/PDMS ở nhiệt độ 200 o C. 3. Các kết quả phân tích phổ hồng ngoại FT-IR, phân tích phổ tán xạ năng lượng tia X, phân tích cấu trúc hình thái TEM đã chỉ ra các hạt nano ZrO2 sau quá trình biến tính bề mặt đã ghép được các nhóm siloxan lên trên bề mặt. 4. Hạt nano ZrO2 biến tính có khả năng phân tán tốt hơn trong xylen so với hạt nano ZrO2 chưa biến tính. Do đó, các hạt hạt nano ZrO2 biến tính có thể sử dụng trong công nghiệp chế tạo sơn và keo dán. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Sarita Kangoa, Susheel Kaliab, Annamaria Celli, James Njugunad, Youssef Habibie, Rajesh Kumar, “Surface modification of inorganic nanoparticles for development of organic–inorganic nanocomposites—A review”, Progress in Polymer Science, Vol. 38 (2013), pp. 1232– 1261. [2]. Mehdi Derradji, Tiantian Feng, Hui Wang, Noureddine Ramdani, Tong Zhang, Jun Wang, Abdelkhalek Henniche, Wen-bin Liu, “New oligomeric containing aliphatic moiety phthalonitrile resins: their mechanical and thermal properties in presence of silane surface-modified zirconia nanoparticles”, Iranian Polymer Journa, Vol. 25 (2016), pp. 503–514. [3]. Takeshi Otsuka,Yoshiki Chujo, Poly(methyl methacrylate) (PMMA)-based hybrid materials with reactive zirconium oxide nanocrystals, Polymer Journal, Vol. 42 (2010), pp. 58–65. [4]. M. Behzadnasab, S.M. Mirabedini, K. Kabiri, S. Jamali, “Corrosion performance of epoxy coatings containing silane treated ZrO2 nanoparticles on mild steel in 3.5% NaCl solution”, Corrosion Science, Vol. 53 (2011), pp. 89–98. [5]. Mohammed M Gad, Reem Abualsaud, Ahmed Rahoma, Ahmad M Al-Thobity, Khalid S Al-Abidi, Sultan Akhtar, “Effect of zirconium oxide nanoparticles addition on the optical and tensile properties of polymethyl methacrylate denture base material”, International Journal of Nanomedicine Vol.13 (2018), pp. 283–292. Hóa học & Môi trường 72 N. B. Ngọc, , N. V. Khôi, “Nghiên cứu biến tính bề mặt bằng polydimetyl siloxan .” [6]. Hoàng Thị Phương, Nguyễn Khánh Diệu Hồng, “Nghiên cứu chức hóa bề mặt vật liệu nanosilica, sử dụng để hấp thu dầu”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Số 54 (2016), tr. 755-762. [7]. V.M. Gun’ko, M.V. Borysenko, P. Pissis, A. Spanoudaki, N. Shinyashiki, I.Y. Sulim, T.V. Kulik, B.B. Palyanytsya, “Polydimethylsiloxane at the interfaces of fumed silica and zirconia/fumed silica”, Applied Surface Science, Vol. 253 (2007), pp. 7143–7156. [8]. I. S. Protsak, P. O. Kuzema, V. A. Tertykh, Y. M. Bolbukh, R. B. Kozakevich, “Thermogravimetric analysis of silicas chemically modified with products of deoligomerization of polydimethylsiloxane”, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol.121 (2015), pp. 547–557. [9]. Masaki Okamotoa, Kuon Miyazakib, Akihiro Kadob, Sumiko Suzukib, Eiichi Suzuki, “Deoligomerization of cyclooligosiloxanes with dimethyl carbonate over solid-base catalysts”, Catalysis Letters, Vol. 88 (2003), pp. 115-118. ABSTRACT STUDY ON MODIFICATION OF NANO ZIRCONIUM OXIDE WITH POLYDIMETHYL SILOXANE Nano zirconium oxide (ZrO2) is widely used in many kind of industries to improve the mechanical properties as well as the heat resistance of materials. However, ZrO2 nanoparticles often tend to agglomerate together, so efficiency of ZrO2 nanoparticles is not as expected. This paper presents results of modifying ZrO2 nanoparticles with polydimethyl siloxane (PDMS). The study has pointed out the optimal reaction conditions included mass ratio between ZrO2/PDMS: 1/0.5 at 200 o C. Results of FT-IR infrared spectroscopy, X-ray energy scattering spectroscopy analysis, showed that modified ZrO2 nanoparticles were grafted siloxane on surfaces. Modified ZrO2 nanoparticles have better dispersibility in xylene than unmodified ones. Therefore, the modified ZrO2 nanoparticles can be used in paint and glue manufacturing industries well. Keywords: Nano zirconium oxide; PDMS; DMC; Modified ZrO2 nanoparticles. Nhận bài ngày 07 tháng 01 năm 2021 Hoàn thiện ngày 17 tháng 3 năm 2021 Chấp nhận đăng ngày 12 tháng 4 năm 2021 Địa chỉ: 1Viện Công nghệ, Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng; 2Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; 3 Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. * Email: nguyenbangocbn@yahoo.com.