NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của PHỤ GIA, CHẤT độn đến độ bền uốn, độ DAI VA đập của vật LIỆU COMPOSITE TRONG CÔNG NGHỆ ép PHUN

M cL c NHI M V LU NăVĔNăTH CăSƾ i L I C Mă N .iii TÓM T T iv ABSTRACT v L IăCAMăĐOAN vi LÝ L CH KHOA H C vii DANH SÁCH HÌNH xi DANH SÁCH B NG xiii CH NGă1 T NG QUAN 1.1 T ng quan v h ng nghiên c u: 1.1.1 Các k t qu nghiên c uătrongăn 1.1.2 Các công trình nghiên c uăngoƠiăn c: c: 1.2 Tính c p thi t c aăđ tài: 1.3 ụănghƿaăkhoaăh căvƠăỦănghƿaăth c ti n: 1.3.1 ụănghƿaăkhoaăh c: 1.3.2 ụănghƿaăth c ti n: 1.4 M c tiêu nghiên c u, khách thể vƠăđ iăt ng nghiên c u: 1.4.1 M c tiêu nghiên c u: 1.4.2 Khách thể nghiên c u: 1.4.3 Đ iăt 1.5 ng nghiên c u: Nhi m v c aăđ tài ph m vi nghiên c u: 1.5.1 Nhi m v c aăđ tài: 1.5.2 Ph m vi nghiên c u: 1.6 CH Ph ngăphápănghiênăc u: NG C ăS LÝ THUY T 2.1 V t li u composite: 2.1.1 Khái ni m tính ch t: viii 2.1.2 Phân lo i v t li u composite: 2.1.3 V t li u thành phần c a composite: 2.2 Nh a Polypropylen (PP): [1] 11 2.3 Ph gia: 12 2.4 Công ngh ép phun: 14 2.5 Cácăph ngăphápăxácăđ nhăc ătínhăm u th : 15 2.5.1 Đ b n u n: 15 2.5.2 Đ daiăvaăđ p: 18 CH NGă3 20 THI T K VÀ PHÂN TÍCH M U TH 20 3.1 Các y u t nhăh ngăđ n trình ép phun.[1] 20 3.1.1 Nhi tăđ 20 3.1.2 Áp su t 21 3.1.3 T căđ phun 22 3.2 Ph ngăánăch t o m u th 22 3.3 Phân tích thông s c a trình ép phun m u.[1] 25 3.3.1 M c tiêu 25 3.3.2 Phân tích v trí c aăđiểm phun t t nh t (best gate location) 25 3.3.3 Phân tích th iăgianăđi năđầy s n ph m (fill time): 27 3.3.4 Phân tích áp su t phun 28 3.3.5 Phân tích l c kẹp (Clamp Force): 28 3.3.6 Phân tích s phân b phát triển dòng nh a khuôn (Grow Form) 29 3.3.7 Phân tích ng su tăd 30 3.3.8 Phơnătíchăđ 3.3.9 Phân tích cong vênh, co rút 32 3.3.10 B ng t ng h p phân tích 33 CH ng hàn 31 NGă4 34 THI T K , CH T O KHUÔN VÀ CH T O M U 34 4.1 Thi t k khuôn ch t o m u th đ b n kéo: 34 4.2 Thi t k m u th đ b n u năvƠăđ daiăvaăđ p: 34 CH 4.2.1 Ch t o m u th đ b n u n: 34 4.2.2 Ch t o m u th đ daiăvaăđ p: 35 NGă5ăTHÍ NGHI M VÀ TH O LU N 37 ix nhăh 5.1 Phân tích y u t ng 37 5.2 Thành l păcácăđi u ki n ti n hành thí nghi m 38 5.2.1 Xácăđ nh s l 5.2.2 Quy trình ti n hành thí nghi m.[1] 39 5.3 ng thí nghi m.[1] 38 Thí nghi măđoăđ daiăvaăđ p: 40 5.3.1 D ng c thí nghi m: 40 5.3.2 Đi u ki n thí nghi m: 40 5.3.3 X lý s li u th ng kê cho m u ép s d ng ph gia Na10MB3A: 41 5.3.4 X lý s li u th ng kê cho m u ép s d ng ch tăđ n CaCO : 45 5.4 Thí nghi măđoăđ b n u n: 48 5.4.1 D ng c thí nghi m: 48 5.4.2 Đi u ki n thí nghi m: 48 5.4.3 X lý s li u th ng kê cho m u ép s d ng ph gia Na10MB3A: 48 5.4.4 X lý s li u th ng kê cho m u ép s d ng ch tăđ n CaCO : 52 5.5 CH C ăch tĕngăb n c a v t li u: 55 NGă6ăK T LU N VÀ KHUY N NGH 57 6.1 K t lu n 57 6.2 Khuy n ngh 57 TÀI LI U THAM KH O 59 x DANH SÁCH HÌNH Hình Phân lo i composite theo hình d ng Hình 2 Biểuăt ngăth ngăm i liên k t m t xích PP 11 Hình M u th đ b n u n theo tiêu chu n ISO 178: 2010 .17 Hình V trí c a m u t iăđiểm b tăđầu ti n hành 18 Hình Máyăđoăđ daiăvaăđ p theo tiêu chu n ISO 179 19 Hình M u th đ daiăvaăđ p theo tiêu chu n ISO 179:2010 .19 Hình K t c uăc ăb n c a m t máy ép phun 20 Hình Thi t k c a m uăđoăđ b n u n theo tiêu chu n ISO 178: 2010 23 Hình 3 Thi t k c a m uăđoăđ daiăvaăđ p theo tiêu chu n ISO 179: 2010 23 Hình K t qu phân tích v tríăđiểm phun 27 Hình K t qu phân tích th iăgianăđi năđầy s n ph m 28 Hình S phát triển c a dòng nh a khuôn .29 Hình Phân b ng su tăd ătr Hình Phân b ng su tăd ăsau thi t k