Quy trình công nghệ dán đối với vật liệu nền bề mặt năng lượng thấp nhựa polyolefin bề mặt năng lượng cao thép cacbon

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA HĨA Quy trình cơng nghệ dán vật liệu nền: Bề mặt lượng thấp: Nhựa Polyolefin Bề mặt lượng cao: Thép Cacbon Nhóm Dương Văn Tùng Lê Thị Thúy Linh Nguyễn Thị Quỳnh Trâm Nguyễn Thùy Linh GVHD: Phan Thị Thúy Hằng Tạ Bảo Châu Nguyễn Gia An Đoàn Thanh Hương Trầm Thủy Trúc 2022 Nội dung báo cáo Quy trình cơng nghệ dán đố i với vật liệu nền: I KHÁI QT VÀ CHUẨN BỊ NỀN II XỬ LÝ BỀ MẶT NỀN A NỀN POLYOLEFIN III CHUẨN BỊ KEO DÁN B NỀN THÉP CACBON IV QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH MỐI DÁN A NỀN POLYOLEFIN I Nền Polyolefin Khái quát nhựa Polyolefin • Polyolefin loại polyme có cơng thức chung (CH2CHR)n R nhóm ankyl • Được điều chế bằng phản ứng trùn g hợp các olefin(anken) và có liên kết  hydro nội phân tử • Hai loại polyolefin phổ biến polyethylene (PE) polypropylene (PP)  Phân tích Polyolefin • Polyolelfin polyme trơ mặt hóa học độ phân cực thấp • Là vật liệu có lượng bề mặt tự thấp, PE 31 mJ/m2 còn PP 29 mJ/m2         góc thấm ướt lớn nên khả thấm ướt không cao          cần phải xử lý bề mặt để làm tăng lượng bề mặt tự • Cần lưu ý đến các yêu cầu riêng đối với loại polyolefin cụ thể Chuẩn bị bề mặt • Là công đoạn quan trọng nhằm tẩy tách loại bỏ lớp dầu mỡ trình bảo quản gia cơng, chất bẩn… • Dùng chất tẩy rửa: xà phịng, thuốc tẩy • Dùng dung môi : methyl ethyl ketone hay acetone Methyl Ethyl Ketone (CH3C(O)CH2CH3 ) Acetone ((CH3)2CO) 3. Chuẩn bị bề mặt • Tiến hành cách dùng vải giấy thấm mềm tẩm dung môi làm sạch, ngâm vào dung môi thổi dung môi lên bề mặt • Sau làm sấy khơ chất • Làm dung mơi nên tiến hành trước phương pháp xử lý hóa học mài mịn học • Bề mặt sau làm phải bảo vệ cẩn thận khả nhiễm bẩn từ môi trường xung quanh trở nên nhanh chóng II XỬ LÍ NỀN  POLYOLEFIN Phương pháp xử lí dung mơi   - Cơ chế:  Dung mơi cơng vào vùng vơ định hình tạo lỗ Khi qt keo lên keo sẽ xâm nhập cơng vào vùng lỗ Qúa trình đóng rắn xảy - Ưu điểm: + Tẩy lớn bẩn, lớp bền bề mặt                    +  Tạo mối nối đơn giản  - Nhược điểm: Thời gian xử lí dài          phân hủy xảy làm yếu lớp bề mặt nền                Làm nóng chảy bề mặt vật liệu có lượng cao khác  - Cơ chế:  + Nhựa olefin (PP, PE) cho nóng chảy vật liệu có bề mặt lượng cao (nhơm,…), sau gỡ tách NaOH, sử dụng nhựa để dán Vd: PE ép PET mức độ oxi hóa thấp so với nhôm 12-15 lần  + Đặt nhựa vùng giàu ozon trước làm nóng chảy         sự oxi hóa polymer xảy nhanh, độ bền mối nối tăng Phosphate hoá Phosphat hoá q trình điện hố Là phương pháp xử lý bề mặt kim loại áp dụng rộng rãi công nghiệp Là phương pháp xử lý bề mặt tốt Màng tạo thành dựa phản ứng kim loại (thường Zn2+, Mn2+, Fe2+) với dung dịch dihydrophosphate  tạo muối phosphate kết tủa Tiến hành cách phun ngâm dung dịch Phosphate hoá Đảm bảo độ nhám  tăng độ bám dính Đóng vai trị lớp ngăn cách thép khỏi oxy nước Góp phần làm chậm q trình ăn mịn Hình Ảnh SEM bề mặt phủ lớp phosphate kẽm Rửa ổn định Giữa công đoạn phải rửa bề mặt bể nước chảy tràn khử ion, tránh việc cịn xót lại hố chất cơng đoạn sau Sau kết thúc, ta để khô sấy khô bề mặt Để ổn định trước gia công mối dán III CHUẨN BỊ KEO DÁN III CHUẨN BỊ KEO DÁN CÁC KEO DÁN THƯỜNG DÙNG CHO NỀN THÉP CARBON 1.  