CÔNG NGHỆ LÀM KHUÔN VÀ CÔNG NGHỆ LÀM KHUÔN VÀ GIA CÔNG SẢN PHẨM COMPOSITEGIA CÔNG SẢN PHẨM COMPOSITE

KHÓA HUẤN LUYỆN

Các thành phần có sẵn trong nhựa chưa đóng rắn

Thaønh phaàn Coâng duïng Tæ leä (%)

Nhöïa polyester Thaønh phaàn chính 65-72Taùc nhaân keát maïch

Taïo caàu noái maïng 28-35

Chaát öùc cheá Taêng thôøi gian baûo quaûn

0.01

Saùp Taêng khaû naêng roùc khuoân

<0.2

Chaát xuùc tieán Hoaït hoùa xuùc taùc <0.1

Ñoùng raén ôû nhieät ñoä thöôøng MEKP

Ñoùng raén nhieätBenzoyl Peroxide DiCumyl Peroxide

Ñoùng raén quangBenzoyl ethylether

Dibutyl sulfide

Ñoùng raén baèng soùng cao taàn

Tert.Butyl PerBenzoate (TBPB)

Maõ soá

Ñoä nhôùt ôû 300C

(PS)

Thôøi gian gel hoaù ôû300C (phuùt)

Nhoùm Tính chaát ÖÙùng duïng

268BQT268BQT

N4 – 6 10 – 15 ortho

- Ñoä beàn cô raát toát.- Ñoä beàn va ñaäp vaø ñoä cöùng toát.- Ñoä beàn thôøi gian raát toát vaø troïng löôïng nhoû.- Ñoä haáp thuï nöôùc thaáp vaø ñoä beàn aên moøn raát cao.

Caùc saûn phaåm SRP: thuyeàn, cano, keä treân xe buyùt, buoàng ñieän thoaïi, gheá ngoài, boàn taém, thaùp laøm nguoäi, loï hoa, söôøn xe hôi, thuøng raùc.

Gel coat(G3253T

)40 – 60 8 - 12 ISONP

G

- Ñoä beàn thôøi tieát raát toát vaø ñoä beàn maøu cao.- Lôùp phuû boùng, dai vaø cöùng.- Beàn toát vôùi nöôùc vaø söï aên moøn hoaù hoïc yeáu.- Ñöôïc chöùng nhaän bôûi haõng Eloyds Register ngaønh haøng haûi trong saûn xuaát taøu thuyeàn.

Nhö laø moät trong nhöõng chaát phuû leân beà maët vaø laøm ñeïp beà maët vaø laøm taêng ñoä beàn thôøi gian ñoái vôùi saûn phaãm FRP, ví duï laøm khuoân FRP phuû leân beà maët thuyeàn.

B: coù chaát xuùc tieán Q: ñoùng raén nhanh T: choáng chaûyN: khoâng coù saùp

- SHCP 268BQT: laø nhöïa polyester baát baõo hoaø, ñoùng raén nhanh, coù saùp vaø chaát xuùc tieán, thích hôïp cho caû hai phöông phaùp gia coâng laø ñaép tay vaø suùng phun.

- SHCP 268QTN: khoâng coù saùp vaø chaát xuùc tieán, noù ñöôïc söû duïng cho lôùp giöõa, keát noái caùc lôùp, khoâng caàn ñoä boùng. Vôùi loaïi nhöïa chöa coù chaát xuùc tieán thì noù seõ ñöôïc theâm vaøo sao cho phuø hôïp vôùi thieát bò vaø qui trình coâng ngheä.

- SHCP 268LSE: ñoä bay hôi cuûa styren thaáp ( 5 – 15g/m2 ôû 200C trong 30 phuùt).

Nhựa vinylester

Cấu tạo hoá học

Đặc điểm

Cách sử dụng

Cấu tạo hoá học Phản ứng hoá học

ACID + EPOXY VINYLESTER (Không no)

Đặc điểm Nhận xét

Mật độ nối đôi thấp hơn nhựa polyester. Khoảng cách giữa 2 nối đôi xa nhau hơn. Các nối đôi chỉ xuất hiện ở cuối mạch. Trên mạch chính có cầu nối oxy - O -

Tính chất Vinylester mềm dẻo hơn nhựa polyester. Chịu va đập tốt, chòu aên moøn cao Chịu môi trường và hoá chất tốt. Khaû naêng chòu nhieät cao hôn so vôùi UPE

Cách sử dụng Cách đóng rắn: giống như polyester, sử dụng

tác nhân kết mạch (styrene, vinyl toluene) để tham gia đồng trùng hợp tạo mạng không gian.

Đặc điểm đóng rắn so với polyester

Các thành phần tham gia đóng rắn giống như polyester.

Sử dụng tác nhân kết mạch với tỉ lệ ít hơn.

Vận tốc đóng rắn tương đối chậm hơn.

