Các phương pháp gia công vật liệu polyme composite

1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠNG NGHỆ HĨA - BÁO CÁO TIỂU LUẬN Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật Hóa Hữu Cơ Đề tài: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VẬT LIỆU POLYME COMPOSITE Người hướng dẫn: Ts Nguyễn Tuấn Anh Hà Nội, 12/2019 MỤC LỤC Contents PHẦN 1: LỜI MỞ ĐẦU Vật liệu composite, gọi Vật liệu tổng hợp, Vật liệu compozit,hay composite vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác tạo nên vật liệu có tính chất vượt trội hẳn so với vật liệu ban đầu, vật liệu làm việc riêng rẽ Những vật liệu tổng hợp đơn giản có từ xa xưa Khoảng 5000 năm trước cơng nguyên người biết trộn viên đá nhỏ vào đất trước làm gạch để tránh bị cong vênh phơi nắng, điển hình compozit hợp chất dùng để ướp xác người Ai Cập Chính thiên nhiên tạo cấu trúc composite trước tiên, thân gỗ, có cấu trúc composite, gồm nhiều sợi xenlulo dài kết nối với licnin Kết liên kết hài hoà thân vừa bền dẻo cấu trúc composite lý tưởng Người Hy Lạp cổ biết lấy mật ong trộn với đất, đá, cát sỏi làm vật liệu xây dựng; Việt Nam, truyền lại cách làm nhà bùn trộn với rơm băm nhỏ để trát vách nhà, khô tạo lớp vật liệu cứng, mát mùa hè ấm vào mùa đông Mặc dù composite vật liệu có từ lâu, ngành khoa học vật liệu composite hình thành gắn với xuất công nghệ chế tạo tên lửa Mỹ từ năm 1950 Từ đến nay, khoa học công nghệ vật liệu composite phát triển tồn giới có thuật ngữ "vật liệu mới" đồng nghĩa với "vật liệu composite" Vật liệu composite áp dụng hầu hết ngành, lĩnh vực kinh tế quốc dân Tính riêng nhựa dùng để sản xất vật liệu composite tiêu thụ Việt Nam khoảng 5.000 năm; Hà Nội có đề tài nghiên cứu composite cấp thành phố tuyển trọn, theo vật liệu composite sử dụng nhiều đời sống xã hội Tại khoa bệnh viện trung ương Quân đội 108 sử dụng vật liệu Composite vào việc ghép thưa, ngành thiết bị giáo dục, bàn ghế, giải phân cách đường giao thông, hệ thống tàu xuồng, hệ thống máng trượt, máng hứng ghế ngồi, mái che nhà thi đấu, sân vận động trung tâm văn hoá…Việt Nam ứng dụng vật liều Composite vào lĩnh vực điện dân dụng, hộp công tơ điện, sào cách điện, đặc biệt sứ cách điện Vật liệu composite áp dụng nhiều lĩnh vực, nhóm nghiên cứu chủ yếu phương pháp gia công vật liệu polyme composite, … Bài tiểu luận nhiều điểm xơ xót mong thầy bạn thông cảm ! PhẦN 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT GIA CÔNG POLYMER - COMPOSITE Sơ bộ, ta định nghĩa kỹ thuật gia công polymer hay composite sau: Kỹ thuật gia công polymer ngành kỹ thuật, nghiên cứu trình thiết bị dùng để tăng tính chất vật liệu polymer để gia công chúng thành sản phẩm sử dụng theo yêu cầu Trong trình gia cơng, ngun liệu xảy phản ứng hóa học, biến dạng cuối thay đổi bất thuận nghịch tính chất vật lý vật liệu Song có điểm cần lưu ý phản ứng xảy trình tổng hợp polymer khơng lặp lại q trình gia công chúng (trừ số trường hợp ngoại lệ) Phương pháp gia cơng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, phương pháp gia công bị chi