TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP.HCM KHOA KHOA HỌC VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU POLYMER-COMPOSITE GIÁO TRÌNH THỰC TẬP TÍNH CHẤT CƠ LÝ POLYMER Học kỳ I/2010 Bài 1 LƯU HÓA CAO SU 1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Tìm hiểu sơ lược về cao su thiên nhiên và ứng dụng của cao su. - Thực hành lưu hóa cao su và kiểm tra tính chất của cao su lưu hóa. 2. LÝ THUYẾT 2.1 Sơ lược về cao su Cao su thiên nhiên được phát hiện bởi nhà thám hiểm nổi tiếng Christophe Colomb. Trong hành trình thám hiểm châu Mỹ lần thứ hai, Colomb lần đầu tiên biết đến một quả bong tạo bằng nhựa cây. Mãi đến năm 1615, Torquemada viết quyển sách đầu tiên giới thiệu về cao su. Nhưng mãi đến những năm 1740, lợi ích và công dụng của cao su mới được khám phá nhờ công của hai nhà khoa học Pháp Condamine và Fresneau. Từ đó ngành cao su phát triển rất nhanh. Đặc biệt cây cao su được trồng rất nhiều ở các quốc gia thuộc địa Anh, Pháp trong các đồn điền lớn. Mủ cao su hay latex cao su thiên nhiên của Việt Nam, thường thu hoạch từ cây cao su giống Hevea, loài Brasiliensis, là một dung dịch màu trắng đục trong đó các hạt cao su ( cis- 1,4-polyisoprene ) phân tán trong môi trường nước. môt trường này được gọi là serum. Kích thước hạt cao su phân bố trong khoảng từ 50-3000 nm. Ngoài hydrocarbon cao su ra, latex còn chưa nhiều chất bao giờ cũng có trong mọi tế bào sống. đó là protein, acid béo, dẫn xuất của acid béo, sterol, glucid, hetersdi, enzyme, muối khoáng. Hàm lượng những chất cấu tạo nên latex thay đổi tùy theo các điều kiện về khí hậu, hoạt tính sinh lý và hiện trạng sống của cây cao su. Các phân tích latex từ nhiền loại cây cao su khác nhau cho ta con số trung bình về thành phần latex như sau: Cao su ……………………………………….30-40% Nước ……………………………………… 60-70% Protein ……………………………………….2-3% Acid béo …………………………………… 1-2% Đường và glucid …………………………… 1% Khoáng chất ………………………………….0.3-0.7% Để thuận lợi cho quá trình vận chuyển, một số sản phẩm cao su không cần sản xuất từ latex cao su thiên nhiên có thể được chế biến từ cao su khô. Cao su khô là sản phẩm đông tụ cảu latex. Có rất nhiều loại cao su khô khác nhau tùy theo phương pháp chế biến ( cao su tờ xông khói, cao su sạch, cao su crêpe , cao su skim…). Thành phần chính của cao su khô thường chỉ bao gồm cao su. Tuy nhiên tùy theo mục đích chế biến sản phẩn, cao su khô có thể được trộn với các phụ gia khác. 2.2 Lưu hóa cao su Lưu hóa là một phản ứng quan trọng của cao su sống hay còn gọi là cao su khô. Chính nhờ khám phá ra nó mà kĩ nghệ cao su trên thế giới phát triển mạnh mẽ to lớn như ngày nay. Việc khám phá ra kĩ thuật lưu hóa xảy ra tình cờ. Từ lưu hóa từ đó được sử dụng rộng rãi vì nó mang ý nghĩa lịch sử nhiều hơn là bản chất của phản ứng hóa học. Người phát minh ra phản ứng lưu hóa cao su là Charles Goodyear vào năm 1839. Ông đã vô tình khám phá ra tác dụng nhiệt đối với phản ứng lưu hóa cao su, giúp cao su dàn hồi, bền và dai. Nhưng nhà khoa học đặt tên cho phản ứng lưu hóa cao su là Thomas Hancock, ông đề nghị gọi tên phản ứng là “vulcanization” xuất phát từ “vulcain” là