Tính chất cơ học của vật liệu compozit trên cơ sở nhựa pekn gia cường bằng sợi thuỷ tinh và mat tre chế tạo theo phương pháp RTM và hút chân không

Tính chất cơ học của vật liệu compozit trên cơ sở nhựa pekn gia cường bằng sợi thuỷ tinh và mat tre chế tạo theo phương pháp RTM và hút chân không Nghiên cứu thiết kế khuôn thử nghiệm cho các phương pháp chế tạo vật liệu polyme compozit bằng RTM và hút chân không, chế tạo thử các mẫu sản phẩm, khảo sát các tính chất của các mẫu chế tạo được.

bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học Tính chất học vật liệu compozit sở nhựa pekn gia cường sợi thuỷ tinh mat tre chế tạo theo phương pháp rtm hút chân không ngành : công nghệ hoá học chuyên ngành: Công nghệ vật liệu polyme - compozit8 Phạm gia huân Người hướng dẫn khoa học : GS.TSKH.NGND trần vĩnh diệu Hà Nội 2007 -1- Lời cảm ơn Xin chân thành cảm ơn thầy giáo, GS TSKH NGND Trần Vĩnh Diệu, người đà hướng dẫn tận tình, chu đáo nghiêm khắc để luận văn thành công tốt đẹp Xin cảm ơn PGS.TS Bùi Chương toàn thể Ban Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu vật liệu polyme đà tạo điều kiện tốt để việc nghiên cứu luận văn diễn thuận lợi Xin cảm ơn tất đồng nghiệp Trung tâm Nghiên cứu vật liệu polyme, người đà chia sẻ khó khăn, tận tình giúp đỡ ngày qua Cảm ơn vợ tôi, nguồn động viên tinh thần lớn thời điểm sống Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 -2- Lời cam đoan Tôi, Phạm Gia Huân, cán nghiên cứu Trung tâm Nghiên cứu vật liệu polyme, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, học viên lớp Cao học chuyên ngành Công nghệ Vật liệu Hoá học, khoá 2005 - 2007 xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu xin chịu trách nhiệm toàn kết quả, số liệu nghiên cứu đưa Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 -3- Mục lục Lời cảm ơn Lêi cam ®oan Môc lôc danh mục chữ viết tắt danh môc Bảng biểu danh mục video ảnh ®éng danh mục hình vẽ đồ thị Mở ĐầU PhÇn I: Tæng quan 10 I.1 Giíi thiƯu chung vỊ vËt liƯu compozit 10 I.1.1 Lịch sử phát triển 10 I.1.2 Kh¸i niƯm vỊ vËt liƯu polyme compozit 10 I.1.3 Các phương pháp gia công vật liệu PC 13 I.2 Các nguyên liệu sử dụng vật liệu polyme compozit 15 I.2.1 Nhùa nÒn 15 1.2.2 Sỵi gia c­êng 20 Các phương pháp gia công vật liệu compozit nghiên cứu 25 1.3.2 Phương pháp bơm nhựa vào khuôn (Resin Transfer Molding - RTM) 25 1.3.2 Phương pháp hút chân không (Vacuum Technique - VT) 34 Phần II: Các phương pháp nghiên cứu 49 2.1 Thiết bị nguyên liệu đầu 49 2.1.1 ThiÕt bÞ 49 2.1.1 Nguyªn liƯu 49 2.2 Các phương pháp chế tạo mẫu 50 2.2.1 Lµm mẫu thử theo phương pháp RTM 50 2.2.2 Lµm mÉu thư theo phương pháp VIM 50 2.2.3 Làm mẫu thử theo phương pháp VIB 51 2.2.4 Làm mẫu thử theo phương pháp VAT 51 2.3 Các phương pháp nghiên cứu tính chất nguyên vật liệu 52 2.3.1 Phương pháp xác định tû träng vËt liÖu polyme compozit 52 2.3.2 Các phương pháp xác định tính chất lý vËt liƯu polyme compozit 52 PhÇn III: Kết thảo luận 55 3.1 ThiÕt kÕ khu«n 55 3.2 Khảo sát mẫu theo phương ph¸p RTM 56 3.3 Khảo sát mẫu theo phương pháp