a. Gelcoat
• Yêu cầu kỹ thuật Gelcoat trắng: LB 9777 (trắng): - Tính đàn hồi tốt, dễ ổn định, dễ pha màu.
- Không cong lõm, không chảy nhờ đặc tính thixotropic. Nếu sử dụng đúng kỹ thuật gelcoat không tao ra bọt khí.
- Thời gia đông và đóng rắn phải chuẩn xác đảm bảo cho quy trình theo đúng tiến độ. - Chịu nước tốt, tránh hiện tượng dộp bề mặt.
- Khả năng phủ kính và đắp tốt, phải có tính ứng dụng tốt mỗi khi trải và, đắp các khuyết tật trong sửa chữa và bảo trì.
• Đặc tính kỹ thuật Gelcoat trắng: LB 9777(trắng) - Màu sắc: trắng, không đổi màu trong thời gian sử dụng. - Độ bám chắt: 9000-10000mPa.s
- Thời gian lưu hóa ở 250C: 7-13 phút - Chỉ số Thixothrope: 5÷7
- Tạo lớp bóng, mịn, thẩm mĩ cho bề mặt.
- Đảm bảo bám dính tốt đối với nhựa nền, sợi mat, sợi roving. - Hệ xúc tác: Trigonox V388
- Tỷ trọng: 1,1÷1,36
- Tuổi thọ: 3 tháng ở 230C (730F)
- Năng suất phủ bề mặt với chiều dày 18±2mils: 1 lít/1,5m2 - Tính phủ kín ở chiều dày 18±2 mils: luôn kín hoàn toàn bề mặt. - Chỉ số axit: 12÷24mgKOH/g - Điểm bắt cháy: 31,80C - Chỉ số chống cháy ở 250C: 6,3÷7,3 - Độ nhớt ở 250C(RVF/sp5/4rpm): 38000÷46000 cps - Nhiệt độ thử nghiệm: 250C - Hệ xúc tác: 1,5% MEKP K1 - Lượng nhựa: 100g - Độ cứng Barcol: 45÷50
- Thời gian đóng đặc : 8 – 15 phút
Bảo quản và vận chuyển: Phải được bảo quản nhiệt độ thấp hơn 250C. Để đảm bảo sự ổn định tối đa và duy trì tính chất nhựa tối ưu, tránh tiếp xúc với các nguồn nhiệt như ánh sáng mặt trời trực tiếp và các ống dẫn hơi nước. Được lưu trữ trong các thùng đóng kín.
b. Nhựa polyester chưa bão hòa 268 QBT - 268 QBTN
• Đặc điểm :
Nhựa 268 QBTN là 1 loại nhựa polyester chưa bảo hòa, đóng rắn nhanh, thuộc loại orthopthalic, thường dùng để làm tẩm thấm thông thường. Nó không chứa sáp nhưng có chất xúc tiến. Phản ứng tỏa nhiệt ở mức trung bình, thấm ướt sợi thủy tinh tốt, thời gian đông và đóng rắn tương đối nhanh đảm bảo cường độ của các lớp gia cường, thường đựơc gia cường bằng sợi thủy tinh. Nó dễ gia công, có thể sử dụng gia công bằng tay hay dùng súng phun. Nhựa 268 QBT được xem như một loại polyester thông dụng nhất, được sử dụng trong nhiều loại lĩnh vực khác nhau. Nhựa 268 QBT là loại nhựa Polyester tương tự như nhựa 268 QBTN, nhưng khác ở chổ là nó chứa sáp.
• Ứng dung:
Nhựa 268 QBTđược gia cường bởi sợi thủy tinh thích hợp cho việc sản xuất các sản phẩm plastic như là : thuyền và canô, sườn xe hơi , nhà chờ xe Bus, phòng điện thoại công cộng , ghế ngồi sân vận động, bồn tắm, chậu làm nail, bồn chứa nước, chứa hóa chất, tháp giải nhiệt, chậu cây kiểng bàn ghế và nhiều dụng cụ gia đình khác……Nhờ được gia cường bằng sợi thủy tinh làm cho nhựa Polyester này có tính bền cơ học lớn, chịu được sự va đập và chịu nhiệt độ cao.
• Đặc tính : - Màu : Màu hồng
- Độ nhớt ở 300C : 400-600 mPas - Thời gian gel hóa ở 300C : 8-15 phút - Thời gian đóng rắn ở 300C : 16-25 phút - Độ ổn định trong tối dưới 250C : 6 tháng. - Nhựa đúc SHCP 268 BQT nguyên chất :
Độ hấp thụ nước( giá trị 7 ngày) 0,35% ISO- 62- 1980
Độ cứng Barcol 48BHC ASTM D2583-67
Nhiệt độ biến dạng 67,30C ASTM D648-72
Độ dãng dài tại điểm gãy 3,2% ASTM D638-72 Tỷ trọng của nhựa tại 250C 1,13kg/l ASTM D1475 Độ co rút khi đóng rắn 9% Thử khối lượng riêng Hàm lượng chất bay hơi 40- 43% ASTM D3030
Độ bền uốn 82,4 MPa ASTM 790
Modun uốn 5257,3 MPa ASTM 790
Độ bền kéo 29,4 MPa ASTM D638
• Sử dụng:
Cần kết hợp chính xác giữa chât xúc tác và chất xúc tiến, nhựa polyester trong khoảng thời gian vừa đủ.Thông thừơng chỉ cần 1-1,5% xúc tác (Butanox M-50 MEKP) cùng với 0,5 xúc tiến (6% cobalt content). Cả hai đều có thể điều chỉnh theo thời gian gel hóa keo dài hơn ngắn hơn bằng cách tăng hoặc giảm chất xúc tiến hoặc xúc tác hoặc cả hai. Tuy nhiên theo nguyên tắc lượng xúc tác không nên quá 2% và không được thấp hơn 0,5%. Lượng xúc tiến nên dùng trong khoảng từ 0,4-1%. Cần phải đong đo chính xác khi sử dụng. Chất xúc tiến cần phải hòa tan trước khi cho chất xúc tác vào. Tránh sự hòa trộn trực tiếp, nếu không sẽ gây ra nổ. Nếu độ nhớt của nhựa gia tăng trong quá trình lưu trữ kéo dài, có thể thêm Styren Monomer để giảm độ nhớt xuống mức yêu cầu. Tuy nhiên nếu thêm quá nhiều Styren sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của nhựa.
• Sản phẩm làm từ nhựa Polyester 268 BQT rất đa dạng, nên khó mà giới thiệu những thông tin thích ứng với tất cả các trường hợp đó, nên không có sự đảm bảo. Ngừơi sử dụng nên có những thí nghiệm riêng của mình để xác định khả năng ứng dụng của thông tin trên và sự thích ứng của SHCP theo những yêu cầu đặc biệt.
• Bảo quản:
Nhựa polyester chưa bảo hòa ổn định khoảng 6 tháng kể từ ngày sản xuất. Nhựa được bảo quản tốt ở trong tối, không để chổ ẩm, nhiệt độ bảo quản không vượt quá 250C, không nên mở thùng chứa đến khi có nhu cầu sử dụng. Sự ổn định của
nhựa giảm rỏ rệt khi để ở nhiệt độ cao, đặt biệt khi để nhựa trực tiếp dứơi ánh sáng mặt trời. Lúc đó nên sử dụng hết trong vòng 3 tháng.
• Đóng gói
Nhựa polyester SHCP quá bảo hòa được chứa trong thùng thép với trọng lượng thực là 225 kg.
c. Sợi thuỷ tinh
• Đặc tính
- Đường kính nhỏ vài chục micromét
- Là chất vô cơ dẻo hơn sợi thực vật hoặc động vật, không thể thắt nút, không đàn hồi hay dãn rộng ra.
- Chúng kém mềm dẻo hơn sợi dệt có nguồn gốc thực vật hoặc động vật (sợi thuỷ tinh không thể thắt nút được dễ dàng), chúng không kéo giãn rộng ra, chúng bền vững (bền vững hơn bất kỳ sợi dệt nào), chúng không cháy, chúng không mục nát, không thấm nước và bền với hầu hết các axit, chúng là một vật dẫn điện kém và trong một số trường hợp là vật dẫn nhiệt và âm kém, chúng không hút ẩm.
