(Luận văn thạc sĩ hcmute) nghiên cứu ảnh hưởng của thông số phun ép đến độ bền kéo của vật liệu composite trong môi trường kiềm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HỒ THỊ THANH TÂM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ PHUN ÉP ĐẾN ĐỘ BỀN KÉO CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE TRONG MÔI TRƯỜNG KIỀM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2017 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HỒ THỊ THANH TÂM NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THÔNG SỐ PHUN ÉP ĐẾN ĐỘ BỀN KÉO CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE TRONG MÔI TRƢỜNG KIỀM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2017 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HỒ THỊ THANH TÂM NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THÔNG SỐ PHUN ÉP ĐẾN ĐỘ BỀN KÉO CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE TRONG MÔI TRƢỜNG KIỀM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Hƣớng dẫn khoa học: TS PHẠM SƠN MINH Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2017 Luan van Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ& tên: HỒ THỊ THANH TÂM Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 16/08/1992 Nơi sinh: Hà Tĩnh Quê quán: Hà Tĩnh Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 40/27 Lê Thị Hồng, P.17, Q Gò Vấp, TPHCM Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0986983351 Fax: E-mail: thanhtamho1992@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2010 đến 09/2014 Nơi học: Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ Thuật Công Nghiệp Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ10/2015 đến 04/2017 Nơi học: Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ Thuật Cơ Khí Tên luận văn: Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số phun ép đến độ bền kéo củavật liệu composite môi trƣờng kiềm Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 22/04/2017 Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Ngƣời hƣớng dẫn: TS Phạm Sơn Minh Trình độ ngoại ngữ: Tiếng anh - B1 III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2014-2016 2016-nay Công ty TNHH CNS AMURA PRECISION Trƣờng cao đẳng nghề LILAMA2 ii Luan van Nhân viên QC Giáo viên khoa Cơ Khí LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi.Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng04 năm 2017 Hồ Thị Thanh Tâm iii Luan van LỜI CẢM ƠN Lời tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến TS Phạm Sơn Minh, ngƣời Thầy tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo Sau Đại học trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện để tơi hồn thành chƣơng trình đào tạo bậc cao học Trong suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp xin chân thành cảm ơn đến PGS.TS Đỗ Thành Trung, Th.S Trần Minh Thế Uyên, quý thầy phụ trách chƣơng trình đào tạo thạc sỹ truyền đạt kiến thức quý báu, cung cấp nguồn tài liệu đầy đủ kịp thời để hồn thành luận văn tốt nghiệp nhƣ chƣơng trình đào tạo bậc cao học Tơi mong muốn đƣợc cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp ngƣời thân động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập thực luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng04 năm2017 Hồ Thị Thanh Tâm iv Luan van TÓM TẮT Hiện sản phẩm đƣợc sản xuất công nghệ ép phun từ vật liệu composite