tên thần lửa. Lưu hóa cao su được xem như quá trình khâu mạch các phân tử cao su, tạo thành cấu trúc mạng không gian. Việc thay đổi cấu trúc làm thay đổi dột biến tính chất của vật liệu. Vật liệu từ mềm dẻo chuyển sang đàn hồi mạnh. Quá trình này có ý nghĩa rất lớn trong việc mở rộng phạm vi ứng dụng của cao su. Ngày nay từ “lưu hóa” được hiểu theo nghia rộng, không chỉ là một phản ứng nhiệt giữa lưu huỳnh và cao su, và như thế chất lưu hóa cũng ko phải duy nhất là lưu huỳnh. Trong công nghiệp lưu hóa còn thường được gọi là hóa chín hay hấp chín trong đó thể hiện rõ vai trò của nhiệt đến quá trình lưu hóa cao su. 2.3 Một số chất lưu hóa cao su. Quá trình lưu hóa cao su được thể hiện bởi nhiều tác nhân khác nhau. Hình thành nhiều hệ lưu hóa khác nhau, tạo ra nhiều sản phẩm cao su có tính chất khác nhau. Việc lựa chọn chất lưu hóa mang một ý nghĩa quan trọng ứng dụng trong ứng dụng cao su. Bảng sau cho đây cho biết một số chất lưu hóa thường được sử dụng trong cao su. ST T Chất lưu hóa Tác nhân lưu hóa Loại nối hóa học 1 Lưu huỳnh Lưu huỳnh Sn 2 Hệ peroxide Peroxide 3 Hệ oxid kim loại Peroxide 4 Dung bức xạ năng lượng Tia γ 5 Hệ nhựa Nhựa phenolic 2.4 Lưu hóa với lưu huỳnh Trong các hệ lưu hóa, hệ lưu huỳnh thường được sử dụng. đây là trường hợp dơn giản nhất. trộn vào cao su sống một lượng lưu huỳnh ( thực hiện bằng máy cán ). Khi hỗn hợp đã đều, đem ép hỗn hợp. ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của lưu huỳnh ( 120 o C ), lưu huỳnh khuếch tán và tan vào cao su một phần với tỉ lệ tùy theo điều kiện chế hóa. • Cao su mềm vào cao su enonite : Trên thực tế, tính chất của cao su lưu hóa thay đổi thao tỉ lệ lưu huỳnh hóa hợp. chỉ cần lượng tối thiểu của lưu huỳnh hóa hợp 0.15 phần là đủ xác định có sự lưu hóa. Cao su có : - Từ 0.15% đến 10% lưu huỳnh hóa hợp: ta có cao su lưu hóa mềm, tức là sản phẩm thương mại thộng thường - Từ 10-25% lưu huỳnh hóa hợp : ta có cao su bán ebonite có độ bền thấp, ít dàn hồi - Từ 25-32% lưu huỳnh hóa hợp : ta có cao su ebonite là chất cứng, rất bền và gần như mất tính đàn hồi. • Cơ chế phản ứng lưu hóa bởi lưu huỳnh có thể tóm tắt như sau: - Xúc tiến tác dụng với lưu huỳnh cho ra sản phẩm polysulfur loại Ac-S x -Ac, trong đó Ac là phần cùa xúc tiến. - Polysulfur phản ứng với phân tử cao su tạo sản phẩm dạng cao su -S x -cao su Khi không có xúc tiến, tốc độ phản ứng rất chậm. 2.5 Chất xúc tiến lưu hóa Chất gia tốc lưu hóa, còn gọi là chất xúc tiến, là chất hữu cơ có tác dụng tăng tốc độ lưu hóa cao su. Được sử dụng với một lượng nhỏ, có khả năng giảm thời gian hay hạ nhiệt độ lưu hóa, giảm lỉ lệ sử dụng chất lưu hóa và cải thiện chất lượng sản phẩm. như vậy, dùng các chất gia tốc lưu hóa, ta có thể thực hiện lưu hóa ở nhiệt độ và thời gian mà ta mong muốn. Các chất xúc tiến lưu hóa thường dung và tên thương mại của chúng: - Mercapto Benzo Thizol (MBT) - Disulfur Benzothiazyl (DM) - Cyclohexxyl-2-Benzothiazyl Sulfenamide (CBS) 2.6 Chất trợ lưu hóa Chất trợ lưu hóa còn được gọi là chất tăng hoạt hay chất đồng lưu hóa, là chất có tác dụng phụ trợ gia tốc lưu hóa cao su, tăng cường hoạt