- Thành phần của thủy tinh dệt có thể chứa thêm những khoáng chất như: silic, nhôm, magiê, ... tạo ra các loại sợi thủy tinh khác nhau như: sợi thủy tinh E (dẫn điện tốt), sợi thủy tinh D (cách điện tốt), sợi thủy tinh A (hàm lượng kiềm cao), sợi thủy tinh C (độ bền hóa cao), sợi thủy tinh R và sợi thủy tinh S (độ bền cơ học cao) (theo tiêu chuẩn ISO 2078). Loại thủy tinh E là loại phổ biến, các loại khác thường ít (chiếm 1%) được sử dụng trong các ứng dụng riêng biệt.
• Phân loại và hình dáng
Sợi thủy tinh được bó thành cuộn, được ép thành tấm hoặc dệt thành tấm. Các tấm vô hướng được gọi là mat, sợi(roving) do nhiều bó sợi kết hợp dưới dạng lớn hơn. Từ sợi người ta dệt thành tấm vải thủy tinh, viết tắt của cụm từ này là WR(woven roving), có chiều dày vải, trọng lượng tấm trên một diện tích thay đổi. Trong ngành ô tô chúng ta đang sử dụng hai loại sợi thủy tinh là mat 300 và roving 360.
Sợi mat cắt ngắn - chopped strand mat (CSM): Được làm từ sợi thủy tinh cắt nhỏ theo chiều dài và được bao phủ bởi hỗn hợp Bonded và nhũ tương Binder, có hướng chạy sợi tự do.
Hình 1.12 : Sợi mat
Nguồn [6.2]
Sử dụng sợi CSM cho hiệu quả kinh tế cao, tuy nhiên khả năng chịu lực ở cùng khối lượng thấp hơn so với sợi roving, có độ bền cơ học ở mức trung bình. Sợi CSM kết dính tốt với polyester và vinyl ester resin và được sử dụng chủ yếu cho quy trình thi công lăn tay của các sản phẩm composite sợi thủy tinh.
Sản phẩm có 3 loại: Mat 225 (0,225kg /m2), Mat 300 (0,3kg /m2), Mat 450 (0,45kg/ m2), chiều rộng 1 – 2,3m
Sợi Mat liên tục là loại sợi được làm từ các tạo sợi liên tục. Chủ yếu dùng trong các sản phẩm composite xoay và đặc biệt cho các khuôn kín. Nó có độ bền cơ học cao.
Sợi Roving – Mat kết hợp
Loại sản phẩm này là sự kết hợp giữa roving và mat cho đặc tính tốt. Có 2 dạng: - FAB-MAT : gồm Mát được kết dính trên vải Roving. Ký hiệu FEB-MAT 530/450 : Nghĩa là lọi MAT 450g/m2 dính kết trên vải roving 530g/m2
- LINROV-MAT : Loại này tiết kiệm được lao động trong các khâu: trải, quét nhựa, lăn, cắt vì resin được quét cùng lúc với sợi gia cường. Đặt tính cơ học cao hơn vì giữ cho các sợi không bị xô dịch. Tiết kiệm được nhựa.
Sợi roving: Roving là loại tấm thủy tinh được làm dưới dạng dạng dệt vải, hướng sợi là 0-90 hoặc 45-45.
So với sợi mat, sợi roving cho khả năng chịu lực tốt hơn theo hướng của sợi. Sợi roving được dán song song với nhau trong sản phẩm nên đồng bộ, tạo ra sức căng tốt. Được ứng dụng rộng rãi trong thi công thủ công và sản xuất bằng máy.