h th ng gi i nhi t 30 c thi t k h th ng làm mát 30 Hình K t qu phân tích d đoánăđ ng hàn .32 Hình 10 Phân tích cong vênh, co rút .32 Hình Kíchăth c thi t k m uăđoăđ b năkéoăđ c ch t o 34 Hình Kíchăth c thi t k m uăđoăđ b n u năđ c ch t o 35 Hình Kíchăth c thi t k m uăđoăđ daiăvaăđ păđ c ch t o 36 Hình Máyăđoăđ daiăvaăđ p theo tiêu chu n ISO 179 40 Hình Biểuăđ m i quan h gi aăđ daiăvaăđ p t l Na10MB3A 43 Hình Biểuăđ th c nghi m biểu di n s nhăh ng c a thành phần ph gia Na10MB3A t iăđ daiăvaăđ p .44 Hình Biểuăđ m i quan h gi aăđ daiăvaăđ p t l CaC0 .47 xi Hình 5 Biểuăđ m i quan h gi aăđ b n u n t l Na10MB3A 51 Hình Biểuăđ m i quan h gi aăđ b n u n t l CaC0 54 Hình C ăăch phá h y b mặtăgƣyăđ t c a m u PP có tr n ph gia: 55 Hình C ăch tĕngăb n v t li u polymer .56 xii DANHăSÁCHăB NG B ng B ng t ng h p thông s ép phun 33 B ng B ng k t qu th c hi năđ daiăvaăđ p pha Na10MB3A 41 B ng B ng t ng h p giá tr trungăbìnhăđ daiăvaăđ p pha NA10MB3A .42 B ng K t qu th c hi năđ daiăvaăđ p pha CaCO3 45 B ng B ng T ng h p giá tr đ daiăvaăđ p trung bình pha CaCO3 46 B ng 5 K t qu th c hi năđ b n u n pha Na10MB3A 48 B ng B ng t ng h p giá tr đ b n u n trung bình pha NA10MB3A 50 B ng K t qu th c hi năđ b n u n pha CaCO3 .52 B ng B ng t ng h p giá tr đ b n u n trung bình pha CaCO3 54 xiii CH NGă1 T NGăQUAN 1.1 T ng quan v h ng nghiên c u: 1.1.1 Các k t qu nghiên c uătrongăn 1.1.1.1 c: Đ tƠiă ắă Nghiênă c u v t li u composite n n nh a polyetylene t tr ngăcaoăgiaăc - Đ tƠiăđ ng s i đay”ănĕmă2008- ĐHăBáchăKhoa c th c hi nă vƠoă nĕmă2008ăd is h ng d n c aă TS.ăĐƠoă Th ThuăLoan,ăđ tài nghiên c u v t li uăcompositeăthôngăquaăph nóng v t li u n n polyetylene t tr ngă caoă (HDPE)ă đ ngăphápăépă c gia c s i đay - S iăđayăđ căđană d ng v i x lý hóa ch t T m nh a t m s iăđ x p xen k thành l p (6 l p nh a l p s i), l p v t li uăđ nhi t khuôn c c x lý nhi tăđ 160̊ăC,ăsauăđóăh nhi t, làm ngu i c t m u x lý th c nghi m - Đ tài trình bày k t qu th c nghi m cho th y v iă hƠmăl nhi tăđ ép nóng 160̊ă C,ăđ đ tăđ ng s i 40%, c ép kho ng th i gian 25 phút căđ b n cao nh t 1.1.1.2 Đ tƠiă ắăNghiênăc u v t li u composite n n nh a polyvinyl clorua v iăđ nămùnăc a,ătr u”ănĕmă2010- ĐHăBách Khoa - Đ tƠiăđ căTS.ăĐƠoă Th ThuăLoană h kh oă sát,ă đánhă giáă cácă y u t n nhă h ng d nănĕmă2010.ăĐ tài th c hi n ngă đ n tính ch tă c ă lỦă vƠă đ kháng c c a v t li u composite n n nh a polyvinyl clorua v iă mùnăc aă tr u - Mùnă c a,ă tr uă đ c làm s ch, lo i b t p ch t, say nh , phân lo i s y khô.ă Sauă đóă tr n h t PVC SG660 v iă mùnă c a,ă tr u, h p th ch t dẻo DOP máy khu y v i t l 40%ă mùnă c a,ă 20%ă DOP.ă H n h pă đ c đ căđ aă vƠoăkhuônăépăthƠnhăt mătheoăquyătrình,ăsauăđóăc t theo m u kiểm nghi m nhi tăđ 160̊ă C, th i gian ép khuôn - K t qu th c nghi m cho th y, 20 phút, kích cỡ h t 0.5mm v t li uăcompositeăđ tăđ căđ b n cao nh t T l mùnăc aăchoăđ b n t t nh t 50%, c a tr u 40%, t l hàm l ng ch t dẻoăchoăđ b n t t nh t 10% 1.1.1.3 Đ tƠiă ắNghiênă c uă tĕngă b n cho v t li u nh a composite công ngh épăphun”ănĕmă2011-ĐHăS ăPh m K Thu t TP HCM - Đ tƠiă đ c PGS.TS Lê Hi uă Giangă h ng d nă nĕmă 2011,ăđ tài nghiên c uătĕngă b n cho v t li u nh a PP dùng ph gia Na10MB3A ch tăđ n CaCO3 - K t qu th c nghi m cho th y, pha thành phần ph gia Na10MB3A v i t l 3% v t li uătĕngă b n cao nh t,ătĕngă13,51%.