hút chân không 57 Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 -4- 3.3.1 Nghiên cứu bố trí đường hút chân không cho phương pháp VIM 57 3.3.2 Khảo sát tác dụng cđa líp dÉn nhùa 59 3.3.3 Khảo sát phương pháp VIB, VAT 60 3.3.4 Khảo sát tiêu kỹ thuật mẫu gia c­êng b»ng sỵi thủ tinh 61 3.3.5 Khảo sát tiêu kỹ thuật mẫu gia c­êng b»ng sỵi tre 65 KÕt LuËn 68 Tµi liƯu tham kh¶o 70 Tóm tắt đề tài luận văn 73 Abstract 74 Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 -5- danh mục chữ viết tắt HLU - Phương pháp lăn ép b»ng tay (Hand Lay- Up) PC - Polyme compozit PEKN - Nhựa polyeste không no RTM - Phương pháp bơm nhựa vào khuôn (Resin Transfer Molding) VAT - Phương pháp tạo hình túi chân không (Vacuum assisted Technique) VIB - Phương pháp hút nhựa vào túi chân không (Vacuum Infusion Bagging) VIM - Phương pháp hút nhựa vào khuôn chân không (Vacuum Infusion Molding) Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 -6- danh mục Bảng biểu Trang Bảng I.1 Tính chất lý loại sợi thủy tinh 21 Bảng I.2 Hàm lượng chất có sợi tre 22 Bảng I Các tiêu học sợi tre 23 Bảng I.4 Thông số kỹ thuật tiêu biểu Megaject Pro Megaject V 27 Bảng I.5 So sánh RTM cổ điển RTM tự động hoá 32 Bảng I.6 Sự khác VIM VIB 35 Bảng III.1 Độ thấm nhựa theo thời gian mẫu 59 Bảng III.2 Các tiêu học vật liệu gia cường sợi thủy tinh 61 Bảng III.2 Các tiêu học vật liệu gia cường sợi tre 65 danh mục video ảnh động FlashI.1: Bơm nhựa vào khuôn, 45 giây, trang 30 Flash 1.2 Hút nhựa vào khuôn chân không, 25 giây, trang 40 Video: Hút nhựa theo phương pháp VIB, phút, Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 trang 59 -7- danh mục hình vẽ đồ thị Tên hình vẽ, đồ thị Trang Hình I.1 Thiết bị Megaject RTM Pro Megaject V PlastechTM Machinery 26 Hình I.2 Khuôn RTM kích thước lớn hệ thống nâng đỡ tự động hoá 28 Hình I.3 Sơ đồ hệ thống bơm nhựa vào khuôn tiêu biểu 30 Hình I.4 Các sản phẩm tiêu biểu chế tạo theo phương pháp RTM 33 Hình I.5 Bộ gá cho khuôn hút nhựa chân không 36 Hình I.6 Sơ đồ khuôn cho phương pháp hút nhựa chân không 39 Hình I.7 Sơ đồ hút nhựa chân không 40 Hình I.8 Sơ đồ khuôn cho phương pháp tạo hình túi chân không 41 Hình I.9 Sơ đồ bố trí hệ thống dẫn nhựa hút chân không 45 Hình I.10 Sơ đồ bố trí đường dẫn nhựa theo hình xương cá 45 Hình I.11 Chế tạo tàu thuỷ theo phương pháp hút nhựa chân không Cty MaxiJena (Slovenia) theo quy tr×nh cđa Cty PolyWorx H×nh I.12 Các sản phẩm chế tạo theo phương pháp hút nhựa vào khuôn 47 Hình I.13 Các sản phẩm chế tạo theo phương pháp tạo hình túi CK 48 Hình II.1 Sơ đồ hệ thống hút chân không 51 Hình II.2 Các thiết bị thử nghiệm tính chất học 54 Hình III.1 Các chi tiết khuôn RTM VIM 55 Hình III.2 Hút nhựa vào khuôn theo phương án 57 Hình III.3 Mẫu VIM theo phương án khác 57 Hình III.5 Hút nhựa theo phương pháp (không có lớp dẫn nhựa) 59 Hình III.6 Hút nhựa theo phương pháp VIB 60 Hình III §é bỊn kÐo, nÐn, n cđa vËt liƯu 62 Hình III Mô đun đàn hồi kéo, nén, uốn vật liệu 62 Hình III Độ bền va đập vật liệu 63 Hình III 10 ảnh chụp mặt cắt ngang vật liệu Hình III 11 Độ bỊn kÐo, nÐn, n cđa vËt liƯu gia c­êng b»ng sợi tre66 64 Hình III 12 Mô đun kéo, nén, n cđa vËt liƯu gia c­êng b»ng sỵi tre 66 Hình III.13 Độ bền va đập vật liệu gia cường sợi tre 66 Hình III 14 ảnh chụp mặt cắt vật liệu gia cường sợi tre 67 Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 48 66 -8- Mở ĐầU Thời gian gần thuật ngữ "vật liệu compozit" không xa lạ người tiêu dùng nước, với nhà khoa học đà biết đến sớm nhiều Vật liệu compozit nhờ tính vượt trội nhẹ, bền, dễ gia công, có tính chuyên dụng cao, mà dần chiếm lĩnh thị trường ứng dụng rộng r·i thay thÕ cho nh÷ng vËt liƯu trun thèng Sau 30 năm tồn phát triển, ngành công nghiệp sản xuất vật liệu compozit nước đà phát triển nhanh tổng khối lượng sản phẩm tiêu thụ năm chủng lọai vật liệu công nghệ chế tạo Từ sản phẩm ban đầu sản xuất phương pháp thô sơ lăn ép tay, đến thị trường đà xuất sản phẩm với công nghệ sản xuất cao cấp lọai vật liệu ép nóng khuôn với nguyên liệu đầu chuẩn bị sẵn BMC, SMC, vật liệu sản xuất theo phương pháp quấn sợi, profile dài vô tận sản xuất theo phương pháp đúc kéo Với việc đầu tư thiết bị sản xuất máy đúc kéo, máy trộn BMC, máy chế tạo bán thành phẩm SMC, máy quấn sợi chiều dài m, Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polyme, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội sở tiên phong việc ứng dụng công nghệ vào sản xuất vật liệu compozit Trên đà phát triển công nghệ đó, Trung tâm đà đầu tư thêm dây chuyền thiết bị đại hệ thống sản xuất vật liệu compozit phương pháp bơm nhựa vào khuôn (RTM - Resin Transfer Molding) hoạt động riêng biệt với trợ giúp thiết bị hút chân không Để thiết bị hoạt động đạt hiệu cao nhất, cần phải có đầu tư chiều sâu vào việc nghiên cứu phát huy tính chúng để tìm quy trình hoàn thiện nhÊt viƯc chÕ t¹o vËt liƯu polyme Ph¹m Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 -9- compozit Đề tài luận văn: "Tính chất học vật liệu compozit sở nhựa PEKN gia cường sợi thuỷ tinh mat tre chế tạo theo phương pháp RTM hút chân không" bước khởi đầu cho việc hoàn thiện quy trình công nghệ đại Đề tài gồm nội dung chính: - Nghiên cứu thiết kế khuôn thử nghiệm cho phương pháp chế tạo vật liệu polyme compozit RTM hút chân không - Chế tạo thử mẫu sản phẩm theo phương pháp RTM hút chân không thông dụng sở nhựa polyeste không no gia cường sợi thủy tinh - Khảo sát tính chất mẫu chế tạo - ứng dụng phương pháp để chế tạo vật liệu compozit sở nựa polyeste không no gia cường sợi tre - Khảo sát tính chất mẫu gia cường sợi tre Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 60 - Hình III.4 Hút nhựa theo phương án Hình III.5 Hút nhựa theo phương pháp (không có lớp dẫn nhựa) Video: Hút nhựa theo phương pháp VIB, phút 3.3.3 Khảo sát phương pháp VIB, VAT ã Sử dụng số lớp vải phương án đặt lên khuôn kích thước 300 x 380, gắn đường ống hút dẫn nhựa vào hai biên, đặt thêm màng chống dính, màng thấm nhựa màng ngăn lên (như hình III.6) Tiến hành hút chân không mô tả Sau 20 phút nhựa thấm hết toàn sợi gia cường Hàm lượng sợi tính qua lượng sợi nhựa sử dụng 56,70 % Mẫu có bề