phối tính chất vật liệu polymer u cầu hình dáng, tính chất sản phẩm cuối Việc lựa chọn phương pháp gia cơng thích hợp nói chung phực tạp, phải ý đến nhiều khía cạnh tính chất vật liệu ban đầu, yêu cầu chất lượng sản phẩm, yêu cầu bề lợi ích kinh tế…Nói chung phải đảm bảo thu sản phẩm có tính tốt có lợi ích kinh tế Ví dụ nhựa nhiệt rắn, phương pháp gia cơng thích hợp có lợi phương pháp ép nóng, q trình ép nhanh đạt suất cao, điều kiện nhiệt độ cao thích hợp cho việc đóng rắn vật liệu, ép xong không cần phải làm nguội vật liệu khuôn Trái lại nhựa nhiệt dẻo phương pháp ép nóng nói chung khơng thích hợp sau thành hình phải làm nguội vật liệu khn, nên q trình khơng thể tiến hành nhanh tạo ứng suất nội làm giảm chất lượng sản phẩm Để gia công nhựa nhiệt dẻo người ta thường dùng phương pháp đùn, đúc áp suất…Tuy nhiên phải tùy theo tính chất vật liệu mà áp dụng phương pháp gia cơng Ví dụ PE (polyetylen) PS (polystyren) phương pháp đúc áp suất thích hợp, PVC (polyvinylclorua), nhiệt độ chảy nhớt nhựa gần với nhiệt độ phân hủy nên loại nhựa thường gia công phương pháp đùn Đối với loại nhựa epoxy, người ta thường gia công phương pháp đổ khuôn (hay đúc không áp suất) Đối với loại celluloid, phương pháp gia cơng thường dùng tạo hình nhiệt trạng thái mềm cao Kích thước, hình dạng ổn định kích thước, hình dạng sản phẩm q trình sử dụng yêu cầu quan trọng chịu ảnh hưởng phương pháp gia công Mặt khác, tác dụng nhiệt có ảnh hưởng lớn đến tính chất sản phẩm, có loại nhựa tác dụng nhiệt tính chất khơng đổi, có loại nhựa khơng bền nhiệt Do đó, việc chọn phương pháp gia công cần phải đảm bảo chế độ nhiệt thích hợp để tính chất sản phẩm thu tốt Phần 3: PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG Phương pháp gia cơng gắn liền với thiết bị dùng để thực q trình gia cơng có liên quan đến biến đổi trạng thái vật liệu thiết bị Vì vậy, chưa có cách phân loại nêu lên đầy đủ yếu tố Trong công nghiệp để dễ nắm bắt q trình gia cơng, người ta tạm thời xếp q trình gia cơng nhóm theo nhiệm vụ q trình trạng thái vật lý nguyên liệu trình gia cơng Các q trình gia cơng thường xếp thành nhóm nhiệm vụ là: - Nhóm phương pháp tạo hình: có nhiệm vụ tạo cho vật liệu có hình dạng sản phẩm sử dụng thuộc nhóm gồm phương pháp gia công ép, ép đúc, đúc áp suất, đùn, tạo hình nhiệt, cắt gọt,… Nhóm phương pháp lắp ghép: có nhiệm vụ tạo liên kết chi tiết sản phẩm với Trong nhóm kể đến phương pháp gia công như: hàn phủ bề mặt (bao gồm dán phun) Nhóm phương pháp biến tính: có nhiệm vụ thay đổi cấu trúc polymer phương pháp vật lý phản ứng hóa học phương pháp trộn, hoạt hóa bề mặt, biến tính polymer… Trong q trình gia cơng, tác dụng nhiệt độ áp suất, trạng thái vật liệu bị biến đổi Tùy theo trạng thái vật liệu điều kiện gia cơng q trình gia cơng polymer chia thành nhóm chính: Nhóm 1: Điều kiện nhiệt độ, áp suất cao, vật liệu trạng thái chảy nhớt q trình gia cơng, như: ép, đúc áp suất, đùn,… Nhóm 2: Điều kiện nhiệt độ áp suất, vật liệu trạng thái chảy mềm cao, phổ biến phương pháp gia công vật liệu dạng