ă Khiă phaăch tăđ n CaCO3 v i t l 4% v t li uătĕngăb n cao nh t,ătĕngă21,46% 1.1.2 Các công trình nghiên c uăngoƠiăn 1.1.2.1 c: Comparison of several closure approximations for evaluating the thermoeplastic properties of an injection molded short-fiber compositecomposites Science and Technology, Volume 67, Issues 7-8, June 2007, pages 1601-1610:ăđ tài nghiên c u vƠăđánhă giáăcácăy u t nhă h ngăđ n đặcătínhăđƠnăh i nhi tăđ c a trình ép phun composite s i ng n 1.1.2.2 glass An experimental study of fiber orientation in injection moulded short fiber ậreinforced polypropylene/prolyarylamide composites ậ Composites, volume 25, issue 2, February 1994, pages 147-153:ăđ tài th c nghi m nghiên c u s đ nhă h compositeăgiaăc ng c a s i th y tinh tính ép phun ng polypropylene/polyarylamide 1.1.2.3 Studies on the combined effect of injection temperature and fiber content on the properties of the polypropylene ậglass fiber compositesComposites Science and Technology, Volume 65, Issue, May 2005, Pages 873-881:ăđ tài nghiên c u s t ngătácăc a nhi tăđ ép phun thành phần s iăđ năđặc tính c a composite ậs i th y tinh 1.1.2.4 Influence of particle size and debonding damage on an elastic ậ plastic singular field around a crack-tip in particulate-reinforced composites ậActa Mechanical, Volume 225, Issue 4-5, Pages 1373- 1389:ăđ tài nghiên c u nhă h ng c aă kíchă th c h t v t bong táchă đ n tính dẻoă đƠnă h i quanh v t n t c a v t li uăcompositeăđ căgiaăc ng h t K t lu n:ăch aăcóăcôngătrìnhă nghiênăc u s d ng ph gia, ch tăđ năđể tĕngăđ b n u n,ă đ daiă vaă đ p cho v t li u composite công ngh ép phun Vì v y công trình nghiên c uă nƠyăđƣăti n hành ch t o m u th theo tiêu chu n ISO 178:2010, tiêu chu n ISO 179:2010 làm công c th kiểm nghi măđ b n u nă vƠăđ b nădaiăvaăđ p c a v t li u 1.2 Tính c p thi t c aăđ tài: Nh ng s năph măc aăcôngăngh ăépă phunăph ăbi nă vƠă yêuăcầuăch tăl ngăs n ph mă ngƠyă cƠngă t tă h n,ă b nă h n, nhẹă h n,ă giáă thƠnhă rẻă h n.ă V tă li uă nh aă truy năth ngăđ căphaătr nă v iă ph ăgiaă ănh ngăt ăl ănh tăđ nhăđểăđ tăđ b năcaoăh n.ă Tuyănhiên,ătr căđ ă cănh ngă uăđiểmăc aă v tăli uăvƠăcôngăngh ăch ăt oă v tă li uă compositeă mangă l iă thìă vi că ápă d ngă nh ngă thƠnhă t uă c aă côngă ngh ă nƠyă đểă c iă thi nă tínhă b n,ă nơngă caoă ch tă l ngă vƠă gi mă giáă thƠnhă choă cácă s nă ph mă nh aălƠă h tăs căcầnăthi t,ă bênăc nhăđóă vi cătìmăhiểuăt ăl thƠnhăphầnăph ă giaăhoặcă giaăc xuăh ngăđểăphátă huyăt iăđaă hi uă qu ăc aăcácăthƠnhă phầnă nƠyălƠăm tă ngăr tăcầnăthi tătrongălƿnhăv căk ăthu t Cácăch tă ph ă giaătrongăth căt ăđƣăđ căs ăd ng nh ngăphầnăl năch ăs ă d ng theoănh ngăch ăd nă nh tăđ nhăc aă nhƠăs n xu tăhoặcătheoă kinhănghi măc aăcácă côngă tyă giaă côngă s nă ph mă nh a.ă Đểă cóă thểă đánhă giáă t ngă quátă nhă h ngă c aă thƠnhă phầnă giaăc ngă hoặcăch tăđ n,ă nhằmăm ăr ngăs ăl ngă vƠătĕngă hi uă qu ăs ăd ngă nh ngăthƠnhăphầnă nƠy,ăthìăcầnă ph iăcóănh ngănghiênăc uăc ă thểăđểă đánhă m că đ ă nhă h ngă c aă cácă y uă t ă nƠyă đ nă s că b nă c aă v tă li uă tr că vƠă sauăphaătr n Đ ătƠiăđƣăti nă hƠnhătriểnăkhaiănghiênăc uă vƠăch ăt o m uăth ăđoăđ ăb nău n,ă đ ădaiă vaăđ p c aă v tăli u composite trongăcôngă ngh ăépăphun để đánhă giáă nhă h ng c aă ph ă gia,ă ch tă đ nă đ nă đ ă b nă u n,ă đ ă daă vaă đ p c aă v tă li uă trongă côngăngh ăépăphun 1.3 ụănghƿaăkhoaăh căvƠăỦănghƿaăthực ti n: 1.3.1 ụănghƿaăkhoaăh c:  S nă ph mă c aă đ ă tƠiă s ă đ că dùngă đểă ph că v ă côngă tácă nghiênă c uă v ă đ ăb nău n,ăđ ădaiăvaăđ păc aăv tăli uătrongăcôngăngh ăépăphun  Cácă thíă nghi mă đểă phơnă tích,ă đánhă giáă nhă h ngă c aă t ă l ă thƠnhă phầnă ph ă gia,ăch tăđ n , xơyăd ngăcácăbiểuăđ ăth că nghi m,ăt ăđóă phátătriểnă cácălo iăv tăli uăm iăb năh năvƠăt tăh năchoăcôngăngh ăépăphun 1.3.2 ụănghƿaăthực ti n:  S nă ph m tr căti păt ăđ ătƠiălƠăm uăth ăđoăđ ăb nă u nă ISOă178:ă2010,ă vƠăm uăth ăđoăđ ădaiăvaăđ pătheoătiêuăchu năISOă179:ă2010  Cácă k tă qu ă c aă côngă trìnhă nghiênă c uă s ă đ că ápă d ngă vƠoă th că ti nănghiênăc uăkhoaăh c,và lƠăn năt ngăchoăs ă ngăd ngăhi uăqu ăc ăv ă mặtăk ăthu tăvƠăkinhăt ăchoăcôngăngh ăépăphun 1.4 M c tiêu nghiên c u, khách th vƠăđ iăt ng nghiên c u: 1.4.1 M c tiêu nghiên c u: - Ch t oăđ c m u th theo tiêu chu n ISO 178:2010, m u th theo tiêu chu n ISO 179:2010  T l 4%:  Đ daiăvaăđ p trung bình �4 : 3.0988  Kho ng tin c y (�4 -ε4 ; �4 +ε4 ): 3.0899 ÷ 3.1076  Đ daiăvaăđ p trung bình �10 : 3.3138  Kho ng tin c y (�10 -ε10 ; �10 +ε10 ): 3.3029÷ 3.3246  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0089  T l 10%:  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0108  T l 12%:  Đ daiăvaăđ p trung bình �12 : 3.4938  Kho ng tin c y (�12 -ε12 ; �12 +ε12 ): 3.4827 ÷ 3.5047  Đ daiăvaăđ p trung bình �14 : 3.4594  Kho ng tin c y (�14 -ε14 ; �14 +ε14 ): 3.4500 ÷ 3.4688  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0110  T l 14%:  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0094  T l 16%:  Đ daiăvaăđ p trung bình �16 : 3.2688  Kho ng tin c y (�16 -ε16 ; �16 +ε16 ): 3.2571÷ 3.2804  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0117 B ng B ng T ng h p giá tr đ daiăvaăđ p trung bình pha CaCO3 T l CaCO3 [%] Đ daiăvaăđ p (TB) (KJ/mm2) 4% 10% 3.0988 3.3138 46 12% 14% 3.4938 3.4594 16% 3.2688  K t qu phân tích th c nghi m th o lu n:ăđể ti n hành tìm công th c th c Đ ădaiăvaăđ păTBă[KJ/mm2] nghi m, xây d ng biểuăđ quan h gi a t l vƠăđ daiăvaăđ pănh ăsau: 3.5500 3.5000 3.4500 3.4000 3.3500 3.3000 3.2500 3.2000 3.1500 3.1000 3.0500 10 12 14 16 18 T ăl ăphaăCaC0 Hình Biểuăđ m i quan h gi a đ daiăvaăđ p t l CaC0  Nh n xét biểuăđ hình 5.4: pha t l % CaC03 t 4%ăđ nă10%ăthìăđ dai va đ pă tĕngă ch m, t 10%ă ă đ nă 12%ă thìă đôă daiă vaă đ pă tĕngă nhanhă vƠă đ t giá tr cao nh t t i t l phaă12%.ăKhiătĕngăt 12%ăđ n 16%ăthìăđ daiăvaăđ p gi m  So sánh v i d ng biểuăđ th c nghi m [7], d ngăph có d ng: Đặt = ngătrìnhăđ ax + bx + c � = , x lý s li u: %CaCO3 Đ ădaiăvaăđ pătrungăbình [x] [y] Z=x/y 3.0988 1.290843082 10 3.3138 3.017729159 12 3.4938 3.43470483 14 3.4594 4.046973803 47 c ch n 16 3.2688 4.894837476  K t qu x lý phần m m thu m i quan h gi aăzăvƠăxănh ăsau: z = 0.434045 + 0.200398*x + 0.0046244*x^2 T đóătaătínhăđ c công th c th c nghi m: = Trongăđó: 0.434045 + 0.200398 ∗ x + 0.0046244 ∗ x^2 y:ăđ daiăvaăđ p trung bình [KJ/mm2] x: t l pha tr n CaCO3 [%]  Đ tin c y: R2 = 99.5325%, (R2 = 0.86 tr lên k t qu đ c ch p nh n)  C c tr : 12%, giá tr : 3.4938, đ daiăvaăđ p tĕng:ă21,46%  K t lu n: ch tăđ n CaCO3 có nhăh để tĕngăđ ng t i đ daiă vaăđ p c a v t li u, v i t l căđ daiăvaăđ p t t nh t 12% đ daiăvaăđ p tĕngă22.56% 5.4 Thí nghi măđoăđ b n u n: 5.4.1 D ng c thí nghi m: Thí nghi măđ c th c hi n máy Instron 5582 5.4.2 Đi u ki n thí nghi m: Đ m: 55% Nhi tăđ phòng: 25°C Kho ng cách g iăđỡ: 60mm T căđ u n : mm/phút 5.4.3 X lý s li u th ng kê cho m u ép s d ng ph gia Na10MB3A: B ng 5 K t qu th c hi năđ b n u n pha Na10MB3A T ăl S lần 0% 2% 48 3% 5% 7% 9% - 26.55 35.89 36.27 36.76 36.35 33.19 26.54 35.82 36.31 36.77 36.36 33.2 26.57 35.85 36.29 36.78 36.34 33.21 26.55 35.84 36.24 36.78 36.32 33.18 26.55 35.87 36.25 36.74 36.33 33.27 26.57 35.86 36.26 