đƣợc sử dụng nhiều nƣớc ta nƣớc giới Với tính vƣợt trội ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực, vật liệu composite dần thay vật liệu truyền thống.Tuy nhiên để tạo đƣợc sản phẩm chất lƣợng tốt suất cao thơng số phun ép ảnh hƣởng lớn Ngồi sản phẩm làm từ vật liệu composite đƣợc sử dụng lĩnh vực khác ngành hàng hải nhƣ làm vỏ tàu biển, lƣới đánh cá ngành công nghiệp hóa chất nhƣ bồn chứa hóa chất cơng nghiệp Dƣới tác động môi trƣờng làm việc khác thời gian sử dụng ảnh hƣởng khơng đến độ bền sản phẩm đặc biệt làm việc mơi trƣờng hóa chất Đề tài nghiên cứu ảnh hƣởng thông số phun ép nhƣ: Melt temp, Injection pressure, Packing pressure, Injectiontime,Packing timevà nồng độ dung dịch kiềm đến độ bền kéo vật liệu composite Bằng phƣơng pháp thực nghiệm tác giả xây dựng đƣợc quy luật mô tả ảnh hƣởng thông số phun ép môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu composite để nâng cao suất chất lƣợng cho sản phẩm đƣợc chế tạo từ vật liệu composite công nghệ ép phun.Các kết cho thấy, Melt temp ảnh hƣởng đến độ bền kéo theo hàm bậc hai, Injection pressure Injectiontime ảnh hƣởng tới độ bền kéo giảm theo hàm bậc nhất, Packing pressure Packing time ảnh hƣởng tới độ bền kéo tăng theo hàm bậc quy luật ảnh hƣởng thông số phun ép không thay đổi nồng độ pH, nồng độ pH cao ngâm lâu độ bền giảm Từ khóa:Độ bền kéo, vật liệu composite, ảnh hƣởng thông số phun ép nồng độ pH v Luan van ABSTRACT These days, more and more composite products are produced by injection molding method and are being used widely in Vietnam and all the world.With some special useful features, composite products are being applied in many fileds and can take place of almost of traditional materials However, in order to produce the best quality products with high productivity, the effect of the injection’s specifications are very important There are many composite products are used in some industrial fields especicallly are cover of ships in maritime, fishing-net and chemistry industry such as tank and pipe.The working time of these products will be affected by the environment conditions, especially in chemistry aplications.This study research the tensile sttrength of composite material within the influence of some specifiction such as Melt temp, Injection pressure, Packing pressure, Injectiontime,Packing time and alkali strength Results from some experiments will be used to desmonstrate the tensile strength within the influence of injection parameters and alkali strength to increase the capacity and quality for injection composite products.The results show that around the same time,Melt tempwill effect tensile strength by quadratic function, injection pressure and injection time will effect tensile strength down by linear equation, Packing pressure and Packing tim will effect tensile strength up by linear equation and the effect rule of injection parameters will not be change with the same pH concentration, tensile strength will be low incase pH concentration is high and soaking time is long Key word: Tensile strength, composite material, effect of injection parameters and concentration on pH vi Luan van MỤC LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i LÝ LỊCH CÁ NHÂN ii LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v MỤC LỤC vi DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT .x DANH SÁCH HÌNH VẼ xi DANH SÁCH BẢNG xiv Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung hƣớng nghiên cứu 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Trong nƣớc 1.2.2 Trên giới .4 1.3 Mục tiêu nghiên cứu nội dung nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.2 Nội dung nghiên cứu 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .5 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cơ sở lý thuyết vật liệu composite 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Cấu tạo vật liệu composite 2.1.3 Tính chất vật liệu composite 15 vii Luan van [11] Th.S Hồng Tiến Dũng, Giáo trìnhcơng nghệ ép phun, Đại học Công Nghiệp Hà Nội, 2008 [12] Phạm Sơn Minh - Trần Minh Thế Uyên, Bài giảng Thiết Kế Chế Tạo Khuôn Ép Nhựa, Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP.HCM [13]Nồng độ pH Internet: https://vi.wikipedia.org/wiki/PH , 12/9/2014 [14] TCVN 4501-4 :2009 [15] PGS TS Phùng Rân,Quy hoạch thực nghiệm ứng dụng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh, 2006, tr 30 – 52 83 Luan van NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THÔNG SỐ PHUN ÉP ĐẾN ĐỘ BỀN KÉO CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE TRONG MÔI TRƢỜNG KIỀM STUDY ON EFFECT OF INJECTION PARAMETERS TO THE TENSILE STRENGTH OF COMPOSITE MATERIALS IN ALKALINE ENVIRONMENT Phạm Sơn Minh(1), Hồ Thị Thanh Tâm(2) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM (1) Email: minhps@ hcmute.edu.vn; (2)thanhtamho1992@gmail.com TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, mẫu thử độ bền kéo vật liệu composite nhựa poliamid cốt sợi ngắn thủy tinh 30% (PA6-30GF) đƣợc chế tạo theo tiêu chuẩn ISO – 527 với 21 thông số phun ép sau đem mẫu thử ngâm dung dịch kiềm có nồng độ pH=7,0; pH=8,0; pH=12,5 khoảng thời gian tháng, tháng tháng Sau khoảng thời gian ngâm trên, mẫu thử đƣợc kiểm tra độ bền kéo máy thử kéo Các kết cho thấy, nhiệt độ ép ảnh hƣởng đến độ bền kéo theo hàm bậc hai, áp suất phun thời gian phun ảnh hƣởng tới độ bền kéo giảm theo hàm bậc nhất, áp suất sau phun thời gian sau phun ảnh hƣởng tới độ bền kéo tăng theo hàm bậc quy luật ảnh hƣởng thông số phun ép không thay đổi nồng độ pH, nồng độ ph cao ngâm lâu độ bền giảm Từ khóa:Độ bền kéo, vật liệu composite, ảnh hƣởng thông số phun ép nồng độ pH ABSTRACT In this paper, the author has developed prototype in tensile strength composite material of polyamide short glass fiber reinforced (PA6-30GF) ISO - 527 with 21 injection parameters then proceed to soak sample in solution alkaline pH levels of 7,0; pH = 8,0; pH = 12,5 for a period of months, months, months After a soaking time on, the samples are tested on tensile pull test machine The results show that around the same time,injection temperature will effect tensile strength by quadratic function, injection pressure and injection time will effect tensile strength down by linear equation, injection back pressure and injection back time will effect tensile strength up by linear equation and the effect rule of injection parameters will not be change with the same pH concentration, tensile strength will be low incase pH concentration is high and soaking time is long Key word: Tensile strength, composite material, effect of injection parameters and concentration on pH ĐẶT VẤN ĐỀ Vật liệu Composite polymer dần thay