mặt đẹp mặt gồ ghề Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 61 - H×nh III.6 Hót nhựa theo phương pháp VIB ã Tiến hành lăn ép b»ng tay mÉu song song víi sè l­ỵng sỵi gia cường Một mẫu đưa vào hút chân không để loại bớt nhựa dư giảm bọt khí (hình III.7) Hàm lượng sợi tính theo lượng nhựa tiêu thụ mẫu lăn ép tay 43,07 % Hàm lượng sợi mẫu sau hút 52,60 % ã Tất mẫu đưa thử nghiệm tính chất học, hàm lượng sợi chụp SEM Kết trình bày phần sau 3.3.4 Khảo sát tiêu kỹ thuật cđa mÉu gia c­êng b»ng sỵi thủ tinh  TÝnh chất học Các mẫu thử sau chế tạo để ổn định sau tuần đem tạo mẫu để xác định tiêu kéo, nén, uốn va đập Kết biểu thị bảng III.2 hình III.7, III.8, III.9 Bảng III.2 Các tiêu học vật liệu gia cường sợi thủy tinh Ký hiệu mẫu Hàm lượng sợi, Độ bền kéo, Độ bền uốn, Độ bền nén, Môđun Môđun Môđun Độ đàn đàn đàn bền va hồi hồi hồi đập, Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 62 - % MPa MPa MPa kÐo, GPa uèn, GPa nÐn, GPa kJ/m2 HLU.G 43.07 152.2 235.3 276.1 2.85 10.23 12.13 67.56 VAT.G 52.60 215.7 289.8 385.5 4.42 14.87 16.23 75.92 VIB.G 56.70 170.5 276.6 325.8 3.13 13.07 15.15 73.97 VIM.G 43.72 162.4 219.4 306.8 3.28 11.77 14.33 72.30 Giải nghĩa: G - glass: mẫu gia cường sợi thuỷ tinh; HLU - hand lay up: phương pháp lăn ép tay; VAT- vacuum assisted technique: phương pháp tạo hình chân không (lăn ép tay + túi chân không); VIB - vacuum infusion bagging: hút nhựa túi chân không; VIM - vacuum infusion molding: hút nhựa khuôn chân không Từ kết bảng III.2 ta nhận thấy mẫu chế tạo theo phương pháp VAT cho ta vËt liƯu cã tÝnh chÊt c¬ häc cao cả, so với phương pháp lăn ép tay độ bền kéo cải thiện lên 30 %, độ bền nén chí tăng lên đến 40%, mô đun đàn hồi uốn nén tăng 45% mô đun đàn hồi kéo tăng lên đến 55 % Còn phương pháp VIB VIM cải thiện nhiều so với lăn ép tay, chí độ bền uốn theo phương pháp VIM thấp Điều đầu nghe bất hợp lý hoàn toàn lý giải phương pháp lăn ép tay sợi gia cường có thời gian chịu tác động học (lực lăn ép lô) nên thấm nhựa hai phương pháp thời gian thấm nhựa ngắn mà không chịu tác động học Trên bề mặt mẫu ta phát vết màu trắng sợi độ thấm nhựa sợi chưa đạt mức tối đa Và qua hình ảnh chụp kính hiển vi điển tử quét bề mặt cắt ngang mẫu (hình III.10) ta thấy rõ điều Còn phương pháp VAT có ưu mẫu trước đưa vào hút chân không ®· cã thêi gian vµ ®iỊu kiƯn ®Ĩ thÊm ®Ịu nhựa từ lăn ép, lại thêm lực ép chân không nén chặt lại nên mẫu làm dễ dàng có kết thử nghiệm cao Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 63 - 450 400 385.5 350 325.8 306.8 289.8 Độ bền, MPa 300 276.6 276.1 250 235.3 219.4 215.7 200 170.5 162.4 152.2 150 100 σk, MPa σu, MPa 50 σn, MPa HLU.G VAT.G VIB.G VIM.G Tên mẫu H×nh III §é bỊn kÐo, nÐn, n cđa vËt liƯu 18.0 16.23 16.0 15.15 14.87 14.33 14.0 13.07 12.13 11.77 Mô đun, GPa 12.0 10.23 10.0 8.0 6.0 4.42 4.0 Mk, GPa 3.28 3.13 2.85 Mu, GPa 2.0 Mn, GPa 0.0 HLU.G VAT.G VIB.G VIM.G Tờn mu Hình III Mô đun ®µn håi kÐo, nÐn, n cđa vËt liƯu 80.0 70.0 75.92 73.97 72.3 67.56 Độ bền va đập, kJ/m2 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 