36.73 36.35 33.19 26.58 35.9 36.29 36.76 36.33 33.2 26.56 35.88 36.27 36.74 36.34 33.23 26.57 35.87 36.28 36.73 36.36 33.24 10 26.54 35.86 36.27 36.78 36.35 33.18 11 26.54 35.87 36.31 36.74 36.34 33.19 12 26.57 35.91 36.25 36.79 36.34 33.18 13 26.55 35.86 36.25 36.79 36.33 33.2 14 26.57 35.89 36.29 36.75 36.32 33.2 15 26.56 35.86 36.30 36.76 36.33 33.26 16 26.55 35.88 36.29 36.74 36.33 33.25 X lý k t qu phần m m Statgraphics v iă đ tin c y γă =ă 95%,ă ch că nĕngă OneăSampleăAnalysisănh ăsau:  T l 0%:  Đ b n u n trung bình �0 :  Ph 26.5575 ngăsaiăm u ɛ: 0.0068  Kho ng tin c y (�0 -ε0 ; �0 +ε0 ):  T l 2%:  Đ b n u n trung bình �2 : 0.0121  Kho ng tin c y (X 2-ε2 ; X 2+ε2 ): 35.8573 ÷ 35.8814  Ph  26.5506 ÷ 26.5644 35.8694 ngăsaiăm u ɛ: T l 3%: 49  Đ b n u n trung bình �3 :  Ph  0.0118 36.2644 ÷ 36.2881  Đ b n u n trung bình �5 : 36.7588 T l 5%: ngăsaiăm u ɛ: 0.0112  Kho ng tin c y (�5 -ε5 ; �5 +ε5 ): 36.7476 ÷ 36.7699  Đ b n u n trung bình �7 : 36.3388 T l 7%:  Ph  ngăsaiăm u ɛ:  Kho ng tin c y (�3 -ε3 ; �3 +ε3 ):  Ph  36.2763 ngăsaiăm u ɛ: 0.0067  Kho ng tin c y (�7 -ε7 ; �7 +ε7 ): 36.3320 ÷ 36.3455  Đ b n u n trung bình �9 : 33.2106 T l 9%:  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0159  Kho ng tin c y (�9 -ε9 ; �9+ε9 ): 33.1948÷ 33.2265 B ng B ng t ng h p giá tr đ b n u n trung bình pha NA10MB3A T l Na10MB3A (%) Đ b n u n TB (N/mm2) 2% 3% 5% 7% 9% 35.8694 36.2763 36.7588 36.3388 33.2106  K t qu phân tích th c nghi m th o lu n:ăđể ti n hành tìm công th c th c nghi m, xây d ng biểuăđ quan h gi a t l vƠăđ b n u nănh ăsau: 50 Đ ăb nău năTBă(N/mm2) 37.0000 36.5000 36.0000 35.5000 35.0000 34.5000 34.0000 33.5000 33.0000 T ăl ăphaăNa10MB3Aă[%] 10 Hình 5 Biểuăđ m i quan h gi aăđ b n u n t l Na10MB3A  Nh n xét biểuăđ hình 5.5: pha t l % Na10MB3A t 2%ăđ nă5%ăthìăđ b n u nătĕngăch m,ă vƠăđ t giá tr cao nh t t l phaă5%.ă Sauăkhiătĕngăt l pha t 5%ăđ nă7%ăthìăđ b n u n gi m ch m,ă vƠăkhiătĕngăt 7%ăđ n 9% đ b n u n gi m nhanh  So sánh v i d ng biểuăđ th c nghi m [7], d ngăph ngătrìnhăđ c ch n có d ng: y2= ax2 + bx+ c Đặt Z = y2 , x lý s li u: ngăsu tătrungăbình [y] Z=y2 35.8694 1286.612063 36.2763 1315.966314 36.7588 1351.205702 36.3388 1320.504752 33.2106 1102.945613  S d ng phần m m x lý s li u th c nghi m Statgrahicsăthuăđ gi a Z t l x :Z = 1076.33 + 125.22*tile-13.4532*tile^2 51 c m i quan h T đóăcôngăth c th c nghi m: Y^2 = 1076.33 + 125.22*X-13.4532*X^2 Trongăđó: Y:ăđ b n u n [ N/mm2] X: t l pha tr n CaCO3 [%]  Đ tin c y: R2 = 96.2699 %, (R2 = 0.86 tr lên k t qu đ  C c tr : 5%, giá tr : 36.7588 N/mm2 ,ăăđ b n u nătĕngă:ă K t lu n: ph gia Na10MB3A có nhă h ph ng t iă đ c ch p nh n) 38.41% b n u n c a v t li u theo ngă trìnhă sau: Y^2 = 1076.33 + 125.22*X-13.4532*X^2, t l để tĕngă đ b n u n t t nh tălƠă5%ăvƠăđ b n u nătĕngă38.41% 5.4.4 X lý s li u th ng kê cho m u ép s d ng ch tăđ n CaCO3 : B ng K t qu th c hi năđ b n u n pha CaCO3 T ăl 0% 4% 6% 10% 12% 14% S lần 26.55 28.26 29.47 28.84 28.11 26.05 26.54 28.28 29.49 28.83 28.12 26.06 26.57 28.24 29.48 28.82 28.10 26.04 26.55 28.26 29.46 28.85 28.13 26.06 26.55 28.27 29.46 28.81 27.90 26.10 26.57 28.25 29.47 28.84 27.80 26.10 26.58 28.23 29.45 28.86 28.13 26.05 26.56 28.25 29.44 28.83 28.14 26.06 26.57 28.23 29.44 28.83 28.11 26.05 10 26.54 28.26 29.43 28.82 28.09 26.07 11 26.54 28.29 29.45 28.81 28.12 26.06 12 26.57 28.24 29.47 28.84 28.13 26.08 52 că đ - 13 26.55 28.23 29.48 28.84 28.14 26.04 14 26.57 28.27 29.46 28.86 28.12 26.05 15 26.56 28.26 29.45 