vật liệu truyền thống, sản phẩm đƣợc chế tạo từ vật liệu composite đƣợc sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực có nhiều đề tài nghiên cứu vật liệu composite Trong nghiên cứu trƣớc nhóm nghiên cứu đại học Bách Khoa Hà Nội nghiên cứu ảnh hƣởng thông số chế tạo đến độ bền vật liệu polymer composite gia cƣờng vải polyeste sở nhựa phenolfomandehit [1] Trong nghiên cứu tác giả nghiên cứu ảnh hƣởng thông số công nghệ chế tạo nhƣ nhiệt độ, lực ép tỷ phần vải nhựa đến độ bền học vật liệu polymer composite sở nhựa phenolfomandehit đƣợc gia cƣờng vải dệt thoi xơ polyeste.Năm 2015 tác giả 84 Luan van PGS.TS Trần Văn Chứ, TS Quách Văn Thiêm có đề tài: “Nghiên cứu ảnh hƣởng phụ gia chống lão hóa tới độ bền kéo, độ bền uốn vật liệu phức hợp gỗ nhựa”[2] Đề tài nghiên cứu sử dụng số phụ gia để làm chậm q trình lão hóa nhựa Năm 2016 tác giả TS Nguyễn Minh Hùng, TS Hồng Việt có để tài: “Nghiên cứu xác định thông số công nghệ tạo composite từ sợi xơ dừa với chất keo Ure Formaldehyde”[3] Đề tài nghiên cứu tƣơng quan nhiệt độ, áp suất ép lƣợng chất keo Ure Formaldehyde tới chất lƣợng composite từ sợi xơ dừa Năm 2016 tác giả PGS.TS Nguyễn Võ Thông, TS Nguyễn Thế Hùng, ThS Bùi Thị Thu Phƣơng có đề tài: “Tối ƣu hóa yếu tố cơng nghệ chế tạo vật liệu cốt composite polymer”[4] Đề tài nghiên cứu tối ƣu hóa yếu tố cơng nghệ: tỷ lệ chất đóng rắn, tốc độ kéo sợi thủy tinh nhiệt độ đóng rắn ảnh hƣởng đến ứng suất kéo cốt composite polymer Để nâng cao chất lƣợng sản phẩm việc nghiên cứu, pha trộn hai thành phần cốt nhà chế tạo cịn nghiên cứu đến q trình phun ép chế tạo sản phẩm, đề tài “A 3D study on the effect of gate location on the cooling of polymer by injection molding”[5]– International Journal of Heat and Fluid Flow đƣợc thực Hamdy Hassan, Nicolas Regnier, Guy Defaye Đề nghiên cứu ảnh hƣởng vị trí cổng làm mát đến suất, chất lƣợng sản phẩm trình ép phun Đề tài “Effect of temperature on tensile properties of injection molded short glass fibre and glass bead filled ABS hybrids”[6] nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ đến độ bền kéo vật liệu copomsite ABS cốt sợi ngắn thủy tinh hạt thủy tinh MƠ PHỎNG VÀ THÍ NGHIỆM Trong báo mẫu thí nghiệm đƣợc chế tạo từ vật liệu composite nhựa poliamid cốt sợi ngắn thủy tinh PA6 – 30GF theo tiêu chuẩn ISO 527 với hình dạng kích thƣớc nhƣ hình [7], để đánh giả ảnh hƣởng thông số phun ép môi trƣờng kiềm tác giả chọn thông số phun ép Melt temp từ 250 đến 2900C, Injection pressure từ 30 đến 50kg/cm2, Packing pressure từ 30 đến 50kg/cm2, Injection time từ đến 3s, Packing time từ đến 3s; ngâm mẫu dung dịch kiềm với nồng độ pH = 7, pH = pH = 12.5 khoảng thời gian tháng, tháng tháng Hình 1: Mẫu thử kéo theo tiêu chuẩn ISO 527 85 Luan van Sau khoảng thời gian tiến hành kiểm tra độ bền kéo máy kéo nén vạn WEW – 100B với điều kiện thí nghiệm độ ẩm 55%, nhiệt độ phịng 250C tốc độ kéo 60mm/phút Từ kết thử kéo ta tiến hành thống kê xử lý số liệu thu đƣợc để tìm quy luật ảnh hƣởng thông số phun ép môi trƣờng kiềm KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH 4.2.