HLU.G VAT.G VIB.G Tªn mẫu Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 VIM.G - 64 - Hình III Độ bền va đập vật liệu Trong thực tế, phương pháp VAT sử dụng nhiều để chế tạo sản phẩm yêu cầu độ bền cao ổn định tàu thuyền, chi tiết lớn máy bay, ô tô, tàu hoả Cấu trúc vật liệu Để khảo sát độ rỗng vật liệu đà tiến hành chụp SEM thiết diện mẫu với kích thước x mm, độ phóng đại 25 lần để so sánh Các hình ảnh thể hình III 10 Quan sát hình chụp ta nhận thấy hai mẫu thực theo phương pháp lăn ép tay vài lỗ rỗng bọt khí Thậm chí mẫu theo phương pháp VAT bọt khí có kích thước lớn Các bọt khí tồn từ lăn ép hút nằm xa biên nên chưa kịp thoát Còn mẫu hút nhựa trực tiếp vào với sợi tỷ lệ rỗng thấp hơn, quan sát sợi cắt ngang lộ nhiều hơn, chứng tỏ độ thấm nhựa chưa tốt lăn ép Điều thể rõ mẫu VIM (hình III.10.c) a) Mẫu HLU.G b) Mẫu VAT.G Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 65 - c) MÉu VIM.G d) MÉu VIB.G H×nh III 10 ảnh chụp mặt cắt ngang vật liệu 3.3.5 Khảo sát tiêu kỹ thuật mẫu gia cường sợi tre Tính chất học Tiến hành chế tạo mẫu từ sợi mat tre phương pháp tạo hình túi chân không, hút nhựa vào khuôn lăn ép tay Ngoài để so sánh tiến hành chế tạo mẫu tạo hình túi chân không gia cường hệ lai tạo hai lớp sợi thuỷ tinh với mat tre theo phương án vỏ - cốt (mỗi lớp vỏ lớp sợi thuỷ tinh) Kết đo độ bền học thể bảng III.3 hình III.11, III.12 III.13 Trên thực tế tỷ trọng sợi tre thấp độ cồng kềnh lại lớn nên chế tạo mẫu VIM độ lèn chặt không cao, hàm lượng sợi thấp, tương đương với mẫu lăn ép tay nên khác biệt tính chất hai mẫu không đáng kể Với mẫu VAT mẫu đà nén chặt, tăng hàm lượng sợi lên gần 1,5 lần nên tính chất tăng lên nhiều: độ bền kéo tăng 38%, độ bền uốn, độ bền va đập, mô đun uốn mô đun kéo tăng khoảng 20 % Riêng mẫu lai tạo với hai lớp vải thủy tinh độ bền đà tăng lên nhiều: 75 % ®èi víi ®é bỊn kÐo, 60 % ®èi víi ®é bỊn n ThËm chÝ ®é bỊn va ®Ëp, m« đun đàn hồi kéo uốn tăng mạnh, lên gấp đôi so với mẫu lăn ép tay Đây gợi ý tốt cho nhà sản xuất muốn Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 66 - tận dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên muốn có sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao Bảng III.2 Các tiêu học vật liệu gia cường sợi tre kJ/m2 Môđun đàn hồi kéo, GPa Môđun đàn hồi uốn, GPa 62.98 9.57 2.48 3.30 68.23 73.95 11.38 3.18 4.16 20.16 54.36 61.73 8.77 3.57 4.22 36.45 86.67 99.80 20.36 4.81 8.31 Ký hiệu mẫu Hàm lượng sợi, % Độ bền kéo, §é bÒn uèn, MPa MPa HLU.B 22.12 49.32 VAT.B 32.20 VIM.B VAT.B-G Giải nghĩa: Độ bền va đập, B - bamboo: mÉu gia c­êng b»ng sỵi tre; B-G - bamboo-glass: mẫu gia cường lai tạo tre - sợi thuỷ tinh; HLU - hand lay up: phương pháp lăn ép tay; VAT- vacuum assisted technique: phương pháp tạo hình chân không (lăn ép tay + túi chân kh«ng); VIB - vacuum infusion bagging: hót nhùa b»ng tói chân không; VIM - vacuum infusion molding: hút nhựa khuôn chân không 99.80 100 90 86.67 80 73.95 68.23 70 Độ bền, MPa 62.98 61.73 60 50 54.36 49.32 40 30 20 σk, MPa 10 σu, MPa HLU.B VAT.B VIM.B VAT.B-G Tờn mu