tính chất gia tốc hay bổ chính tác dụng nghịch của một số hóa chất khác trong cấu tạo hỗn hôp cao su (bao gồm latex) Chất trợ lưu hóa thường được chia thành hai nhóm : nhóm vô cơ bao gồm các oxide kim loại và nhòm hữu cơ là các acid béo. Tuy nhiên các trường hợp chất vơ cơ thường được ưa chuộng hơn. Một chất trợ lưu hóa thường được sử dụng nhất là kẽm oxide ( ZnO ) được điều chế bằng cách oxide hóa hơi kẽm kim loại hay nung hydrate kẽm. Kẽm oxide tác dụng với acid béo để tạo savon kẽm tan trong cao su. Savon này tác dụng với chất gia tốc tạo thành muối kẽm của chất gia tốc, có hoạt tính cao, giúp tăng tốc độ phản ứng lưu hóa. Kẽm oxide ngoài tác dụng trợ lưu hóa còn các công dụng khác : • Độn tăng cường lực cao su thể hiện ở lực kéo đứt, độ trễ • Dẫn nhiệt và khuyết tán nhiệt phát sinh nội 2.7 Chất hóa dẻo cao su Cao su cấu tạo bởi những chuổi phân tử rối loạn dài. Những chuỗi này được nối với nhau bởi những lực tự nhiên khác nhau, và do ảnh hưởng nhiệt chúng sẽ tự nới lỏng ra. Khi cho Sức chịu kéo dãn ( kJ/cm 2 ) Độ lưu hóa tốt nhất Thời gian lưu hóa ( giờ) chất hóa dẻo cao su vào, chúng xen vào giữa những chuỗi cao su vừa làm tách những chuỗi cao su ra vừa làm giảm lực hút giữa các phân tử. Một số chất hóa dẻo thường dùng là asphalte thiên nhiên, giàu thực vật, sáp paraphin, acid stearic, Vaseline, các polyester…được phân loại theo nguồn gốc: động vật, thực vật, than đá, dầu mỏ… Chất hóa dẻo có chức năng lớn trong cao su, giúp chế biến và gia công hỗn hợp cao su được dễ dàng, làm biến đổi cơ tính cao su lưu hóa. Tác dụng quan trọng của chất hóa dẻo lên cao su sống là giúp nhồi trộn được chất độn với tỉ lệ cao và giúp chất độn phân tán tốt trong cao su, dễ dàng định hình về sau ( tăng tốt độ cán và ép đùn ), giúp hỗn hợp cao su tránh hiện tượng chín sớm hay chết trên máy. Về phương diện kinh tế, các chất hóa dẻo làm giảm bớt thao tác cơ học cần thiết cho sự hóa dẻo cao su, giúp giảm được công suất tiêu thụ và thời gian chế tạo hỗn hợp cao su. Một số chất hóa dẻo đặc biết còn làm thay đổi tính dính, dai , cứng… Chất hóa dẻo thông thường được sử dụng rộng rãi là acid stearit CH 3 (CH 2 ) 16 COOH, là một acid béo, màu trắng, thường có lẫn acid oleic gây hại cho cao su. • Acid stearic có một số tác dụng chính sau khi trộn với cao su khô : - Tăng hoạt chất trợ lưu hóa bằng các tạo savon kẽm với oxide kẽm trong khi cán trộn - Khuếch tán than đen - Bôi trơn trục, giảm tính dính của cao su sống - Kháng lão vật lý cho cao su lưu hóa 2.8 Chất độn trong cao su Chất độn cao su thường chia làm ba loại: • Chất độn tăng cường lực là chất pha trộn vào cao su giúp cho hỗn hợp cao su lưu hóa tăng cường được tính chất cơ học. • Chất trộn trơ pha trộn vào cao su chỉ để hạ giá thành sản phẩm, không làm tăng hoặc giảm nhẹ các tính chất cơ học • Chất độn pha loãng có tính chất tương hợp với cao su pha trộn để hạ giá thành và nâng một số tính chất đặc biệt tùy theo mục đích sử dụng sản phẩm. Các loại chất độn cần có những yêu cầu chung như sau: độ mịn cao để dễ dàng phân tán, hàm lượng tạp chất thấp, độ ẩm thấp, độ tương hợp tốt… Chất độn thường dung nhất