L ời cam đ oan
3.3.5. Thiết bị và phương pháp xác định các thông số nghiên cứ u
* Xác định nhiệt độ chảy mềm của hạt gỗ-nhựa
Nhiệt độ chảy mềm được xác định theo tiêu chuẩn ASTM-D648 được thực hiện trên máy DSC 204 F1 Phoenix – NETZSCH, hình II.8. Quy trình xác định nhiệt độ chảy mềm như sau: khởi động máy; đặt nhiệt độ
ban đầu 1000C; cho mẫu vào 3 ống thủy tinh sau đó đặt 3 que thủy tinh vào trong 3 ống;
ấn nút gia nhiệt, lúc đầu nhiệt độ tăng rất nhanh đến 1000C thì bắt đầu chậm lại khi
nhiệt độ tăng đến khi que thủy tinh bắt đầu tụt xuống, lưu giá trị nhận được, máy sẽ tự tính điểm chảy của mẫu cần xác định.
* Xác định chỉ số chảy (melt flow index) của hạt gỗ nhựa
Chỉ số chảy của nhựa được xác
định theo tiêu chuẩn ASTM-D1238, được
đo trên máy Extrusion Plastomer MP 993 Tinus Olsen hình II.9. Nhựa được cho vào xi lanh có đầu đùn 2 mm được gia nhiệt ở
nhiệt độ 2300C, với tải trọng 5 kg. Sau một thời gian để nhựa chảy nhựa ổn định tiến hành cân lượng nhựa chảy ra đầu đùn trong 10 phút. Chỉ số chảy được tính theo
đơn vị g/10phút.
Hình 3.3: Máy xác định chỉ số chảy
Hình 3.2. Máy xác định nhiệt độ chảy mềm
*Xác định khối lượng thể tích Xác định khối lượng thể tích của vật liệu composite gỗ nhựa sử dụng tiêu chuẩn GB/T1463 – 2005, mẫu thử có kích thước (50x10x4)mm, mỗi nhóm sử dụng 5 mẫu thử, dùng cân điện tử để cân trọng lượng các mẫu thửđộ chính xác là 0,001g.
Đo kích thước bình quân trên 3 mặt chính xác đến 0,01mmtừ đó xác định thể tích của mẫu thử (V). Công thức xác định khối lượng thể tích: V m = γ (g/cm3) Trong đó: γ - khối lượng thể tích (g/cm3) m - khối lượng mẫu thử (g) V - thể tích mẫu thử (cm3) * Xác định độ hút nước Xác định độ hút nước của vật liệu composite gỗ nhựa sử dụng tiêu chuẩn GB/T1034 – 70, mẫu thử có kích thước (50x10x4)mm, mỗi nhóm sử dụng 5 mẫu thử. Cho mẫu thử vào tủ sấy ở nhiệt độ 1050C sấy trong thời gian 1giờ, sau đó dùng cân điện tửđể
cân trọng lượng các mẫu thử, độ chính xác là 0,001g. Sau đó cho toàn bộ mẫu thử vào nước
đã qua chưng cất trong thời gian 24h, sau đó dùng giấy lọc thấm hết nước trên bề mặt mẫu. Sau đó dùng cân điện tử để cân trọng lượng các mẫu thử, độ
chính xác đến 0.001g.
Hình 3.4: Cân Sartorius CP-324S
Công thức xác định độ hút nước: ( ) 100 . 1 1 2 m m m W − = (%)
Trong đó: W – tỷ lệ hút nước sau 24giờ (%)
m1 – khối lượng mẫu trước khi hút nước (g) m2 - khối lượng sau khi hút nước (g)
* Xác định độ bền kéo
Xác định độ bền kéo của vật liệu composite gỗ nhựa sử dụng tiêu chuẩn GB/T1040-1992; Mẫu có dạng hình mái chèo, Kích thước mẫu thử: chiều dài lớn nhất l = 150mm, chiều rộng b = 10mm, chiều dày d = 4 mm, khoảng cách làm việc của mẫu = 100mm, Số lượng không ít hơn 5 mẫu, bề mặt bằng phẳng, mịn, không bị
nứt. Được xác định trên máy INSTRON 3367 của Mỹ, với tốc độ gia tải 5mm/phútvàđem đi kiểm tra lực phá hủy mẫu và được xác định theo công thức:
Công thức xác định độ bền kéo: b a PMax k . = σ (MPa)
Trong đó: σk–độ bền kéo (MPa) PMax - lực phá hủy mẫu (N)
a.b – diện tích chịu lực của mẫu thử (mm2)
* Xác định độ bền uỗn
Xác định độ bền uốn của vật liệu composite gỗ nhựa sử dụng tiêu chuẩn GB/T9341 – 2000; Kích thước mẫu thử: chiều dài l = 120mm, chiều rộng b = 10mm, chiều dày d = 4mm, khoảng cách hai gối đỡ = 100mm; Số
lượng không ít hơn 5 thanh, bề mặt bằng phẳng, mịn, không bị nứt. Được xác
định trên máy INSTRON 3367 của Mỹ, tốc độ gia tải 2mm/phút và đem đi kiểm tra lực phá hủy mẫu và được xác định theo công thức:
Công thứcxác định độ bền uốn: 2. . 2 . . 3 h b L PMax u = σ (MPa) Trong đó: σu - độ bền uốn (MPa) PMax - lực phá hủy mẫu (N) L - khoảng cách hai gối đỡ (mm) b - bề rộng của mẫu thử (mm) h - chiều cao của mẫu thử (mm) *Xác định độ bền va đập Xác định độ bền va đập của vật liệu composite gỗ nhựa sử dụng tiêu chuẩn GB/T1043-93 sử dụng phương pháp xung kích chùm tác động vào chất liệu nhựa cứng, trong nhiệt độ phòng kiểm tra xác
định độ tiêu hao điện năng của vật liệu phức hợp (năng lượng tác động), cuối cùng tìm ra giá trị về tính dẻo dai khi bị xung kích vào sản phẩm.
Mẫu thử có kích thước: chiều dài l = 80mm, chiều rộng b=10mm, độ
dày d = 4mm, số lượng không nhỏ hơn 5 thanh, có bề mặt phẳng mịn, không bị nứt. Được xác định trên máy RADMANA của Úc (hình3.7).
Công thức xác định độ bền va đập: (KJ/m2) Trong đó: a -độ bền va đập (KJ/m2)
A - năng lượng phá hủy mẫu thử (mJ) a.b - diện tích chịu lực của mẫu thử (mm2)
* Khảo sát cấu trúc của vật liệu
Việc khảo sát cấu trúc hình thái của vật liệu được thực hiện bằng phương pháp chụp ảnh trên kính hiển vi điện tử FE – SEM JSM 7401F của Nhật Bản. Kính hiển vi điện tử quét cho ảnh có độ phóng đại cao, độ sâu lớn rất phù hợp cho việc nghiên cứu cấu trúc bề mặt của các vật liệu PC với các thành phần khác nhau được chụp phóng đại để xác định mức độ phân tán, mật
độ, liên kết của các thành phần trong vật liệu.
Hình 3.8: Kính hiển vi điện tử FE – SEM JSM 7401F