Keo epoxy:   Độ kết dính vơ lớn  Có khả làm ẩm tốt trạng thái lỏng -> dễ dàng hấp thụ bề mặt mà chúng dán  Khả chống chịu ảnh hưởng môi trường, độ đàn hồi cao  Khi dán vào bề mặt cong hay thơ dùng keo dán epoxy thixotropic độn liên kết cứng, khơng có bọt rỗng mà không cần phải tác dụng lực lớn để tránh gây biến dạng bề mặt dán.  III CHUẨN BỊ KEO DÁN CÁC KEO DÁN THƯỜNG DÙNG CHO NỀN THÉP CARBON Cao su polyurethane: Polyurethane  sử dụng chất kết dính Độ kết dính vơ lớn Khả chống chịu ảnh hưởng mơi trường, độ đàn hồi cao Có khả bám dính tốt với kim loại.  Chống ăn mịn hóa học, độ bền kéo cao, chịu áp lực mài mòn và chịu nhiệt độ cao III CHUẨN BỊ KEO DÁN CÁC KEO DÁN THƯỜNG DÙNG CHO NỀN THÉP CARBON Keo phenolic:  Có tính kết dính cao, nhiên màng keo dán dịn, độ bền khơng cao nên thường kết hợp với loại polyme khác như: urefomandehit, epoxy, cao su, nilon,…   Tốc độ thấm ướt nhanh, độ bền học khả mài mịn cao  Khả bám dính tốt.    Là hỗn hợp cao su-phenolic IV GIA CÔNG MỐI DÁN Phun khơng có khơng khí: Dùng thiết bị có áp suất cao, có thể dùng keo có độ nhớt c ao        Keo được phân tán thành những hạt nhỏ đến bề mặt nền với   tốc độ lớn Ngày nay, ngay cả những loại keo có độ nhớt thấp thì  phương pháp này vẫn phổ biến Phun tnh điện: •   Dùng cho keo có độ nhớt khơng q lớn •   Sau khi súng phun keo vào trường tnh điện có điện thế cao các hạt keo dạng sương bị cảm ứng mang điện tích âm di chuyển nền, thường nối đất cực dương Các hạt keo lưu lại với thời gian đủ để hình thành kết dính với nền.  Ưu điểm:  • Lượng keo tổn hao ít, tiết kiệm, hiệu suất cao đạt 80-90% •   Tạo lớp keo đồng •   Có thể tự động hố •   Năng suất cao Nhược điểm:  •   Thiết bị phức tạp •   Phải chống cháy •   Sản phẩm hình dáng phức tạp   3. Phun thủy lực Dưới áp suất thuỷ lực khoảng 1000-2500 psi chất lỏng đẩy qua miệng phun với tốc độ cao Dùng với keo có độ nhớt cao Tốc độ phun thấp độ nhớt keo cao V ĐÓNG RẮN ĐÓNG RẮN           Sau phun keo phải đóng rắn trước sản phẩm hồn thiện chuyển           Các q trình đóng rắn cần thực xác phải theo dõi chặt chẽ           Hầu hết phận cần đóng rắn nhiệt phải xử lý lò điện           Xu hướng sử dụng keo đóng rắn nhiệt tăng lên dẫn đến việc sử dụng phương pháp đóng rắn đèn hồng ngoại, điện trở ống thạch anh hay thiết bị gia nhiệt truyền thống TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Phan Thị Thuý Hằng, “Bài giảng Kỹ thuật keo dán” Nguyễn Văn Khơi, “Keo dán hố học cơng nghệ”, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Sina Ebnesajjad, “Surface Treatment of Materials for Adhesive Bonding” Anna Rudawska, “Surface Treatment in Bonding Technology” ... cáo Quy? ?trình? ?cơng? ?nghệ? ?dán? ?đố i? ?với? ?vật? ?liệu? ?nền: I KHÁI QT VÀ CHUẨN BỊ NỀN II XỬ LÝ BỀ MẶT NỀN A NỀN POLYOLEFIN III CHUẨN BỊ KEO DÁN B NỀN THÉP CACBON IV QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH MỐI DÁN A NỀN POLYOLEFIN. .. lên bề mặt Đóng rắn, hình thành mối dán • Keo phủ lên bề mặt nền, cho tiếp xúc với bề mặt không phủ keo  đóng rắn  liên kết hình thành • Nền? ?polyolefin? ?có lượng bề mặt tự thấp, sức căng bề mặt. .. chảy bề mặt vật liệu có lượng cao khác  - Cơ chế:  + Nhựa olefin (PP, PE) cho nóng chảy vật liệu có bề mặt lượng cao (nhơm,…), sau gỡ tách NaOH, sử dụng nhựa để dán Vd: PE ép PET mức độ oxi hóa thấp