Sợi roving có nhiều loại, phân theo trọng lượng/diện tích: 200g/m2 - 1500g/m2, hoặc chiều rộng: 150mm – 1500mm
Hình 1.13: sợi roving
Nguồn [6.2]
Ở nứơc ta, sợi thủy tinh E đã được dùng phổ biến làm vật liệu composite. Sợi nhóm này cho đến năm 1996 đều được nhập từ nước ngoài, chủ yếu từ Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật, Úc và Trung Quốc. Mặt khác khả năng sản xuất sợi thủy tinh trong nước, dùng nguyên liệu là cát trắng trong nước, theo công nghệ nhập từ ngoại đã là một thực tế. Nguồn nguyên liệu sợi thủy tinh có thể đánh giá là khá ổn định trong điều kiện hiện nay.
• Đặt tính cơ học sợi thủy tinh nhóm E: - Tỷ trọng: 2,56 g/cm3
- Giới hạn bền kéo: 3,4×105N/m - Modun đàn hồi: 27×106 N/m2 Tác dụng:
- Được dùng trong trang trí nội thất: màn, cửa, ghế, đồ treo tường…
- Dùng cho các mục đích cách nhiệt: Tường vách, ống khói, lò hơi, tủ cách nhiệt, ống nước…ở dạng sợi, dạng đống, mấu nhỏ, dạ nỉ, lớp độn, lớp bọc (cho các ống) hoặc
dây bện ( có hoặc không có chống thấm, keo hồ nhựa hoặc các chất khác hoặc lớp cốt bằng giấy, hàng dệt hay lưới thép).
- Để cách âm (nhà ở, văn phòng, cabin tàu thuyền, nhà hát) ở dạng sợi đống, dạ nỉ, đệm hoặc các tấm ép cứng.
- Được dùng để cách điện (dây điện, cáp điện, hoặc các thiết bị tải dòng khác) ở các dạng sợi, chỉ, băng, vải, dây tết hoặc vải có hoặc không được tẩm nhựa tự nhiên, chất dẻo hay nhựa đường.
- Được dùng làm vật liệu gia cố đối với các sản phẩm tường, trần và vách thạch cao trong xây dựng nội thất như: làm lõi trong quá trình sản xuất tấm thạch cao để tạo ra các tính năng chống cháy, chịu nhiệt, chống ẩm mốc, chống co giãn…
d. Chất chống dính Frekote 770- NC:
• Giới thiệu chung:
Chất chống dính ( FREKOTE® 770-NCTM) dùng để ngăn cản nhựa polyester 268 BQT bám trên bề mặt khuôn trong gia công chế tạo các chi tiết composite của ô tô.
Tính năng: Đa năng, sử dụng được hầu hết với các polymer, không gây ô nhiễm, độ bóng và trơn cao, bảo quản ở nhiệt độ phòng, không được dùng làm khuôn, mùi nhẹ.
• Tính chất vật lý:
- Màu sắc: Chất lỏng không màu - Mùi: Hydrocarbon
- Hòa tan trong dung môi hydrocarbon béo - Trong lượng riêng: 0,720±0,015
- Điểm bốc cháy: 70C (450F) - Hạn sử dụng: 12 tháng
- Lưu ý đặc biệt: Nhạy cảm với hơi ẩm, giữ kín trong container, đóng kín khi không sử dụng.
- Đóng rắn ở nhiệt độ 4000C(7500F)
- Sử dụng ở nhiệt độ từ 13-600C(55-1400F)
- Chuẩn bị khuôn: Các khuôn phải sạch và không có bất kỳ chất ô nhiễm nào để Frekote 770-NC đạt được hiệu quả cao nhất. Sử dụng đúng dung môi.
• Ứng dụng.
Frekote 770-NC có thể được sử dụng ở nhiệt độ lên đến 600C(1400F) bằng cách phun, dùng chổi sơn hoặc lau với một miếng vải sạch. Khi phun phải đảm bảo không khí khô hoặc sử dụng một hệ thống phun không có không khí. Nếu có thể ta nên làm ấm Frekote 770-NC trước khi sử dụng ở nhiệt độ là 500C.
