Biểu đồ 4.5 thể hiện đường đặc tuyến giãn – nở của mẫu M5, càng về sau khi mà lương HDPE càng nhiều thì ta càng thấy rõ sự bất ổn định trong các mẫu, với mẫu M5 khi mà 100% là HDPE, sự mất ổng định càng hiện rõ hơn và đặc biệt khi nhìn vào mẫu M5-1 ta có thể thấy đó là mẫu bất ổn định nhất.
4.2. Kết quả đo độ cứng Shore D:
Kết quả đo độ cứng bằng đồng hồ Shore D
M1 M2 M3 M4 M5 Lần 1 82 69 68 75 55 Lần 2 80 73 65 65 42 Lần 3 79 70 68 64 48 Lần 4 77 75 71 63 60 Lần 5 78 72 68 67 58 Trung bình 79.6 71.8 68 66.8 52.6
Từ kết quả đo độ cứng của các mẫu, ta thây rằng độ cứng của PBT lớn hơn HDPE và điều đó đúng với thực tế khi kiêm tra bằng tay sau khi ép mẫu xong.
Các giá trị mỗi lần đo có sự chênh lệch khơng q lớn. Vì sự hịa lẫn hai loại nhựa khơng đều nhau trong q trình ép mẫu, cũng như là vị trí đo khác nhau dẫn đến bề mặt tiếp xúc khác nhau. 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 Stres s (MPa) Strain (%) M5-1 M5-2 M5-3 M5-4 M5-5
Trang | 56
Biểu đồ thể hiện kết quả đo độ cứng của các mẫu. Qua đó có thể thấy, độ cứng giảm khi tăng hàm lượng HDPE. Ở mẫu M1 khi hàm lượng HDPE đang ở mức 0 thì độ cứng của mẫu là 79.6 Shore D và giảm xuống 71.8 khi thêm 5% HDPE vào hỗn hợp. Tiếp tục giảm xuống 68 Shore D khi thêm 10% HDPE vào hỗn hợp, giảm xuống 66.8 Shore D khi thêm 15% HDPE và giảm mạnh xuống 52.6 khi mẫu chứa 100% HDPE. Như vậy thấy rằng độ cứng của PBT cao hơn HDPE.
Phân tích số liệu :
- PBT có độ cứng cao hơn PBT là 27 Shore D
- Giá trị giảm độ cứng khi tăng lần lượt 5% HDPE là 7.8, 3.8, 1.2 . Vậy mỗi khi tăng thêm 5% HDPE thì độ cứng sẽ giảm khoảng 4.27 shore D.
- Như vậy, độ cứng tỉ lệ thuận với HDPE trong hỗn hợp.
4.3. Kết quả nghiên cứu tổ chức tế vi:
Trang | 57
c) 10%HDPE d) 15%HDPE e) 100%HDPE
Hình 4. 1: Tổ chức tế vi của hỗn hợp PBT/HDPE
Các tính chất của hỗn hợp polymer bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hình thái của nó. Hình 4.1 thể hiện hình ảnh SEM của hỗn hợp PBT/HDPE với các hàm lượng HDPE khác nhau. PBT nguyên chất cho thấy bề mặt tương đối nhẵn, đặc trưng cho tính chất gãy giịn điển hình. Với việc bổ sung 5-15% trọng lượng HDPE, các bề mặt cho thấy nhiều bằng chứng bề mặt trở nên cứng dẻo và các sợi lớn nhỏ được quan sát thấy. Từ hình có thể thấy các hạt HDPE hình dạng hình cầu, phân tán trong nền PBT. Khơng có bằng chứng về độ bám dính giữa pha HDPE và nền, vì bề mặt của các hạt HDPE hồn tồn rõ ràng. Các hốc lớn có thể được nhìn thấy được do HDPE bị rơi ra. Do khơng có độ bám dính giữa các pha, cơ tính của hỗn hợp này tương đối kém. PBT và HDPE cho thấy cấu trúc tinh thể hình cầu rõ ràng.
4.4. Kết luận:
Qua các kết quả thử nghiệm trên, ta thấy được độ bền kéo của PBT nguyên sinh là cao nhất, khi thêm hàm lượng HDPE vào hỗn hợp PBT/HDPE thì độ bền kéo khi gia tăng tỷ lệ HDPE.
Qua việc kiểm nghiệm độ bền kéo đối với 5 nhóm mẫu tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 và Trung tâm kiểm nghiệm Cao su và Chất dẻo, từ đó cho thấy được tầm quan trọng của việc xác định cơ tính của vật liệu. Có thể thấy việc xác định thông số kỹ thuật cho một loại nhựa là vô cùng quan trọng. Cơng việc này cần sự chính xác cao, kết quả của việc nghiên cứu là vơ cùng quan trọng, nó sẽ quyết định tồn bộ tương lai cho chính loại ngun liệu đó, sự thành cơng hay thất bại của môt sản phẩm nguyên liệu nhựa nằm ở chính cơng đoạn này của q trình sản xuất của các doanh nghiệp.
Việc kiểm nghiệm nhằm xác định các thông số kỹ thuật cho chất dẻo tại các trung tâm kiểm nghiệm vẫn có thể tồn tại những hạn chế, bên cạnh việc chi phí cho các lần thử nghiệm rất cao. Thêm vào đó, có thể trong q trình chuẩn bị mẫu thử nghiệm vẫn chưa đáp ứng
Trang | 58
được toàn bộ các nhu cầu về kiểm nghiệm, vẫn chưa hoàn tồn chuẩn xác, cịn sai sót và một số hạn chế nhất định.
Trang | 59
CHƯƠNG 5: QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM
Sự có mặt của nhựa HDPE ảnh hưởng trực tiếp đến tổ chức tế vi của nhựa PBT làm cơ tính PBT thay đổi. Quy hoạch thực nghiệm cho phép kiểm nghiệm lại cơ sở lý thuyết mà nhóm đã nghiên cứu và phân tích trước đó.
5.1. Kết quả phân tích độ bền kéo:
Bảng 5. 1: Kết quả độ bền kéo trung bình của các mẫu
TÊN MẪU KẾT QUẢ (MPa)
M1 (100% PBT) 50.9927
M2 (5% HDPE) 40.2312
M3 (10% HDPE) 38.1126
M4 (15% HDPE) 27.7652
M5 (100% HDPE) 20.7926
* Mơ hình hồi quy của nhóm mẫu
Tìm hiểu biểu thức về mối liên hệ PBT và HDPE bằng phần mềm Excel 2019. Sau khi vẽ được đồ thị, ta tiếp tục cử dụng phần mềm Excel 2019 để tìm ra mơ hình hồi quy Parabol bậc 2 một biến của các số liệu thực nghiệm và tính ra biểu thức Biểu đồ 5.1 có phương trình y = - 0.0465𝒙𝟐 - 7.0076x + 57.113