Nhóm 3: Nhiệt độ, áp suất gần bình thường, vật liệu gia cơng giữ nguyên cấu hình ban đầu trình gia cơng khí Nhóm 4: Vật liệu trạng thái lỏng mềm cao nhiệt độ thường nhiệt độ không cao lắm, như: đúc không áp suất, đúc ly tâm,… Nhóm 5: Bằng cách nấu chảy đổ vào khn, gia cơng sản phẩm có kích thước lớn PE (polyethylene) loại polymer thường gia cơng phương pháp Nhóm 6: Hàn dán polymer Gia công Polymer – Composite phương pháp tạo hình (phương pháp ép nóng) Phương pháp gia cơng cách ép khn có từ lâu, trước phương pháp gia cơng khác Phương pháp áp dụng cho nhựa nhiệt rắn nhiệt dẻo Nhưng ngày có phương pháp khác dùng để gia cơng nhựa nhiệt dẻo có lợi chất lượng cao phương pháp đúc áp suất Vì vậy, phương pháp chủ yếu để gia công loại nhựa nhiệt rắn hỗn hợp cao su Các loại nhựa nhiệt rắn thường gia công phương pháp PF (Phenol formandehyd), UF (Urea formandehyd), Melamin (dùng sợi độn tăng cường) Các loại nhựa nhiệt độ dẻo thường gia công phương pháp loại Celluloid như: Cellulose acetat, Cellulose acetat butirat, ethyl Cellulose, Acrylic, PS (polystyrel), PE (polyethylene), 10 1.1 Nguyên lý Công nghệ gia cơng polymer – composite phương pháp ép nóng đơn giản Đầu tiên, nhựa cho vào phần nửa khuôn ép (Bottom Plate), khuôn gia nhiệt trước điện trở đặt bên Tiếp theo, phần nửa khuôn ép (Top Plate) gia nhiệt trước điện trở, di chuyển xuống tiến hành ép nhựa, chuyển nhựa sang dạng chảy nhớt hay chảy mềm, áp suất tiếp tục trì để nhựa nóng chảy điền đầy khn (mold cavity), sau nhựa nhiệt dẻo làm nguội để đóng rắn; nhựa nhiệt rắn, phản ứng đóng rắn xảy nhiệt độ cao nên không cần làm nguội Kết thúc trình mở khn lấy sản phẩm vệ sinh khn Trong q trình gia cơng, việc tạo hình sản phẩm chia làm giai đoạn: - Giai đoạn thành hình: Dưới tác dụng nhiệt độ áp suất, nguyên liệu khuôn chuyển dần từ trạng thái rắn sang trạng thái chảy nhớt lấp đầy vùng tạo hình khn - Giai đoạn định hình:Để lấy sản phẩm khỏi khn mà khơng bị biến dạng đạt hình dạng sử dụng cuối sản phẩm, nguyên liệu vùng tạo hình phải chuyển qua trạng thái rắn Đối với nhựa nhiệt rắn, trình chuyển trạng thái thực nhờ phản ứng hoá học xảy nhiệt độ gia công để tạo thành mạng lưới không gian Đối với nhựa nhiệt dẻo trình chuyển trạng thái xảy trình làm nguội đến nhiệt độ Tg nhựa Tuỳ theo nhiệt độ giai đoạn thành hình, người ta chia phương pháp ép trực tiếp thành loại: 18 áp suất ép nhằm ngăn cản tạo xốp sản phẩm khí khỏi phản ứng đóng rắn chất dễ bay có vật liệu Áp suất ép có quan hệ mật thiết với nhiệt độ ép thường xác định thực nghiệm Áp suất ép phụ thuộc vào tính chất vật liệu nhiệt độ gia công như: độ linh động, tốc độ đóng rắn Ngồi ra, áp suất ép phụ thuộc vào hình dáng sản phẩm (càng phức tạp áp suất lớn) Trong điều kiện gia công định, khiếm khuyết hình dạng sản phẩm, sản phẩm có khối lượng riêng thấp ngun nhân áp suất ép khơng đạt Trái lại, áp suất ép cao thường tạo nhiều ba via sản phẩm làm khuôn mau hư hỏng Khi tính áp suất ép cho q trình gia cơng, cần ý diện tích bề mặt ép bao gồm diện tích bề mặt chiếu đứng sản phẩm, kể bề