Bắt buộc sử dụng một màn mỏng ẩm. Lau hoặc phun liên tục một lớp mỏng, mịn để làm ẩm màng. Tránh lau, phun tại một khu vực cho đến khi dung môi đã bay hơi. Nếu phun, giữ vòi phun cách bề mặt từ 8-10 inch (20-30cm). Phun từng khu vực nhỏ rồi tiếp tục phun các khu vực khác. Ban đầu phun từ hai hay nhìêu lớp, để 5-10 phút để dung môi hoàn toàn bay hơi. Bề mặt phun có thể bị mờ, dùng một miếng vải mịn lau khô nếu cần thiết để tăng cường độ bóng. Hiệu suất được tăng cường bằng cách sơn thêm một lớp sau lần sơn đầu tiên.
e. Chất đóng rắn Trigonox V388:
• Giới thiệu chung:
Chất đóng rắn (Trigonox V388) dùng để đóng rắn nhựa polyester 268 BQT trong gia công chế tạo các chi tiết composite.
Tên gọi và công thức hóa học: Methyl ethyl ketone peroxide, trong hỗn hợp dung môi.
• Đặc điểm:
- Màu sắc: dung dịch trong suốt không màu - Hoạt tính oxy: 9- 10%
- Tỷ trọng tại 200C: 1,12 g/cm3
- Điểm cháy: 370C ( cốc rót kín) và >630C ( cốc rót hở)
- Bảo quản: Do tính chất không ổn định của peroxit hữu cơ dẫn đến giảm chất lượng trong một khoảng thời gian.
Đối với trigonox V388: Tsmax= 250C và Tsmin= -100C
Với điều kiện bảo quản như trên thì Trigonox V388 sẽ giữ nguyên được các tính chất trong thời gian ít nhất là 3 tháng.
- Độ bền nhiệt: Peroxit hữu cơ có độ bền nhiệt không ổn định, có thể bị phân hủy. Trigonox V388 bị phân hủy tại 550C.
• Đóng gói và vận chuyển: Tiêu chuẩn đóng gói mỗi 30 I HDPE cho 20kg peroxit. Việc đóng gói và vận chuyển đều phải tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế. Trigonox V388 là loại peroxit loại D; lỏng; tỷ lệ 5.2; UN 3105; PG II.
• An toàn: Container giữ kín, lưu trữ và xử lý Trigonox V388 ở nơi thoáng gió, khô ráo, tránh nguồn nhiệt, lửa và ánh sáng trực tiếp. Tránh tiếp xúc với amin, axit, kiềm và các hợp chất kim loại nặng.
• Ứng dụng:
Đảm bảo khả năng đóng rắn nhựa polyester (268 BQT) của chi tiết thành phẩm, và không ảnh hưởng đến cơ lý của lớp nhựa nền.
• Sự định lượng: Tùy vào từng điều kiện làm việc mà mức độ lượng peroxit và chất gia tốc được sử dụng. Trigonox V388 là 1-4 phr và chất gia tốc NL-49P là 0,5- 3phr
f. Bột đá
Muốn tăng cường độ cứng vững mà không tăng nhiều về trọng lượng thì người ta dùng vật liệu: kim loại, giấy, bìa, gỗ xếp kẹp giữa các lớp (cấu trúc kẹp thịt). Tuy nhiên cần lưu ý : vị trí độn, tính chịu va đập, chống thẩm thấu, loại resin và vật liệu độn phải phù hợp và đem lại hiệu quả tối ưu.
Bột đá là một hợp chất hóa học với công thức CaCO3. Đây là một hợp chất phổ biến tồn tại trong các loại đá phân bổ trên thế giới và cũng là thành phần chính của lớp vỏ các sinh vật biển, ốc sên, và vỏ trứng…Bột đá là một thành phần hoạt tính trong chế phẩm với nông nghiệp và thường là yếu tố cơ bản gây nên tình trạng “nước cứng”. Nó cũng được ứng dụng nhiều trong y học.
Canxicarbonate xuất hiện trong tự hiên dưới dạng các loại khoáng và đá: Aragonite, calcite, Vaterite, chalk, Limestone, marble, Travertine..
Bột đá được ứng dụng khá rộng rãi trong thời gian gần đây là sử dụng như một chất độn trong các loại nhựa kể cả nhiệt rắn lẫn nhiệt dẻo. CaCO3 được đưa vào trong nhựa nền để cải thiện tính cơ lý và các tính chất cách điện.