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ ép môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF Để nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ ép môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 3GF ép mẫu tác giả thay đổi nhiệt độ ép từ 2500C đến 2900C cố định thơng số cịn lại: áp suất phun 40kg/cm2; áp suất sau phun 40kg/cm2; thời gian phun 2s; thời gian sau phun 2s ngâm mẫu môi trƣờng kiềm với nồng độ: pH = 7; pH = 8; pH = 12,5 Kết ứng suất kéo mẫu thay đổi nhiệt độ ép môi trƣờng kiềm đƣợc thể qua bảng Bảng 1: Tổng hợp kết kéo mẫu PA6 – 30GF theo nhiệt độ ép môi trƣờng kiềm Injection pressure (kg/cm2) 40 Packing pressure(kg/cm ) 40 Thông số Injection time (s) phun ép Packing time (s) Melt temp ( C) 250 260 270 280 290 Ban đầu 65,44 66,16 67,18 66,36 65,33 pH = 54,41 55,5 56,84 56 54,87 Sau tháng pH = 52,39 53,20 54,57 54,08 52,65 Ứng suất pH = 12,5 47,71 48,75 49,74 48,42 47,38 kéo pH = 51,18 51,81 52,95 51,75 50,52 trung Sau tháng pH = 48,89 49,67 50,36 49,13 48,16 bình pH = 12,5 44,32 45,40 46,26 45,29 44,25 (MPa) pH = 48,23 49,22 49,86 48,53 47,47 Sau tháng pH = 45,46 46,76 47,89 46,07 45,41 pH = 12,5 40,45 41,26 42,05 41,28 40,69 Biểu đồ thể ảnh hƣởng nhiệt độ ép môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF: sau tháng nhƣ hình 2, sau tháng nhƣ hình sau tháng nhƣ hình 86 Luan van 70 Ung suat (MPa) 65 60 55 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 50 45 40 240 250 260 270 280 290 300 Nhiet ep (do C) Hình 2: Ảnh hƣởng nhiệt độ ép môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 240 250 260 270 280 290 300 Nhiet ep (do C) Hình 3: Ảnh hƣởng nhiệt độ ép môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 35 240 250 260 270 280 290 300 Nhiet ep (do C) Hình 4: Ảnh hƣởng nhiệt độ ép mơi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng Ảnh hƣởng nhiệt độ ép đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF theo hàm bậc hai tức ta tăng nhiệt độ ép lên độ bền kéo tăng theo, nhiên tăng đến nhiệt độ độ bền kéo đạt cực đại sau nhiệt độ tăng nhƣng độ bền kéo giảm dần Và quy luật ảnh 87 Luan van hƣởng nhiệt độ ép không thay đổi ta thay đổi nồng độ kiềm, nhiên nồng độ kiềm cao thời gian ngâm lâu độ bền kéo giảm 4.2.2 Ảnh hƣởng áp suất phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF Để nghiên cứu ảnh hƣởng áp suất phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 3GF ép mẫu tác giả thay đổi áp suất phun từ 30 kg/cm2 đến 50 kg/cm2 cố định thơng số cịn lại: Nhiệt độ ép 2700C; áp suất sau phun 40kg/cm2; thời gian phun 2s; thời gian sau phun 2s ngâm mẫu môi trƣờng kiềm với nồng độ: pH = 7; pH = 8, pH = 12,5 Kết ứng suất kéo mẫu thay đổi áp suất phun môi trƣờng kiềm đƣợc thể qua bảng Bảng 2: Tổng hợp kết kéo mẫu PA6 – 30GF theo áp suất phun môi trƣờng kiềm Melt temp (0C) 270 Packing pressure (kg/cm ) 40 Thông số Injection time (s) phun ép Packing time (s) 2 Injection pressure (kg/cm ) 30 35 40 45 50 Ban đầu 69,29 68,15 67,19 66,21 64,82 pH = 58,5 57,23 56,84 55,89 54,45 Sau tháng pH = 56,37 55,53 54,57 53,91 51,92 Ứng suất pH = 12,5 52,55 51,44 49,74 48,69 47,45 kéo pH = 55,19 53,51 52,95 51,37 49,19 trung Sau tháng pH = 53,2 51,51 50,36 48,78 47,45 bình pH = 12,5 49,25 47,5 46,26 45,6 44,07 (MPa) pH = 51,76 50,63 49,86 47,42 45,67 Sau tháng pH = 49,65 48,67 47,89 45,42 43,43 pH = 12,5 44,63 43,61 42,05 40,86 39,36 Biểu đồ thể ảnh hƣởng áp suất phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF: sau tháng nhƣ hình 5, sau tháng nhƣ hình sau tháng nhƣ hình 75 Ung suat (MPa) 70 65 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 60 55 50 