TÊN THƯƠNG MẠI CỦA NHỰA VINYLESTER

Haõng Showa (Ñaøi loan)

Shwancor

Dow (Myõ)DOM

Ashland (Nhaät)

Ñaëc ñieåm caáu taïo

VE

SW – 901 D – 411 R – 802 Bisphenol A

SW – 905 D – 500 R – 500 Daãn xuaát cuûa Bisphenol A

SW – 907 D – 470 H – 600 Epoxy novolack

SW – 980 D – 8084 Elastomer: boïc kim loaïi, beâ toâng

CP – 95 Silicon

SO2, SO3 : (160 – 200oC) duøng D 411

Acid cromic: 25% duøng D 411

boàn chöùa HF vaø acid maïnh: duøng D 411, D 470

Boàn chöùa xaêng daàu: duøng D 411

HNO3, HF ..: duøng SW – 901

Leân men, amin acid: D 411, SW 901

VÍ DỤ: BỌC COMPOSITE CHO HỒ BÊ TÔNG CHỨA ACID HCl NỒNG ĐỘ 20%

1 Lớp Gelcoat 1 lớp Mat 300 + Nhựa UPE 1 lớp Provind + Nhựa UPE 1 Lớp Mat 300 + Nhựa UPE 1 Lớp Gelcoat 1 lớp DERAKANE (901) + Lớp Mat 300

Nhựa Epoxy

• Cấu tạo hoá học

• Đặc điểm

• Cách sử dụng

Cấu tạo hóa học Công thức hóa học: Nhựa epoxy có cấu trúc như hình

Nhựa epoxy không có nhóm ester, do đó khả năng kháng nước của epoxy rất tốt. Ngoài ra, vì có hai vòng thơm ở vị trí trung tâm nên nhựa epoxy chịu ứng suất cơ và nhiệt

ñoä tốt, do vậy, epoxy rất cứng, dai và kháng nhiệt tốt.

Đặc điểm

Nhựa có chứa nhóm epoxy nên rất hoạt động, đặc

biệt với những chất có hidro linh động như amin,

acid.. và anhydric. Riêng đối với rượu thì chỉ phản

ứng ở nhiệt độ cao.

Mạch phân tử no hoặc chứa ít nối đôi.

Trên mạch thường có các cầu nối - O – nên phân

tử mềm dẻo.

Đôi khi tồn tại nhóm OH trên phân töû

Ưu - khuyết điểm

ÖU ÑIEÅM KHUYEÁT ÑIEÅM

Cô tính cao. Chòu nhieät cao (150-

190oC). Ñoä beàn hoùa hoïc cao. Ñoä co ngoùt thaáp (0.5-

1%). Ñoä baùm dính vôùi kim

loaïi cao (ñoâi khi laø öu, khuyeát ñieåm)

Thaåm thaáu vaøo sôïi vaø vaûi thaáp. haïn cheá söû duïng epoxy trong phöông phaùp ñaép tay.

Thôøi gian phaûn öùng ñoùng raén keùo daøi.

Giaù thaønh cao. Quy trình söû duïng nghieâm

ngaët (do noù coù khaû naêng phaûn öùng vôùi raát nhieàu thaønh phaàn)

Cách đóng rắn Thành phần đóng rắn

Thông thường nhựa epoxy được đóng rắn từ hai thành phần riêng biệt:

1. Nhựa Epoxy

2. Chất đóng rắn Cách đóng rắn: có 3 cách đóng rắn chính

1. Đóng rắn bằng hợp chất chứa hydro linh động (amine).

2. Đóng rắn bằng các anhydride.

3. Đóng rắn bằng rượu

Cách đóng rắn• Đóng rắn bằng amine (phản ứng ở nhiệt độ

thường)

~ CH CH2 NH R NH CH2 CH

O HO H

2 ~ CH

O

CH NH2 R NH2

Cách đóng rắn

DETA (Diethylene tetramine): có độ chức lớn nhất, bốc khói nhiều, chứa trong chai thuỷ tinh, không chứa trong chai PET, PVC.

Độ chức: số nhóm chức có khả năng phản ứng

H2N CH2 NH CH2 NH2

Đóng rắn bằng amine

TETA (Triethylene tetramine)

PEPA (Polyethylene polyamine)

H2N NHn

NH2 CH2

H2N CH2 NH CH2 NH22

O

CH ~CH2> 140oC

O C O COO

CH2CH

O H

~CH2 CH ~

O H

CH2 CH ~

O

C

C

O

O

O ~ CH

O H

CH2

O CO CO

O H

110- 120oC

Đóng rắn bằng acid, anhydride

Khi dùng Anhydride maleic (AM), tốc độ đóng rắn nhanh, do AM trùng hợp nối đôi tạo sản phẩm dòn hơn, độ bền cơ lý hoá kém hơn so với dùng Anhydric phthalic (AP).