Hình III 11 Độ bền kÐo, nÐn, n cđa vËt liƯu gia c­êng b»ng sỵi tre Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 67 - 9.0 8.31 8.0 7.0 Mô đun, GPa 6.0 4.81 5.0 4.22 4.16 4.0 3.57 3.30 3.0 3.18 2.48 2.0 Mk, GPa 1.0 Mu, GPa 0.0 HLU.B VAT.B VIM.B VAT.B-G Tờn mu Hình III 12 Mô đun kéo, nén, uốn cđa vËt liƯu gia c­êng b»ng sỵi tre 25.0 20.36 §é bỊn va ®Ëp, kJ/m2 20.0 15.0 11.38 10.0 9.57 8.77 5.0 0.0 HLU.B VAT.B VIM.B VAT.B-G Tên mẫu Hình III.13 Độ bền va đập vật liệu gia cường sỵi tre  CÊu tróc cđa vËt liƯu Tõ ¶nh chơp SEM cđa vËt liƯu gia c­êng b»ng sỵi tre (hình III.14) ta nhận thấy mẫu bọt khí, liên kết nhựa sợi chưa hoàn toàn tốt, bó sợi xoè bị cắt, mặt cắt không mịn trường hợp sợi thủy tinh Đây yếu tố cần khắc phục đưa sợi tự nhiên vào sử dụng phương pháp gia công Sợi tự nhiên muốn có liên kết tốt với nhựa PEKN cần phải qua xử lý bề mặt sử dụng chất liên kết Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 68 - Hình III 14 ảnh chụp mặt cắt vật liệu gia cường sợi tre Kết Luận Đà hoàn thiện thiết kế khuôn kín hút chân không cho mÉu thư b»ng thđy tinh víi van, van dẫn nhựa vào van hút chân không với đường ống hút bố trí dọc theo biên Tìm loại phụ liệu sẵn có thị trường cho phương pháp hút nhựa túi chân không tạo hình túi chân không Thực thành công phương pháp gia công vật liệu compozit hút chân không Đà nêu lên đặc điểm khó khăn phương pháp Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 69 - Kết khảo sát vật liệu compozit nhựa polyeste không no gia cường sợi thuỷ tinh cho thấy vật liệu chế tạo theo phương pháp hút nhựa vào túi chân hàm lượng sợi cao phương pháp tạo hình túi chân không cho vật liệu có tính chất vượt trội: độ bền uốn tăng 20 %, độ bền kéo tăng 30 %, độ bền nén tăng 40%, mô đun đàn hồi nén uốn tăng 45% mô đun đàn hồi kéo tăng lên đến 55 % so với phương pháp lăn ép tay Kết khảo sát vật liệu gia cường sợi tre lần cho thấy phương pháp tạo hình túi chân ưu vượt trội, việc sử dụng kết hợp sợi thủy tinh sợi tre làm vật liệu lai tạo cần thiết vừa tận dụng nguồn nguyên liệu tự nhiên lại vừa cho sản phẩm có thông số kỹ thuật hợp lý Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 70 - Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng Việt Hồ Sỹ Tráng Cơ sở hoá học gỗ xenluloza Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2003 Trần Vĩnh Diệu, Lê Thị Phái Hướng phát triển vật liệu PC Báo cáo khoa học - Hội nghị khoa häc vËt liƯu ViƯt Nam 1994 TrÇn VÜnh Diệu, Lê Thị Phái Vật liệu compozit, vấn đề khoa học, hướng phát triển ứng dụng Trung tâm KHTN CNQG Trung tâm thông tin tư liệu Hà Nội 1998 Trần Vĩnh Diệu, Phạm Gia Huân Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit sở nhựa polypropylen gia cường hệ sợi lai tạo tre, luồng - thuỷ tinh Tạp chí Hoá học, T.41, số 3/2003 Trần Vĩnh Diệu, Trần Trung Lê: Môi trường gia công chất dẻo compozit Nhà xuất Bách Khoa, Hà Nội, 1995 Vũ Đình Đức, Lê Viết Tâm Báo cáo nguồn tài nguyên tre, trúc Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, 2004 Tài liÖu tiÕng Anh Alan Harper, Vacuum Infusion - The