45 25 30 35 40 45 50 55 Ap suat phun (Kg/cm2) Hình 5: Ảnh hƣởng áp suất phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 88 Luan van 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 25 30 35 40 45 50 55 Ap suat phun (Kg/cm2) Hình 6: Ảnh hƣởng áp suất phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = kQ pH = kQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 35 25 30 35 40 45 50 55 Ap suat phun (Kg/cm2) Hình 7: Ảnh hƣởng áp suất phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng Ảnh hƣởng áp suất phun đến độ bền kéo PA6 – 30GF giảm theo hàm bậc tức ta tăng áp suất phun lên độ bền kéo giảm dần Và quy luật ảnh hƣởng áp suất phun không thay đổi ta thay đổi nồng độ kiềm, nhiên nồng độ kiềm cao thời gian ngâm lâu độ bền kéo giảm 4.2.3 Ảnh hƣởng áp suất sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF Để nghiên cứu ảnh hƣởng áp suất sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 3GF ép mẫu tác giả thay đổi áp suất sau phun từ 30 kg/cm2 đến 50 kg/cm2 cố định thơng số cịn lại: Nhiệt độ ép 2700C; áp suất phun 40 kg/cm2; thời gian phun 2s; thời gian sau phun 2s ngâm mẫu môi trƣờng kiềm với nồng độ: pH = 7; pH = 8; pH = 12,5 Kết ứng suất kéo mẫu thay đổi áp suất sau phun môi trƣờng kiềm đƣợc thể qua bảng 89 Luan van Bảng 3: Tổng hợp kết kéo mẫu PA6 – 30GF theo áp suất sau phun môi trƣờng kiềm Melt temp (0C) 270 Injection pressure (kg/cm ) 40 Thông số Injection time (s) phun ép Packing time (s) 2 Packing pressure (kg/cm ) 30 35 40 45 50 Ban đầu 64,84 65,43 67,18 68,67 69,74 pH = 54,23 55,71 56,84 57,86 59,23 Sau tháng pH = 51,81 53,22 54,57 55,87 56,94 pH = 12,5 47,51 48,68 49,74 51,67 52,87 Ứng suất pH = 50,43 51,56 52,95 54,82 56,15 kéo trung bình Sau tháng pH = 48,3 49,42 50,36 52,37 53,89 (MPa) pH = 12,5 44,88 45,51 46,26 48,3 49,21 pH = 46,84 47,69 49,86 50,73 52,28 Sau tháng pH = 44,76 45,81 47,89 48,76 49,86 pH = 12,5 39,88 41,21 42,05 43,63 44,47 Biểu đồ thể ảnh hƣởng áp suất sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF: sau tháng nhƣ hình 8, sau tháng nhƣ hình sau tháng nhƣ hình 10 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 25 30 35 40 45 50 55 Ap suat sau phun (Kg/cm2) Hình 8: Ảnh hƣởng áp suất sau phun mơi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 90 Luan van 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 25 30 35 40 45 50 55 Ap suat sau phun (Kg/cm2) Hình 9: Ảnh hƣởng áp suất sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 80 Ung suat (MPa) 70 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 50 40 30 25 30 35 40 45 50 55 Ap suat sau phun (Kg/cm2) Hình 10: Ảnh hƣởng áp suất sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng Ảnh hƣởng áp suất sau phun đến độ bền kéo PA6 – 30GF tăng theo hàm bậc tức ta tăng áp suất sau phun lên độ bền kéo tăng dần Và quy luật ảnh hƣởng áp suất sau phun không thay đổi ta thay đổi nồng độ kiềm, nhiên nồng độ kiềm cao độ bền kéo giảm thời gian lâu độ bền kéo giảm 4.2.4 Ảnh hƣởng thời gian phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF Để nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 3GF ép mẫu tác giả thay đổi thời gian phun từ 1s đến 3s cố định thơng số cịn lại: Nhiệt độ ép 2700C; áp suất phun 40 kg/cm2; áp suất sau phun 40 kg/cm2; thời gian sau phun 2s ngâm mẫu môi trƣờng kiềm với nồng độ: pH = 7; pH = 8; pH = 12,5 