28.85 28.14 26.04 16 26.55 28.27 29.44 28.83 28.15 26.06 X lý k t qu phần m m Statgraphic v iă đ tin c y γă =ă 95%,ă ch că nĕngă OneăSampleăAnalysisănh ăsau:  T l 4%:  Đ b n u n trung bình �4 : 28.2556  Kho ng tin c y (�4 -ε4 ; �4 +ε4 ): 28.2459 ÷ 28.2653  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0097  T l 6%:  Đ b n u n trung bình �6 : 29.4588  Kho ng tin c y (�6 -ε6 ; �6 +ε6 ): 29.4496 ÷ 29.4679  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0091  T l 10%:  Đ b n u n trung bình �10 : 28.8350  Kho ng tin c y (�10 -ε10 ; �10 +ε10 ): 28.8267 ÷ 28.8433  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0082  T l 12%:  Đ b n u n trung bình �12 : 28.0894  Kho ng tin c y (�12 -ε12 ; �12 +ε12 ): 28.0380 ÷ 28.1408  Đ b n u n trung bình �14 : 26.0606  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0514  T l 14%: 53  Ph ngăsaiăm u ɛ: 0.0100  Kho ng tin c y (�14 -ε14 ; �14 +ε14 ): 26.0506 ÷ 26.0706 B ng B ng t ng h p giá tr đ b n u n trung bình pha CaCO3 T l CaCO3 (%) 4% Đ b n u n TB (N/mm2) 6% 10% 12% 14% 28.2556 29.4588 28.8350 28.0894 26.0606  K t qu phân tích th c nghi m th o lu n:ăđể ti n hành tìm công th c th c nghi m, xây d ng biểuăđ quan h gi a t l vƠăđ b n u nănh ăsau: Đ ăb nău năTBă(N/mm2) 30.0000 29.5000 29.0000 28.5000 28.0000 27.5000 27.0000 26.5000 26.0000 25.5000 10 12 14 16 T ăl ăphaăCaC03ă[%]ă Hình Biểu đ m i quan h gi aăđ b n u n t l CaC0  Nh n xét biểuăđ hình 5.6: pha t l % CaC03 t 4%ăđ nă6%ăthìăđ b n u n tĕngăgầnă nh ătuy n tính, pha t 6%ăđ nă10%ăthìăđ b n u n gi m ch m, tĕngăt l pha t 10%ăđ nă14%ăthìăđ b n u n gi m nhanh  So sánh v i d ng biểuăđ th c nghi m [7], d ngăph có d ng: y= ax2 + bx+ c 54 ngătrìnhăđ c ch n  S d ng phần m m x lý s li u th c nghi mă Statgrahicsă để phân tích s li u, k t qu t ng h pănh ăcông th c th c nghi m: Y= 24.3989 + 1.33184*X-0.0865034*X^2 Trongăđó: Y:ăđ b n u n [N/mm2 ] X: t l pha CaCO3 [%]  Đ tin c y: R2 = 98.1279 %, (R2 = 0.86 tr lên k t qu đ c ch p nh n)  C c tr : 6%, giá tr : 29.4588 N/mm2 ,ăđ b n u nătĕngă:ă10.92% K t lu n: ch tă đ n CaCO3 có nhă h ph ngă trìnhă đ tĕngăđ ng t iă đ b n u n c a v t li u theo ng b c hai: Y= 24.3989 + 1.33184*X-0.0865034*X^2, t l để căđ b n u n t t nh tălƠă6%ăvƠăđ b n u nătĕngă10.92% 5.5 C ăch tĕngăb n c a v t li u: Ta th y s d ng h t ph gia, ch tăđ n giúpătĕngăb n cho v t li u n n PP S c b n c a composite đ t giá tr l n nh t đ nh N u t l ph giaă v m t t l ph gia nh t t qua giá tr này, s c b n c a v t li u gi mă đángă kể v t li u tr nên dòn Lý gi i v c ăch tĕngăb n c a v t li u,ătr c h t ta cần tìm hiểuăc ăch phá h y c a v t li u A B Nền polymer Hạt phụ gia Hình C ăăch phá h y b mặtăgƣyăđ t c a m u PP có tr n ph gia: C ăch phá h y t i b mặtăgƣyăđ t c a m u v t li u PP tr n h t ph giaăđ c A S bong tách c a polymer h t ph gia, B S bi n d ng phá h y c a n n polymer 55 C ăch phá h y v t li uăcompositeăgiaăc ng h tăđ c mô t hình 5.6 ; bao g m s bong tách c a polymer b mặt h t ph gia, bi n d ng phá h y c a n n polymer So v iă c ă ch phá h y c a composite s i ng n n n polymer c ăch nƠyăđ năgi năh nă[8] Quáă trìnhă tĕngă b n, th c ch t trình làm cho b n thân v t li u có kh nĕngă h p th nĕngă l ng t bên ngoài, v yă nĕngă l ngă tácă đ ng vào b mặt gƣyăđ t b gi m đi.ăQuáătrìnhătĕngăb năchoă polymerăliênă quanăđ n s t p trung ng su t, s bong tách c a polymer b mặt h t ph gia, s hình thành d i ng su tă tr tă [9,10].