hiện nay là than đen (black cacbon). Có rất nhiều loại than đen khác nhau, tùy phương pháp chế tạo và nguồn gốc. Than đen có độ mịn cao thuộc loại chất độn tăng cường lực, được độn với hàm lượng rất cao (có thể lên đến 60-70% ). Than đen có tác dụng làm cứng hỗn hợp cao su tùy theo tỷ lệ độn, tăng đồ chống mái mòn, làm giảm khả năng biến dạng, … Sản phẩm cao su độn than đen có rất nhiều ứng dụng trong lĩnh vực yêu cầu chịu lực và kháng mài mòn cao, dày dép, trục, ron, thảm cao su … Tuy nhiên cao su độn than đen có màu nên không được ưa chuộng trong các sản phẩm trang trí nội thất và y tế. Cấu trúc lớp của than đen 2.9 Một số công thức lưu hóa cao su thông dụng. Tùy thuộc vào sản phẩm cao su cần có những đặc tính nào đối với sản phẩm mới, hoặc chỉ tiêu chất lượng như thế nào đối với sản phẩm truyền thống mà các nhà kĩ thuật cao su có thể chọn một công thức lưu hóa thích hợp. Tuy nhiên cũng chỉ có ba loại công thức lưu hóa cao su thông dụng như sau : Hóa chất Thành phần (phr) Hệ CV Hệ semi-EV Hệ EV Cao su thiên nhiên Kẽm oxide Acid stearic Lưu huỳnh CBS Chất phòng lão 100 5.00 2.00 2.5 0.6 2 100 5.00 2.00 1.5 1.5 2 100 5.00 2.00 0.5 5.0 2 Sự lựa chọn hệ lưu hóa dựa trên các yếu tố sau - Lưu hóa nhanh, hiệu quả - An toàn khi gia công - Lưu trữ an toàn - Phụ gia tan tốt trong cao su - Tương hợp với các phụ gia khác - An toàn và không gây hại khi sử dụng - Không có hiệu ứng phụ trên các tính chất khác ( lão hóa, kết dính …) Hệ hiệu quả và không hiệu quả ( hệ thông dụng ) là hai thái cực. một bên là hệ hiệu quả dùng lưu huỳnh ở mức độ thấp với hàm lượng chất xúc tiến cao Kết quả là đối với cao su thiên nhiên, sản phẩm lưu hóa có tỷ lệ mono-sulfur và di-sulfur cao, các biến đổi mạch chính thấp, thể hiện ở độ chịu nhiệt và kháng lão hóa cao. Đối với hệ thông thường, mức độ biến đổi mạch chính cao, độ chịu nhiệt và kháng lão hóa thấp. 2.10 Xác định thời gian lưu hóa cao su ( t 90 ) Thời gian lưu hóa cao su là một thông số quan trọng trong quá trình sản xuất các sản phẩm cao su. Thời gian lưu hóa cao su là thời gian đủ để quá trình lưu hóa xảy ra thường được xác định bằng với thời gian hỗn hợp lưu hóa đạt 90% tính chất ( t 90 ). Mỗi giá trị T 90 ứng với một nhiệt độ xác định và công thức lưu hóa xác định. Nếu thời gian lưu hóa không đủ sẽ dẫn đến hiện tượng cao su chưa chín và ngược lại thời gian lưu hóa cao su quá lâu sẽ làm cao su bị lão hóa. Thời gian lưu hóa t 90 được xác định thông qua giản đồ Rheometer như sau : trước tiên cần xác định giá trị M 90 bằng : M 90 =(M H – M L )x0.9 + M L Trong đó các giá trị M hf và M 1 được định nghĩa như trong hình vẽ sau Từ giá trị M 90 tính được, gióng theo trục Torque để tìm điểm cắt trên đường cong lưu hóa, từ điểm cắt gióng xuống trục thời gian để tìm giá trị t 90 . Trên giấy vẽ giản đồ rheometer trục thời gian có nhiều thang đo ( 15 phút , 30 phút, 60 phút…) Tùy theo điều kiện máy được cài đặt ở thang thời gian nào mà ta tính lại với tỉ lệ tương ứng 3. THÍ NGHIỆM 3.1. Hóa chất - Cao su khô - Kẽm oxide - Acid stearic - Lưu huỳnh - Chất xúc tiến CBS - Chất phòng lão - Chất độn: Than đen, khoáng sét, bột đá . 