Kết ứng suất kéo mẫu thay đổi thời gian phun môi trƣờng kiềm đƣợc thể qua bảng 91 Luan van Bảng 4: Tổng hợp kết kéo mẫu PA6 – 30GF theo thời gian phun môi trƣờng kiềm Melt temp (0C) 270 Injection pressure (kg/cm ) 40 Thông số Packing pressure (kg/cm ) 40 phun ép Packing time (s) Injection time (s) 1,5 2,5 Ban đầu 69,29 68,23 67,18 65,52 64,68 pH = 58,74 57,65 56,84 55,19 53,63 Sau tháng pH = 56,69 55,57 54,57 52,88 51,5 pH = 12,5 51,95 50,63 49,74 47,49 46,29 Ứng suất pH = 55,48 53,67 52,95 51,59 50,32 kéo trung bình Sau tháng pH = 52,87 51,28 50,36 49,41 48,07 (MPa) pH = 12,5 48,59 47,34 46,26 44,82 43,36 pH = 52,87 51,23 49,86 48,08 47,19 Sau tháng pH = 50,59 49,24 47,89 46,14 45,19 pH = 12,5 44,73 43,56 42,05 41,27 40,12 Biểu đồ thể ảnh hƣởng thời gian phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF: sau tháng nhƣ hình 11, sau tháng nhƣ hình 12 sau tháng nhƣ hình 13 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Thoi gian phun (s) Hình 11: Ảnh hƣởng thời gian phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 92 Luan van 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Thoi gian phun (s) Hình 12: Ảnh hƣởng thời gian phun mơi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 55 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 50 45 40 35 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Thoi gian phun (s) Hình 13: Ảnh hƣởng thời gian phun mơi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng Ảnh hƣởng thời gian phun đến độ bền kéo PA6 – 30GF giảm theo hàm bậc tức ta tăng thời gian phun lên độ bền kéo giảm dần Và quy luật ảnh hƣởng thời gian phun không thay đổi ta thay đổi nồng độ kiềm, nhiên nồng độ kiềm cao độ bền kéo giảm thời gian lâu độ bền kéo giảm 4.2.5 Ảnh hƣởng thời gian sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF Để nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 3GF ép mẫu tác giả thay đổi thời gian sau phun từ 1s đến 3s cố định thơng số cịn lại: Nhiệt độ ép 2700C; áp suất phun 40 kg/cm2; áp suất sau phun 40 kg/cm2; thời gian phun 2s ngâm mẫu môi trƣờng kiềm với nồng độ: pH = 7; pH = 8; pH = 12,5 Kết ứng suất kéo mẫu thay đổi thời gian sau phun môi trƣờng kiềm đƣợc thể qua bảng 93 Luan van Bảng 5: Tổng hợp kết kéo mẫu PA6 – 30GF theo thời gian sau phun môi trƣờng kiềm Melt temp ( C) 270 40 Thông Injection pressure (kg/cm ) số phun Packing pressure (kg/cm ) 40 ép Injection time (s) Packing time (s) 1,5 2,5 Ban đầu 64,85 65,74 67,18 68,50 69,71 Ứng suất kéo trung bình (MPa) Sau tháng Sau tháng Sau tháng pH = 55,54 55,54 57,35 57,35 58,57 pH = 52,12 53,59 55,41 55,41 56,23 pH = 12,5 pH = pH = pH = 12,5 pH = pH = pH = 12,5 47,57 49,46 46,95 44,14 46,74 44,43 39,30 48,66 51,59 49,51 45,35 48,50 46,47 41,22 49,74 52,95 50,36 46,26 49,86 47,89 42,05 50,73 53,72 51,80 47,47 51,26 49,62 43,65 51,56 55,07 53,09 48,34 52,47 50,65 44,58 Biểu đồ thể ảnh hƣởng thời gian sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF: sau tháng nhƣ hình 14, sau tháng nhƣ hình 15 sau tháng nhƣ hình 16 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ PH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Thoi gian sau phun (s) Hình 14: Ảnh hƣởng thời gian sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 94 Luan van 75 70 Ung suat (MPa) 65 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 55 50 45 40 