mặt chịu lực khác Ví dụ: bề mặt chiếu đứng vùng đệm khn kín Sau khn khép kín, áp suất ép gia tăng đến trị số cần thiết áp suất phải trì thời gian định để ngăn cản tạo xốp khuôn để sản phẩm định hình chắn đạt tính cao trước lấy khỏi khuôn Thời gian gọi thời gian lưu sản phẩm khuôn 1.4.3 Thời gian lưu sản phẩm khn Được tính từ lúc chày ép tiếp xúc với vật liệu ép khuôn (khi áp suất cực đại) đến lấy sản phẩm khỏi khuôn Đây thời gian đóng rắn vật liệu, phụ thuộc vào tốc độ đóng rắn vật liệu thông thường phụ thuộc vào bề dày sản phẩm Trường hợp vật liệu nung nóng sơ dòng điện cao tần thời gian lưu sản phẩm khuôn không phụ thuộc vào bề dày sản phẩm rút ngắn lại nhiều 19 1.5 Lấy sản phẩm Việc lấy sản phẩm tiến hành ngồi máy ép Cơng đoạn cần tiến hành nhanh để tránh khuôn bị nguội Để lấy sản phẩm khỏi khuôn mà không bị biến dạng phải lựa chọn phương pháp lấy sản phẩm thích hợp, việc lựa chọn phụ thuộc vào: + Số lượng khn cách bố trí lỗ khn + Hình dạng sản phẩm + Loại khn ép + Bề dày sản phẩm - Cách lấy sản phẩm thông dụng dùng đẩy, mâm trượt khí nén ∗ Lấy sản phẩm đẩy (Ejector Pin) Khi dùng đẩy để lấy sản phẩm, đẩy cần đặt phần có bề dày sản phẩm Thường đẩy ăn sâu vào sản phẩm khoảng mm để khơng có vết lồi bề mặt sản phẩm Đôi đẩy sử dụng làm lõi tạo hình Vì đẩy di chuyển lên xuống chày ép khuôn nên làm mòn phần tiếp xúc phận tạo rìa vật liệu vào khe hở phần ∗ Lấy sản phẩm mâm trượt (EjectorRail) Đối với sản phẩm đòi hỏi khơng có vết tì đẩy người ta dùng mâm trượt để lấy sản phẩm khỏi khuôn Khi sản phẩm thiết kế dính lại chày ép khn, mâm trượt bố trí chày ép Do mâm trượt tác dụng đồng lên sản phẩm bị biến dạng 20 ∗ Lấy sản phẩm khí nén (Bubbler) Đối với sản phẩm có thành cao vách mỏng, biện pháp lấy sản phẩm thường dùng khơng khí nén Khơng khí thổi qua van đẩy sản phẩm khỏi khuôn Khi chưa hoạt động van đóng kín ngăn khơng cho hình thành rìa sản phẩm Ngồi cách lấy sản phẩm trên, sản phẩm tháo khỏi khuôn phương pháp khác dùng má khuôn phương pháp kết hợp khác 1.6 Làm khuôn ép Sau lấy sản phẩm khỏi khuôn, cần phải tiến hành làm khuôn trước chu kỳ Mục đích cơng đoạn làm cho bề mặt bóng đẹp Mặt khác, khn ép giúp cho vật liệu dễ chảy vào khuôn ép Việc làm khn tiến hành tay, khơng khí nén đơi khn phủ thêm lớp bôi trơn 1.7 Ưu nhược điểm phương pháp ép nóng Ưu điểm phương pháp ép nóng: Lượng vật liệu dư thải bỏ q trình ép thấp, khơng có văng vật liệu thừa rãnh ngang khn đúc Khơng có bào mòn lỗ đúc khn hay rãng ngang khn đúc Áp suất nén trải vật liệu đúc, ứng suất bên hợp lực gây cong vênh thấp Việc làm lạnh, đun nóng sơ vật liệu hay đun nóng phơi tiến hành cách tự động Thuận lợi cho việc đúc chi tiết có kích thước lớn 21 Sự co ngót chi tiết sau đúc thấp Một cách chung nhất, việc đúc chi tiết dày dễ dàng so với phương pháp ép đúc (đúc truyền)_transfer moulding Nếu khn đúc có nhiều lỗ (cavities) đòi hỏi áp suất đúc thấp so với phương pháp đúc truyền * Nhược điểm phương pháp ép nóng: Không dùng để ép đúc chi tiết tinh xảo, mỏng, dễ vỡ Vệ sinh ống lót khn đúc thường gặp khó khăn