3.2. Dụng cụ - Máy cán hai trục - Máy ép giải nhiệt - Khuôn ép, cưa, kéo, cân, becher. - Máy đo kéo. - Thước đo chiều dày, cưa, kéo, máy dập. - Dao cắt mẫu theo chuẩn ASTM D412 và D624. - Bút ghi mẫu. - Bịch đựng mẫu. - Giấy báo. 3.3. Tiến trình thực nghiệm - Sinh viên chia thành 5 nhóm, 3SV/nhóm. - Mỗi nhóm làm 1 hệ lưu hóa. Bước 1: Chuẩn bị hóa chất - Cao su khô: 100 gam/ 1hệ - Cân các hóa chất theo đơn pha chế 6 hệ như sau: Hóa chất Thành phần (phr) Hệ không có chất độn Hệ có chất độn ( CT semi-EV) Hệ CV Hệ semi- EV Hệ EV Than đen Khoáng sét Bột đá Cao su khô 100 100 100 100 100 100 Kẽm 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Thời gian ( phút) oxide Acid stearit 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 Lưu huỳnh 2.5 1.5 0.5 1.5 1.5 1.5 CBS 0.6 1.5 5.0 1.5 1.5 1.5 Chất phòng lão 2 2 2 2 2 2 Than đen - - - 30 - - Khoáng sét - - - - 30 - Bột đá - - - - - 30 Bước 2. Cán trộn cao su và ép lưu hóa Cán trộn: - Cán cao su khô trên máy cán 3 lần để làm mềm cao su - Thêm kẽm oxide ZnO. Cắt đảo 2 lần - Thêm ½ than đen đều dọc trục. Cắt đảo 2 - 3 lần - Thêm acid stearic. - Thêm ½ lượng than đen còn lại. - Thêm xúc tiến. - Thêm chất phòng lão - Thu gom hóa chất rơi, cho vào cao su, cán đều và cắt đảo - Thêm lưu huỳnh. - Thu gom hóa chất rơi, cho vào cao su, cán đều. - Cắt đảo hai lần và cán xuất tấm. - Đánh dấu chiều định hướng của cao su. Ép lưu hóa: - Nhiệt độ ép lưu hóa: 150 O C - Thời gian ép: 10- 15 phút 4. ĐO CƠ LÝ 4.1. Độ bền kéo : theo tiêu chuẩn ASTM D412-98A hay ISO37. Một số thông số xác định được từ đường cong biến dạng sau khi đo - Biến dạng đứt : biến dạng cực đại của mẫu khi đứt - Ứng suất đứt : ứng suất cực đại của mẫu khi đứt - Modul M100, M300 : ứng với các khoản biến dạng 100%, 300%. Mẫu được cắt hình quả tạ với kích thước như sau: A C L D B Kí hiệu A B C D L Kích thước ( mm) 25 x 110 6 30 Ghi chú: x là chiều dày mẫu ( khoảng 3mm). x thay đổi được xác định lại ứng với mỗi mẫu. - Tốc độ kéo: 500mm/ phút 4.2. Khảo sát độ bền xé cao su: theo tiêu chuẩn ASTM D624 hay ISO34 Thông qua khảo sát độ bền xé cho ta biết lực của mẫu cao su lưu hóa khi bị kéo đứt Ký hiệu A B C D Kích thước (mm) 102 28 19 x Ghi chú: x là chiều dày mẫu ( khoảng 3mm). x thay đổi được xác định lại ứng với mỗi mẫu. 4.3. Các bước tiến hành đo mẫu: - Sử dụng máy ép và dao cắt mẫu theo chuẩn trên. Mỗi hệ cắt 5 mẫu. - Ký hiệu và đánh số thứ tự mẫu - Đo kích thước của từng mẫu: Chiều dài tổng cộng, bề rộng, bề dày. - Tiến hành kẹp mẫu với Gauge length là 33 mm ( đo kéo). - Đo mẫu theo hướng dẫn của GV. - Tốc độ kéo: 500mm/ phút Mỗi nhóm tiến hành đo độ bền kéo và xé của 2 hệ cao su mà nhóm đã lưu hóa. 5. KẾT QUẢ- BÁO CÁO ( Khoảng 4 trang A4) I. Trả lời câu hỏi II. Kết quả đo kéo, đo xé: (Hai hệ mà mỗi nhóm thực hiện cán và lưu hóa) Kết quả được trình bày như sau: 1. Đo kéo - Bảng số liệu các giá trị: M100, M300, Stress at peak ( Maximum stress), elongation at break. Mẫu Hệ semi-EV ( Không chất độn) Hệ CV M100 (MPa) M300 (MPa) Stress at peak (MPa) elongation at break % M100 (MPa) M300 (MPa) Stress at peak (MPa) elongation at break % 1 2 3 … Trung bình Sai số • Chú ý: SV xử lý số liệu và loại giá trị lệch thô bạo, sau đó tính lại giá trị trung bình. 2. Đo xé: ( tương tự trên) III. So sánh tính chất cơ lý của các hệ lưu hóa: 1. Tính chất của cao su khi thay dổi hệ lưu hóa ( 3 hệ không có chất độn) - Bảng số liệu ( Sử dụng giá trị trung bình của các nhóm thực tập trong cùng buổi) Đo kéo Đo xé M100 (MPa ) Sai số Stress at peak (MPa) Sai số elongat ion at break % Sa i số M100 (MPa) Sa i số Stress at peak (MPa) Sa i số elonga tion at break % Sai số CV Semi-EV EV - Vẽ 3 đồ thị, so sánh tính chất của 3 hệ trên, biểu diễn sai số trên đồ thị. - Nhận xét tính chất cơ lý khi thay đổi hệ lưu hóa. - Kết luận sử dụng hệ nào thì tốt nhất? Giải thích vì sao hệ này có cơ lý tốt nhất? 2. Tính chất của cao su khi thay đổi chất độn gia cường ( Hệ lưu hóa là semi-EV) - Bảng số liệu ( Sử dụng giá trị trung bình của các nhóm thực tập trong cùng buổi) Đo kéo Đo xé M100 (MPa ) Sai số Stress at peak (MPa) Sai số elongat ion at break % Sa i số M100 (MPa) Sa i số Stress at peak (MPa) Sa i số elonga tion at break % Sai số Không có chất độn Than đen Khoáng sét Bột đá - Vẽ đồ thị so sánh 3 tính chất của 4 hệ trên, biểu diễn sai số trên đồ thị - Nhận xét tính chất cơ lý của cao su: + Khi có và không có chất độn + Khi thay đổi chất độn. - Kết luận: Như vậy sử dụng chất độn nào tốt nhất cho cao su? Giải thích vì sao chất độn này gia cường cho cao su tốt nhất? IV. Kết luận Câu hỏi 1. Vai trò từng chất phụ gia lưu hóa? 2. Giải thích các bước thực hiện lưu hóa? a. Tại sao thêm ZnO trước, tại sao không thêm sau? b. Tại sao thêm ½ than đen rồi => acid => rồi lại ½ than đen? c. Vì sao cho lưu huỳnh vào cuối cùng trong quá trình cán trộn? 3. Giải thích quy luật cán trộn trên máy cán. Làm sao ổn định dòng chảy? 4. Thời gian lưu hóa ảnh hưởng như thế nào đến tính chất của mẫu cao su lưu hóa? [...]... thiện tính chất cơ lý khá tốt hoặc không thay đổi bao nhiêu Kích thước hạt CaCO3 vào khoảng 1-50 µm Độ bền cơ của vật liệu composite theo hàm lượng CaCO3 Độ bền cơ của vật liệu composite theo hàm lượng bột gỗ Điều này cho thấy CaCO3 hoặc bột gỗ là những chất độn tốt cho nhựa nền PP với mục đích giảm giá thành sản phẩm và thay đổi đặc tính sản phẩm 6 Thực nghiệm 6.1 Mục đích bài thực tập Bài thực tập. .. chúng Thực chất, quá trình hòa tan của polymer là quá trình phân tán lẫn nhau, tiếp theo là quá trình hòa tan lẫn nhau giữa 2 hoặc nhiều chất lỏng nhớt dẻo 2 Nhựa nền PP 2.1 Khái niệm Polypropylene là một loại nhựa nhiệt dẻo, có cấu trúc polymer hydrocarbon mạch thẳng được tổng hợp từ monomer propylene (CH 2=CH-CH3) PP thường có độ kết tinh khá cao, hơi đục, khá dẻo và còn có những tính chất cơ lý, nhiệt... trật tự nào, polymer được gọi là “Atactic” Hình 1 Các dạng cấu trúc khác nhau tuỳ theo tính điều hoà của mạch PP Chính do sự khác biệt về tính điều hoà trong cấu trúc này, đã tạo sự khác biệt về tính chất cơ lý giữa isotactic, syndiotactic và atactic 2.4 Điều chế Do trong 3 loại cấu trúc, isotactic PP có tính chất cơ lý tốt nhất và có nhiều ứng dụng nhất nên PP thường được điều chế ở dạng isotactic