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Thoi gian sau phun (s) Hình 15: Ảnh hƣởng thời gian sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng 80 Ung suat (MPa) 70 60 KQ Ban dau KQ pH = KQ pH = KQ pH = 12.5 Ban dau pH = pH = pH = 12.5 50 40 30 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Thoi gian sau phun (s) Hình 16: Ảnh hƣởng thời gian sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo PA6 – 30GF sau tháng Ảnh hƣởng thời gian sau phun đến độ bền kéo PA6 – 30GF tăng theo hàm bậc tức ta tăng thời gian sau phun lên độ bền kéo tăng dần Và quy luật ảnh hƣởng thời gian sau phun không thay đổi ta thay đổi nồng độ kiềm nhiên nồng độ kiềm cao độ bền kéo giảm thời gian lâu độ bền kéo giảm KẾT LUẬN Trong báo này, mẫu thử kéo từ vật liệu composite PA6-30GF đƣợc chế tạo theo tiêu chuẩn ISO 527 với 21 thông số phun ép tiến hành ngâm dung dịch kiềm có nồng độ pH=7,0; pH=8,0; pH=12,5 khoảng thời gian tháng, tháng, tháng sau tiến hành kiểm tra độ bền kéo mẫu, kết luận đƣợc rút ra: Nhiệt độ ép ảnh hƣởng tới độ bền kéo theo hàm bậc hai, áp suất phun thời gian phun cao độ bền kéo giảm, áp suất sau phun thời gian sau phun cao độ bền kéo tăng Và quy luật ảnh hƣởng thông số phun ép không thay đổi ngâm vật liệu mơi trƣờng kiềm có nồng độ pH, nồng độ pH cao ngâm lâu độ bền kéo giảm 95 Luan van TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Nhật Trinh Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số chế tạo đến độ bền vật liệu polymer composite gia cƣờng vải polyeste sở nhựa phenolfomandehit Tạp chí Khoa học Cơng Nghệ trường Đại học Kỹ thuật, số 70, 2009 [2] Trần Văn Chứ, Quách Văn Thiêm Nghiên cứu ảnh hƣởng phụ gia chống lão hóa tới độ bền kéo, độ bền uốn vật liệu phức hợp gỗ nhựa Tạp chí Khoa học công nghệ Lâm nghiệp số 1, 2015 [3] Nguyễn Minh Hùng, Hồng Việt Nghiên cứu xác định thơng số công nghệ tạo composite từ sợi xơ dừa với chất keo Ure Formaldehyde Tạp chí Khoa học công nghệ Lâm nghiệp số 2, 2016 [4] Nguyễn Võ Thông, Nguyễn Thế Hùng, Bùi Thị Thu Phƣơng Tối ƣu hóa yếu tố cơng nghệ chế tạo vật liệu cốt composite polymer Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng số 3, 2016 [5] Hamdy Hassan, Nicolas Regnier, Guy Defaye A 3D study on the effect of gate location on the cooling of polymer by injection molding International Journal of Heat and Fluid Flow, Volume 30, Issue 6, December 2009, Pages 1218 – 1229 [6] S Hashemi Effect of temperature on tensile properties of injection molded short glass fibre and glass bead filled ABS hybrids London Metropolitan Polymer Centre, London Metropolitan University, 20 July 2015 [7] TCVN 4501-4 :2009 XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN 96 Luan van S K L 0 Luan van ... chọn đề tài ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun ép đến độ bền kéo vật liệu composite mơi Luan van trường kiềm? ?? để tìm ảnh hƣởng thông số phun ép môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo vật liệu composite. .. 4.2. 4Ảnh hƣởng thời gian phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF 72 4.2. 5Ảnh hƣởng thời gian sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo đến độ bền kéo vật liệu. .. hƣởng áp suất phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF 64 4.2.3 Ảnh hƣởng áp suất sau phun môi trƣờng kiềm đến độ bền kéo đến độ bền kéo vật liệu PA6 – 30GF