ă Đầu tiên, h tă vôă c ă ho tă đ ngă nh ă lƠă m tă n iă t p trung ng su t n n polymer su t trình bi n d ng s khác bi t v ng x đƠnă h i gi a ph giaă vƠă polymer,ăcóănghƿaălƠămôđunăđƠnăh i khác c a m i ph gia Do nhă h ng c a s t p trung ng su t, tr ng thái ng su t ba chi u hi n h u quanh h t ph gia S bong tách polymer b mặt h t h p th nĕngă l ngă tácă đ ng t bên ngoài, gi i phóng tr ng thái ng su t này, t o thành b mặt làm cho trình ch u l c c a c a v t li u thu n l i Sau cùng, d i ng su tătr tămƠăchúngălƠăcácăc ăch bi n d ng bên c a v t li uăpolymerăđ d năđ n vi c h p th nĕngăl ng cao trình bi n d ng hình 5.7 [8] Hình C ăch tĕngăb n v t li u polymer 56 ct o CH NG K TăLU NăVĨăKHUY NăNGH 6.1 K t lu n Lu năvĕnăđƣăhoƠnăt tăvƠăđ tăđ c yêu cầuăđ ra,ătrongăđóăbaoăg m:  Thi t k ch t o thành công m u th đoăđ b n u n theo tiêu chu n ISO 178:2010 m u th đoăđ daiăvaăđ p theo tiêu chu n ISO 179:2010  Thi t k thí nghi mă đ nă y u t , t đóă đánhă giáă đ c m că đ nhă h ng c a thành phần ph gia, ch tă đ nă đ nă đ b n u n vƠă đ daiă vaă đ p c a v t li u  Đánhă giáă đ c m că đ nhă h ng c a ph gia Na10MB3Aă đ i v iă đ b n u n,ăđ daiăvaăđ p qua công th c th c nghi m: (Đ b n u n )^2 = 1076.33 + 125.22*X - 13.4532* X^2 Đ daiăvaăđ p = 2.68718 + 0.229128*X - 0.017534 * X^2 V i X: t l pha Na10MB3A (%)  Đánhă giáă đ c m că đ nhă h ng c a ch tă đ n CaCO3 đ i v iă đ b n u n, đ daiăvaăđ p qua công th c th c nghi m: Đ b n u n = 24.3989 + 1.33184 * x - 0.0865034 * x^2 Đ daiăvaăđ p = x 0.43404  0.200398* x  0.0046244* x V i x: t l pha CaCO3 (%) 6.2 Khuy n ngh Để ti p t c phát triểnăđ tài nhằmăđánhăgiáăs gia, thành phầnăgiaăc nhăh ngăkhác,ăcũngănh ăm căđ ng c a thành phần ph nhăh ng c a y u t đ n tính ch tă c ă lỦă khácă c a v t li uă vƠă quáă trìnhă épă phun,ă thìă đ tƠiă nênă đ phát triểnătheoăcácăh  Kh o sát s c ng nh ăsau: nhă h ng c a thành phần s i th y tinh t iăđ b nă kéo,ăđ b n u n,ăđ daiăvaăđ p c a v t li u polime 57  Kh o sát s nhă h ng c a thành phần ph giaă khácăđ năđ b n u n,ăđ daiăvaăđ p c a v t li u composite  Kh o sát nhă h ng c a thành phần ph gia ch tă đ n t i b dày s n ph m  Kh o sát nhăh ng c aăkíchăth c h tăđ năđ b n v t li u composite 58 TĨIăLI UăTHAMăKH O [1] Nguy nă Vĕnă S nă (HV),ă Lêă Hi u Giang (HD), LVTN cao học: ‘Nghiên c u tăng bền cho vật liệu nhựa composite trình Ứp phun’,ăĐ i H căS ăph m K thu t TP HCM, 2011 [2] PGS.TS.ăVũăHoƠiăÂn,ăThiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa, Vi n máy ng d ng công nghi p, 1994 [3] Edmund Lindner and Peter Unger (Ed.), Injection Molds 130 Proven Designs Third Edition, Hanser Gardner Publications Inc., Cincinnati, 2002 [4] Herausgegeben von Tim A Osswald, Lih-Sheng Turng, Paul Gramann,Injection Molding Handbook, Kluver Academic Publisher, 2007 [5] Peter Jones, The Mould Degign Guide, SmithersRapraTechnology Limited, 2008 [6] Thông tin k thu t- Công ty nhựa Thành Lộc, 404 Quang Trung, 10, Gò V p, H Chí Minh [7] PGS TS Phùng Rân, Quy hoạch thực nghiệm ng dụng,ăĐ i h căS ăph m K thu t TP H Chí Minh, 2006 [8] PGS.TS Lê Hi u Giang, Th.S Nguy nă VĕnăS n,ăTăng bền cho Polypropylen vi hạt phụ gia, ĐH SPKT TP HCM, 2011 [9] Tjong SC, Structural and mechanical properties of polymer nanocomposites, Materials Science and Engineering R 2006, (53): 73-197 [10] Zuiderduim WCJ, Westzaan C, Huétink J and Gaymans RJ, Toughening of polypropylene with calcium carbonate particles, Polymer-200, 44(1): 261-275 59 S K L 0 [...]