Chương 2 : Cơ sở lý thuyết
2.1. Vật liệu composite nhựa nhiệt dẻo
Vật liệu composite là vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều loại vật liệu khác nhau và có nhiều ưu điểm hơn so với các vật liệu riêng lẻ [39]. Trong đó:
+ Vật liệu cốt (vật liệu gia cường) có vai trị đảm bảo cho composite có được các đặc tính cơ học cần thiết. Về cơ bản có hai kiểu vật liệu cốt: cốt sợi và cốt hạt.
+ Vật liệu nền có vai trị đảm bảo cho thành phần cốt của composite liên kết với nhau nhằm tạo ra tính nguyên khối và thống nhất cho composite. Dưới tác dụng ngoại lực, vật liệu gia cường là thành phần chính chịu tải trọng vì nó thường có tính chất cơ lý cao hơn vật liệu nền. Ngược lại, vật liệu nền thường có độ bền, độ cứng
24
thấp hơn và dẻo dai hơn vật liệu gia cường, đóng vai trị chính trong việc bảo vệ composite khỏi sự tấn công của môi trường, hóa chất đồng thời đóng vai trị quyết định đến độ bền nhiệt, khả năng gia công của vật liệu composite.
+ Vùng trung gian là vùng tiếp xúc giữa cốt và nền, thường là yếu tố có tính quyết định đến cơ tính và các thuộc tính khác của composite. Vùng trung gian chính là nơi chuyển tải trọng từ nền sang cốt nên tác động đầu tiên của nó chính là tác động đến độ bền. Hiện nay, trong công nghệ phun ép thường sử dụng 2 loại vật liệu composite nhựa nhiệt dẻo với hai loại sợi gia cường khác nhau như sợi ngắn thủy tinh và sợi ngắn carbon.
Trong nghiên cứu này vật liệu được chọn để nghiên cứu bằng công nghệ phun ép là vật liệu composite nhựa nhiệt dẻo với nền PA6 (Polyaminde 6) gia cường sợi ngắn thủy tinh. Trong đó, vật liệu thành phần PA6 là một loại nhựa nhiệt dẻo được hình thành bởi phản ứng cộng của các hợp chất vịng và có những tính chất chung của nhóm polyamide polymer (PA). Vật liệu sợi ngắn thủy tinh là vật liệu gia cường nhằm tăng độ bền, dẻo dai của sản phẩm và được sử dụng nhiều trong cơng nghiệp, có tính chất cách điện và độ bền cao. Mặt khác, sợi thủy tinh và nền PA6 rất phổ biến trên thị trường, giá thành phù hợp, thuận tiện trong quá trình nghiên cứu và ứng dụng. Trong đó, vật liệu PA6 + 30 %GF là vật liệu composite có nền nhựa PA6 và gia cường 30 % sợi ngắn thủy tinh (30 %GF) được pha trộn thành dạng hạt. Tùy thuộc vào tỉ lệ sợi mà có thể là PA6 + 10 %GF (tỉ lệ sợi 10 %), PA6 + 20 %GF (tỉ lệ sợi 20 %), PA6 + 30 %GF (tỉ lệ sợi 30 %) với hệ số nhớt giảm dần theo tỉ lệ sợi [1,39,40]. Đồng thời, đặc tính của sản phẩm bằng vật liệu composite cũng chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: phân bố sợi, công nghệ và điều kiện chế tạo [41,42].