Nhiệt độ đóng rắnAM: t = 120-140oC

AP: t = 140-180oC

Đóng rắn bằng acid, anhydride

• Đóng rắn bằng rượu ở nhiệt độ > 180oC

RO H~ CH O

CH2 ~ CH

O H

CH2 O R

~ CH O

CH2

RO CH2 ~ CH

O

CH2CH

O H

Đóng rắn bằng rượu

Các loại nhựa Epoxy cơ bản

DER – 300: duøng trong keát caáu xaây döïng, vaät lieäu composite

DEN – 400: epoxy novolack duøng cho saûn phaåm chòu nhieät, hoaù hoïc.

DER – 500: duøng cho saûn phaåm cho saûn phaåm chòu nhieät vaø moâi tröôøng

DER – 600: duøng ñeå cheá taïo caùc loaïi khuoân maãu, trang trí, vec ni caùch ñieän

Ứng dụng

Sản xuất vật liệu composite: có độ bền cao hơn so với vật liệu composite đi từ polyester không no.

Chất tạo màng – sơn: dùng epoxy có M tương đối lớn đóng rắn với polyamine, polyamide cho màng sơn mềm dẻo, bóng do khi M lớn, hàm lượng epoxy nhỏ tạo ít nối ngang. Sơn epoxy bám dính cao, chịu môi trường tốt.

Verni cách điện: dùng epoxy có M cao phản ứng với dầu vỏ hạt điều, dầu thầu dầu. Dầu thầu dầu sau khi khử nước tạo acid béo, phản ứng với epoxy, màng sơn khô nhờ nối đôi liên hiệp trong dầu.

VẬT LiỆU GIA CƯỜNGVẬT LiỆU GIA CƯỜNG

VẬT LiỆU GIA CƯỜNG TRONG CÁC SẢN PHẨM COMPOSITE

Vaät lieäu taêng cöôøng (hay coát) cung caáp cô tính nhö: ñoä cöùng, ñoä beàn phaù huûy ... vaø cuõng caûi thieän moät soá tính chaát lyù hoïc: tính daãn, chòu nhieät ñoä, ñoä beàn moøn, tính daãn ñieän ... cho vaät lieäu composite.

Ñoái vôùi vaät lieäu taêng cöôøng, ngöôøi ta quan taâm ñeán nhöõng ñaëc tröng sau: cô tính phaûi cao, tyû troïng nhoû, töông thích vôùi nhöïa, deã gia coâng cheá taïo, giaù thaønh haï ...

Vaät lieäu gia cöôøng phaân ra thaønh 2 daïng: Daïng sôïi vaø daïng Haït

Sợi cacbon

Chất độn dạng hạt Ñoän daïng haït chòu nhieät, chòu moâi tröôøng,

chòu maøi moøn, giaù thaønh thaáp. Ñoän daïng haït coù khaû naêng gia coâng deã hôn,

taïo boït ít hôn so vôùi sôïi. Khi gia cöôøng vaät lieäu chòu löïc cao thì neân

choïn vaät lieäu daïng sôïi, hoaëc coù theå duøng moät lôùp sôïi, moät lôùp haït ñeå boå sung tính chaát.

Một số chất độn dạng hạt

Calci carbonate: chất độn thông dụng trong ngành nhựa, có khả năng làm giảm co ngót, cải thiện chất lượng bề mặt, tăng độ bền va đập, chịu nhiệt tốt.

Hạt thủy tinh: có hai dạng: đặc và rỗng. Chúng thường được sử dụng làm lõi.

Đất sét: Kaolin có độ trắng cao, không dẫn điện, chịu hoá học rất tốt ngay cả với acid mạnh.

Nhôm hydroxide: sử dụng thay thế các chất độn thông thường để chống cháy cho sản phẩm.

MOÄT SOÁ PHUÏ GIA TRONG COMPOSITE

1. Chaát taåy boït khí• Boït khí laøm saûn phaåm composite bò giaûm ñoä chòu löïc, ñoä

chòu thôøi tieát vaø thaåm myõ beà maët.• Löôïng thöôøng söû duïng: 0.2-0.5% löôïng nhöïa.• Löu yù: neân cho chaát taåy boït khí vaøo nhöïa tröôùc khi theâm

caùc thaønh phaàn

MOÄT SOÁ PHUÏ GIA TRONG COMPOSITE

2. Chaát thaám öôùt sôïi• Coù taùc duïng taêng khaû naêng thaám öôùt sôïi giuùp

söû duïng ñoän nhieàu hôn.• Löôïng duøng: 0.5-1.5% so vôùi ñoän.

khoâng coù phuï gia coù phuï gia

MOÄT SOÁ PHUÏ GIA TRONG COMPOSITE

3. Chaát taêng ñoä phaân taùn

MOÄT SOÁ PHUÏ GIA TRONG COMPOSITE

4. Chaát ngaên thoaùt hôi styrene