Equipment and Process of Resin Infusion, Plastech TT Ltd Worshops, 1997 Alan Harper, RTM - Automation Practical solutions for production optimisation, 1st AVK-TV Conference, Baden, 1998 Alan Harper, Realising the Full economic benefits of Automated RTM through New Multiple Insert Tooling, Automotive Composites Workshop, UK, 1998 10 Comprehensive Composite Materials, Volume 2, Polymer Matrix Composites, Elsevier, 2000 Ph¹m Gia Hu©n - CNVL Polyme 2005-2007 - 71 - 11 Dirk Heider, John W Gillespie, Jr Vacuum Infusion Processing, University of Delaware, Center of Composite Materials, 2004 12 http://www.charlestonyachtcarpentry.com/ 13 http://www.contestyachts.com/ 14 http://www.fokkerspecialproducts.nl/ 15 http://www.grpguru.com/vipupdate.asp 16 http://www.gurit.com 17 http://www.hadlockplastics.com/tooling.html 18 http://www.kve.nl/kvegroup.htm 19 http://www.pilotsguide.com/rc/vacbag.shtml#Supplies 20 http://www.plastech.com.uk 21 http://www.plastics.turkavkaz.ru/processes/molding/transfer-molding/resin 22 http://www.polyworx.com/ 23 http://www.rtmcomposites.com/rtm.htm 24 http://www.technol.si/ 25 http://www.umoe.no/ 26 Kiuma N., Lawrence C.J., Fontana Q.P.V., Lee P.D., Selerland T A Model for Resin Viscosity During Cure in the Resin Transfer moulding Process Composites: Part A, Vol 33, P 1497 - 1503, 2002 27 Magnus Andersson, Vacuum Infusion of Polymer Composites, Lulea Tecniska Universitet, 2001 28 Pearce N.R.L., Guild F.J and Summerscales J An Investigation into the Effects of Fabric Architecture on the Processing and Properties of Fibre Reinforced Composites Produced by Resin Tranfer Moulding Composites Part A, Vol 29A, P.19 - 27, 1998 29 RTM Today, Journal of Plastech TT Ltd for Users of Closed Mould Technology, Spring 2005, Issue 16, 30 RTM Today, Journal of Plastech TT Ltd for Users of Closed Mould Technology, Spring 2007, Issue 20, Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 72 - 31 Seema Jain and Rakesh Kumar Processing of Bamboo fibre reinforced plastic composite Material and manufacturing process ; vol.9 ;N.5, pp: 813-828; 1994 32 Seema Jain, Rakesh Kumar Mechanical Behaviour of Bammoo and Bamboo Composites Materials Science, Vol 12, P 4598 - 4604, 1992 33 Seema Jain, Rakesh Kumar Processing of Bamboo Fiber Reinforced Plastic Composites Materials and Manufacturing Processes, Vol.9, No.5, P 813 - 828, 1994 34 Strong A Brent, Plastics - Materials and Processin", Prentice Hall International, London, 1996 35 Tom DeMint, Dave Hartman, Georg Adolfs, Vacuum Infusion for Wind Blade Manufacturing, Composites & Polycon 2006 36 US Patent, High-performance infusion system for VARTM fabrication, 2005 37 Wan Y.Z., Wang Y.L., Huang Y., Zhou F.G Hygrothermal aging Behaviour of VARTMed Three - Dimensional Braided Carbon - Epoxy Composites under External Stresses Composites Part A, Vol 36, P 1102 1109, 2005 38 Warrior N.A., Turner T.A., Robitaille F., Rudd C.D Effect of Resin Properties and Processing Parameters on Crash Energy Absorbing Composite Structures made by RTM