Đúc vật gồ gề khó thiết kế khn Gia cơng làm rìa sau q trình đúc tốn thời gian chi phí Độ sâu khuôn đúc giữ giới hạn 2,5 lần bề dày Trọng lượng hạt vật liệu đúc phải kiểm soát chặc chẽ 1.8 Các ứng dụng máy ép nóng Máy ép nóng sử dụng lưu hóa vỏ xe Máy ép nóng sản xuất polywood MDF (Medium Density Fiberboard) Máy ép nóng sản xuất ống nhựa đường kính lớn có sợi thủy tinh Ở Việt Nam gần nghiên cứu thiết kế thành cơng khu đúc vỏ đèn chương trình đồ họa 3D; chế tạo khuôn ép vỏ đèn Master thép SKD61; lựa chọn thiết bị sản xuất vỏ đèn thích hợp máy ép thủy lực 22 đứng, tự động điều khiển tốc độ ép, thiết bị điều khiển nhiệt độ theo công nghệ FUZZY-LOGIC Gia cơng polyme-composite theo phương pháp lắp ghép Nhóm phương pháp lắp ghép: có nhiệm vụ tạo liên kết chi tiết sản phẩm với Trong nhóm kể đến phương pháp gia cơng như: hàn phủ bề mặt (bao gồm dán phun) 2.1.Phương pháp phun hỗn hợp composite Phương pháp phun sợi nhựa coi mở rộng phương pháp lăn ép tay Trong phương pháp người ta sử dụng súng phun để phun hỗn hợp nhựa polyme vật liệu gia cường vào khuôn Phương pháp phun hỗn hợp composite kiểm sốt tốt tỷ lệ nhựa polyme vật liệu gia cường hỗn hợp, qua đảm bảo tinh thẩm mỹ độ đồng cá tính sản phẩm 23 2.1.1 Quy trình chế tạo 1.Khn mẫu 2.Chất chống dính khn Hỗn hợp composite 3.Gelcoat Con lăn 6.Lớp phủ trang trí A.Nhựa D.Sợi thủy tinh B.Chất đóng rắn C Áp suất E.Súng phun -Trong phương pháp phun hỗn hợp, vật liệu gia cường có kich thuớc nhỏ trộn với nhựa polymer theo tý lệ xác định -Súng phun sử dụng để phun hỗn hợp nhựa polymer vật liệu gia cường vào khuôn -Vật liệu gia cường cung cấp liên tục vào đầu cấp súng phun, nhựa polymer chất khởi tạo phản ứng cung cấp tới đầu cấp khác súng -Chất hỗ trợ tháo khuôn đúc phun quét lên mặt khuôn -Phủ lớp tạo lớp gelcoat bề mặt cho sản phẩm -Sau hỗn hợp nhựa composite, chất khdi tạo phản ứng (chất đóng rắn) sợi gia cường phun ép vào khuôn 24 -Vật liệu sử dụng phương pháp phun hỗn hợp composite tương tự phương pháp thủ công Sợi thủy tinh cắt với chiều dài từ 10mm tới 40mm trước trộn vào hỗn hợp 25 2.1.2 Ưu điểm Phương pháp phun hỗn hợp composite kiểm sốt tốt tỷ lệ nhựa polyme vật liệu gia cường hỗn hợp, qua đảm bảo tính thẩm mỹ độ đồng tính sản phẩm 2.1.3 Ứng dụng Giao thông vận tải: vỏ cano, tàu thuyền, xe hơi, cabin Vật liệu gia dụng: bàn, ghế, tủ, giá, bồn tắm, cách âm, đồ chơi 2.2 Phương pháp Hand layup (đắp tay) Phương pháp hand lay – up hay gọi đắp tay, phương pháp chế tạo thủ công sử dụng rộng rãi lĩnh vực chế tạo vật liệu composite Phương pháp thủ cơng sử dụng khn hở, ngồi dùng khn dương khn âm 26 2.2.1 Quy trình - Trước hết, thợ chế tạo phủ lớp hỗ trợ tháo khuôn lên bề mặt khuôn - Tiếp đến phủ lớp tạo bề mặt sản phẩm (gel – coat) - Tiếp tục phủ nhựa polymer lớp tạo bề mặt - Tiến hành rải lớp vật liệu gia cường nhựa polymer - Dùng lăn để ép vật liệu gia cường với nhựa - Cuối phủ tạo bề mặt lớp vật liệu gia cường Sau trình rải vật liệu gia cường thấm nhựa hoàn tất, sản phẩm đông kết nhiệt độ môi trường Phụ thuộc theo loại