... u n,ăđ dai va đ p c a v t li u composite trong công ngh ép phun - Đ aăraăđ c nhăh ng c a ph gia, ch tăđ năđ năđ b n u n,ăđ dai va đ p c a v t li u 1.4.2 Khách th nghiên c u: - Các thông s đ n quá trình ép phun - Công ngh ép phun - V t li u nh a PP và composite - Ph gia, ch tăđ n s d ng trong ch t o v t li u composite 1.4.3 Đ iăt ng nghiên c u: - V t li u composite - V t li u nh a PP - Các ph gia, ch... - Đ hòaătan trong n - Điểm nóng ch y: 525º C - Điểm sôi: phân h y - Không cháy c: không hòa tan Trong công trình nghiên c u này đƣăs d ng hai lo i: Na10MB3A và b tăđáăCaCO3 2.4 Công ngh ép phun: - Ép phun (đúcă d i áp su tă hayă đúcă tiêm)ă lƠă ph ngă phápă giaă công ch y u trong công nghi p gia công polymer - Các nh a nhi t dẻoăth - Ph ngăđ c gia công bằngăph ngăphápănƠy ngă pháp ép phun thu c nhóm... tăđ năth - Công ngh ép phun, các thông s quá trình ép phun - Tiêu chu n ISO 178: 2010, tiêu chu n ISO 179: 2010 - Phần m m STAT GRAPHICS ng dùng 1.5 Nhi m v c aăđ tài và ph m vi nghiên c u: 1.5.1 Nhi m v c aăđ tài: - Nghiên c u công ngh ch t o v t li u composite - Nghiên c u công ngh ép phun - Nghiên c u và thi t k m u th theo tiêu chu n ISO 178:2010, m u th theo tiêu chu n ISO 179:2010 - Nghiên c u... Nghiên c u ch t o m u th bằng công ngh ép phun - Thành l p trình t ti n hành thí nghi m - X lý s li u th c nghi m 5 1.5.2 Ph m vi nghiên c u: Vì gi i h n v th iăgianăvƠăc ăs nênăđ tài ch d ng l i vi c nghiên c u các v năđ sau: - Ch nghiên c u trong công ngh ép phun - V t li u nh a s d ng là nh a polypropylene - S d ng hai lo i ph gia Na10MB3A và ch tăđ n CaCO3 1.6 Ph ngăpháp nghiên c u: - Thu th p tài... căđ điăxu ng c a chày: 2 mm/phút 2.5.2 Đ dai va đ p: Đ dai va đ p là hi năt ng ch ng l i t i tr ng c a ch t dẻoăth ng có thể phân tích bằng k t qu kiểmă traă đ dai va đ p Th c hi n trên thi t b charpy- dùng con l cădaoăđ ngă(búa)ăđể phá vỡ m u th đ c kẹp chặt hai đầu,ăxácăđ nh công va đ p riêng trên m tăđ nă v di n tích m u th ă Đ nă v kj/m2 18 Xácăđ nhăđ dai va đ p theo tiêu chu n ISO 179 :2010 (... tiêu chu n đoăđ dai va đ p ISO 179: 2010, m u th ph iăđ tiêu chí c aăquáătrìnhăđo 22 c thi t k để phù h p các Hình 3 2 Thi t k c a m uăđoăđ b n u n theo tiêu chu n ISO 178: 2010 Hình 3 3 Thi t k c a m uăđoăđ dai va đ p theo tiêu chu n ISO 179: 2010 M u th đ c ch t o bằng cách ép phun tr c ti p v t li u nh aă đ c pha tr n thêm thành phần ph gia hoặc ch tăđ n vào trong lòng khuôn ép Trong công ngh này,... c phun, ă doăkíchăth th ngă nh ă s i th y tinh, trong công ngh ép căđiểm phun nh nên không thể s d ng lo i s i thông ngă nh ăcácăph s d ng lo i s iă đ ngăphápăch t o v t li u composite ph bi n, mà ph i c ch t o d ng h t pha tr n vào trong thành phần nh a Tùy theo nh ng yêu cầu c thể, mà nhà s n xu t s cung c p chi u dài và thành phần theo yêu cầu c aă kháchă hƠng,ădoăđ c pha tr n trong h th ng máy ép. .. charpy impact test) Hình 2 6 Máyăđoăđ dai va đ p theo tiêu chu n ISO 179 M u th (test specimen): Hình 2 7 M u th đ dai va đ p theo tiêu chu n ISO 179:2010 19 CH NGă3 THI TăK ăVĨăPHỂNăTệCHăM UăTH 3.1 Các y u t H t nh aăđ nhăh ngăđ n quá trình ép phun. [1] c nhà s n xu t cung c p ra th tr ng tùy thu c vào ng d ng c thể s có thành phần và màu s c khác nhau Trong quá trình ép phun, h t nh aăđ đ aă vƠoăph u c... 170 (°C) Đ dai va đ p: 3.28 ÷ 5.9 kJ/m2 T tr ng:ăPPăvôăđ nh hình 0.85 (g/cm3), PP tinh thể: 0.95 (g/cm3 ) Độ bền hoá học: nhi t đ th ngay c khi ti p xúc lâu, mà ch tr ng, PP không tan trong các dung môi h uă c ,ă ngă trong cácă cacbuahydroă th mă vƠă cloă hoá.ă Nh ngă nhi tăđ trên 80° C thì PP b tăđầu tan trong hai lo i dung môi trên PP th c t xemănh ăkhôngăhútăn c, m c hút m