Composites: Part A, Vol 34, P 543 550, 2003 39 Weave Advantage, Infusion Made Easy – Going Thic", USA 40 Youssef K.Hamidi, Levent Aktas, M.Cengiz Altan Three - Dimensional Features of Void Morphlogy in Resin Transfer Molded Composites Composite Science and Technology, Vol 65, P 1306 - 1320, 2005 Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 73 - Tóm tắt đề tài luận văn Luận văn "Tính chất học vật liệu compozit sở nhựa PEKN gia cường sợi thuỷ tinh mat tre chế tạo theo phương pháp RTM hút chân không" đà thực thành công việc thiết kế khuôn mẫu cho phương pháp hút nhựa vào khuôn chân không với đường ống hút chạy dọc biên khuôn Đà chế tạo sản phẩm compozit theo phương pháp hút chân không khác với nhựa polyeste không no gia cường sợi thủy tinh tìm phương pháp tạo hình túi chân không mang lại sản phẩm có tính chất vượt trội nhất, độ bền uốn tăng 20 %, độ bền kéo tăng 30 %, độ bền nén tăng 40%, mô đun đàn hồi nén uốn tăng 45% mô đun đàn hồi kéo tăng lên đến 55 % so với phương pháp lăn ép tay Việc sử dụng kính hiển vi điện tử quét để nghiên cứu cấu trúc vật liệu cho phép tìm mật độ bọt khí có mẫu qua so sánh độ rỗng mẫu theo phương pháp chế tạo khác Đà thành công việc ứng dụng phương pháp cho sợi gia cường tre hệ sợi lai tạo tre - thủy tinh Kết đo tính chất học vật liệu gia c­êng b»ng sỵi tre chøng tá cã thĨ sư dơng loại sợi này, hệ lai tạo, để chế tạo sản phẩm dân dụng thân thiện với môi trường mà yêu cầu cao thông số kỹ thuật Từ khoá: hút chân không, compozit, sợi tre, polyeste không no Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 - 74 - Abstract This thesis present the results of reseach on designing mold for vacuum infusion technique for preparation the polymer composite material Speciments of varrious methods of vacuum infusion technique has been prepared and their mechanical properties has been studied The results show that material obtained from vacuum assisted technique have a preciously mechanical properties, increased in average 45 %, respectively on hand lay up method The scanning electronic microscopy has been used for investigation on void content of composite materials The propertie of composite materials based on unsaturated polyester reinforced by bamboo fibers and hybrid bamboo - glass system show that this kind of material can be sucsessfully use for some industrial purpose Keywords: vacuum, composite, bamboo fiber, unsaturated polyester Phạm Gia Huân - CNVL Polyme 2005-2007 ... cho phương pháp chế tạo vật liệu polyme compozit RTM hút chân không - Chế tạo thử mẫu sản phẩm theo phương pháp RTM hút chân không thông dụng sở nhựa polyeste không no gia cường sợi thủy tinh. .. CNVL Polyme 2005-2007 -9- compozit Đề tài luận văn: "Tính chất học vật liệu compozit sở nhựa PEKN gia cường sợi thuỷ tinh mat tre chế tạo theo phương pháp RTM hút chân không" bước khởi đầu cho... tinh - Khảo sát tính chất mẫu chế tạo - ứng dụng phương pháp để chế tạo vật liệu compozit sở nựa polyeste không no gia cường sợi tre - Khảo sát tính chất mẫu gia cường sợi tre Phạm Gia Huân - CNVL