polymer, độ dày sản phẩm, độ dẫn nhiệt vật liệu khuôn nhiệt độ môi trường mà tốc độ đông kết sản phẩm nhanh hay chậm Để tăng tốc độ đông kết giảm thời gian tháo khuôn, sản phẩm có kích thước nhỏ đưa vào lò sấy, sản phẩm có kích thước lớn 27 sấy khí nóng Q trình phản ứng nhiệt q trình đơng kết làm tăng nhiệt độ sản phẩm Ngoài ra, tốc độ thay đổi nhiệt yếu tố quan trọng định đến tính chất lượng sản phẩm composite Vật liệu sử dụng phương pháp đắp tay thường sợi thuỷ tinh polyester không no 2.2.2 Ưu điểm phương pháp đắp tay -Sử dụng mẫu khn đơn giản q trình chế tạo nhiệt độ áp suất không cao -Sau tách khỏi khn, sản phẩm có màu sắc đẹp, đa dạng, hồn chỉnh khơng phải sơn phủ hay trang trí thêm, đặc biệt sản phẩm từ công nghệ đắp tay đồng thời bền màu 2.2.3.Nhược điểm Sản phẩm chứa nhiều bọt khí Chất lượng bề mặt sản phẩm khơng đồng dùng khn hở Vì vậy, sản phẩm đơn loạt sản phẩm số lượng nhỏ áp dụng sử dụng phương pháp để gia công 2.2.4 Ứng dụng Vât liệu chịu hóa chất: Bồn chứa, ống dẫn, van, bể điện phân Vât liệu điện: Tấm cách điện, vỏ thiết bị điện, máy biến 28 Gia cơng vật liệu polymer-composite phương pháp biến tính 3.1 Khái niệm Phương pháp biến tính q trình làm thay đổi cấu trức phân tử polymer chất độn tạo phân tử polymer có mạch dài hay ngắn gắn chất, nhóm khác vào phân tử polymer tác nhân nhiệt độ, xúc tác, chất oxy hóa, … làm thay đổi cấu trúc vật lý, hóa học polymer 3.2 Mục đích    Cải biến tính chất sản phẩm Tạo mặt hàng Tăng giá trị cảm quan 3.3 Ứng dụng Ứng dụng sản xuất đồ gia dụng, đồ nội thất, xây dựng, giao thông vận tải, mặt hàng tiêu dùng giày dép, bao bì, dụng cụ văn phòng… Có nhiều nghiên cứu gia cơng vật liệu polymer-composite phương pháp biến tính ứng dụng thành công với quy mô sản xuất lớn, số gia cơng vật liệu polymer từ vỏ trấu 3.4 Gia công vật liệu poymer-composite từ vỏ trấu Hiện nay, giới composite sợi tự nhiên nghiên cứu rộng rãi, sử dụng nguồn xơ sợi thực vật phong phú sợi, bột gỗ, đay gai, dứa dại, lanh, trấu… Trong số đó, trấu loại xơ sợi tự nhiên có sẵn hàng năm nước ta với lượng lón khoảng triệu tấn/năm Mặt khác, chế tạo vật liệu composite xơ sợi tự nhiên, nhựa polyolefin đặc biệt polyethylene tỷ trọng cao polypropylene hai loại nhựa sử dụng rộng rãi giới Polyolefin có nhiều ưu điểm giá thành tương đối rẻ, không độc hại q trình gia cơng, tạo sản phẩm có tính chất lý tốt đặc biệt có khả tái sinh 29 Do chất phân cực cao độn xơ sợi tự nhiên (trấu, gỗ…) chất không phân cực polyolefin nên độ tương hợp nhựa độn xơ sợi tự nhiên không cao dẫn đến liên kết bề mặt bề mặt tiếp xúc nhựa/ độn dẫn đến độ bền composite tạo thành khơng cao Chính vậy, để cải thiện tính chất polymer-composite nhằm tăng cường tính bám dính độn xơ sợi tự nhiên nhụa polymer người ta làm biến tính bề mặt sợi , sử dụng chất tương hợp… 3.5 Quy trình gia công chế tạo sản phẩm 3.5.1 Đơn phối liệu Qua khảo sát ảnh hưởng thành phần người ta nghiên cứu thiết lập đơn phối liệu sau: Thành phần Hàm lượng( %) Trấu 50.0 Nhựa polypropylene 43.9 Chất tương hợp MAPP 2.0 Chất ổn định gia công songnox 0.7 Chất ổn định ánh sáng songlight 0.7 Chất ổn định UV, songsorb 0.7 Chất ổn định vi sinh vật, borate 2.0 3.5.1 Quy trình gia cơng thể sơ đồ khối 30 Trấu Xử lí Polyolefin polyethyl Ép Đùn Tạo hạt Phụ gia Đúc ép Sản phẩm 3.5.2.1 Xử lý nguyên liệu trấu Trấu trước sử dụng xay, phân loại sàng có kích thước lỗ 0,5 mm Sau phân loại kích thước, trấu sấy nhiệt độ 800C vòng 24h cà bảo quản bao kín trước gia cơng Trấu sau sấy sử dụng trực tiếp làm độn mà khơng qua q trình xử lý 3.5.3.3 Ép đùn tạo compound Các nguyên liệu gồm nhựa, trấu phụ gia khuấy máy khuấy tốc độ 30-50 vòng/phút vòng phút cho vào phễu nạp liệu máy ép đùn trục vít Compound đùn đường kính khoảng 2mm làm mát khơng khí cắt tạo hạt với chiều dài 3-5mm 31 3.5.3.4 Đúc ép tạo mẫu sản phẩm Các hạt Compound sau cắt sấy 500C vòng 24h,được đóng bao kín để tránh hấp thụ ẩm trở lại Các hạt Compound sử dụng cgo đúc ép với chế độ gia công : Thông số Composite trấu/ PP Composite/PE Nhiệt độ ép 200 180 Thời gian ép nóng( phút) 10 15 Thời gian ép nguội( Phút) 5 Áp lực ép( MPa) 5 Đối với Composite trấu/Polyethylene: Nhiệt độ đúc ép tối ưu 1800C, thời gian ép 15 phút áp suất 15MPa, Thời gian làm nguội phút 5MPa, Đối với Composite nhựa Polypropylene: Nhiệt độ đúc ép tối uuwlaf 2000C, thời gian ép 10 phút áp suất 5MPa, Thời gian làm nguội 5phuts áp suất 5MPa Đầu tiên gia nhiệt khuôn lên 1500C, cho nguyên liệu vào đóng khn Tăng nhiệt độ lên nhiệt độ ép trì áp suất, thời gian yêu cầu để Compound nóng chảy điền đầy khn, sau cho dòng nước lạnh vào khn để q trình hóa rắn nhựa xảy ra, thời gia trì áp lực đến hóa rắn hồn tồn(5 phút) Sau giảm áp lực, tháo khn lấy sản phẩm Phần 4: LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn Khoa Cơng Nghệ Hóa, trường đại học Cơng nghiệp Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập thực tiều luận tốt 32 Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo, Ts Nguyễn Tuấn Anh tận tình hướng dẫn bảo chúng em trình giảng dạy làm chúng em Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy tình giảng dạy , trang bị cho chúng em kiến thức quý báu năm vừa qua, đặc biệt môn học Chúng em xin cảm ơn quan tâm giúp đỡ ủng hộ anh chị bạn bè q trình thực khóa đề tài Mặc dù cố gắng hoàn thành tiểu luận phạm vi khả cho phép chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận thơng cảm, góp ý tận tình bảo q thầy bạn! Hà Nội, ngày 27 tháng 11 năm 2019 Nhóm sinh viên thực ... nghiên cứu gia cơng vật liệu polymer -composite phương pháp biến tính ứng dụng thành công với quy mô sản xuất lớn, số gia cơng vật liệu polymer từ vỏ trấu 3.4 Gia công vật liệu poymer -composite. .. (phương pháp ép nóng) Phương pháp gia cơng cách ép khn có từ lâu, trước phương pháp gia công khác Phương pháp áp dụng cho nhựa nhiệt rắn nhiệt dẻo Nhưng ngày có phương pháp khác dùng để gia công. .. MỞ ĐẦU Vật liệu composite, gọi Vật liệu tổng hợp, Vật liệu compozit,hay composite vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác tạo nên vật liệu có tính chất vượt trội hẳn so với vật liệu ban