bằng... thiếu để cải thiện tính tương hợp của composite thành phẩm 4.2.1 Phương pháp xử lý vật lý Phương pháp xử lý bằng các tác động cơ học, tác động nhiệt…không hay ít làm thay đổi cấu trúc hoá học của sợi chỉ làm thay đổi tính chất bề mặt của sợi sao cho phù hợp với tính chất của composite thành phẩm Trong các phương pháp xử lý vật lý, phương pháp ngâm kiềm vẫn được sử dụng như một phương pháp đơn giản nhất,... một quá trình cân bằng giữa gia nhiệt-làm nguội tránh được trường hợp quá nhiệt ở polymer 1.2Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trộn Phân bố cở hạt, khối lượng riêng, hình dạng hạt, độ ẩm, đặc tính bề mặt, độ nhớt, nhiệt độ, thời gian, tốc độ trục, tích chất khác nhau giữa phụ gia và polymer .Các hạt càng có tính chất khác nhau càng khó trộn Kết quả trộn đạt được hiệu quả hay không dựa vào tính chất sản... (matrix) và chất gia cường Chất nền chiếm tỉ lệ cao hơn trong composite và nó bao lấy chất gia cường Một số vật liệu khó đạt được tính chất ưu việt nhất khi đứng riêng lẻ, nhưng composite mở ra một hướng mới cho phép người chế tạo sản phẩm chọn được sự kết hợp tối ưu nhất giữa chất nền và chất gia cường cho sản phẩm có tính chất tốt nhất Vật liệu compsite thành phẩm phải được định hình trong khuôn Chất nền... khuôn trước hoặc sau khi cho chất gia cường Tùy theo bản chất của nhựa mà việc định hình khuôn có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau như polymer hóa hoặc đóng rắn từ trạng thái lỏng Chất nền của các composite thương mại ngày nay thường là các polymer Dựa trên sự thay đổi của polymer khi chịu tác động nhiệt có thể chia thành 2 loại polymer: polymer nhiệt dẻo và polymer nhiệt rắn (hay còn gọi... ảnh hưởng đến sự hòa trộn polymer Hỗn hợp 2 hay nhiều polymer được gọi là tương hợp với nhau nếu chúng tạo thành hỗn hợp 2 pha ở mức độ vi mô nhưng tương tác giữa chúng với nhau tạo thành tính chất hữu ích và trong nhiều trường hợp còn tăng cường thêm tính chất cho vật liệu Tính trộn hợp là khả năng của polymer được trộn lẫn ở mức độ phân tử để tạo thành một pha đồng thể Polymer hòa trộn lẫn nhau ở... động khuếch tán, chuyển động đối lưu, chuyển động trượt Quá trình trộn có thể phân biệt thành trộn phân bố và trộn phân tán: Quá trình trộn phân bố là quá trình phân bố chất độn vào polymer liên tục trong quá trình này ta chỉ chú ý đến sự đồng đều ở mức độ vĩ mô Do đó yêu cầu của lực tác đông không cao Quá trình trộn phân tán là qúa trình các hạt chất độ bị phá vỡ dưới dạng các hạt sơ cấp đi vào khối poymer... rộng lớn được sử dụng làm màng ủ trong nông nghiệp… 2 Thực nghiệm 2.1 Mục đích bài thực tập Bài thực tập này sẽ giúp sinh viên được tiếp xúc thực tế với máy đùn một loại máy gia công vật liệu nhựa phổ biến Trên cơ sở đó sẽ học hỏi cách sử dụng và tiến hành thực hành trực tiếp trên máy để đùn các hỗn hợp của nhựa PP với bột đá va bột gỗ 2.2 Hoá chất và thiết bị thí nghiệm - Các hỗn hợp PP/ bột đá và . 0.6 1.5 5.0 1.5 1.5 1.5 Chất phòng lão 2 2 2 2 2 2 Than đen - - - 30 - - Khoáng sét - - - - 30 - Bột đá - - - - - 30 Bước 2. Cán trộn cao su và ép lưu hóa Cán trộn: - Cán cao su khô trên máy. LIỆU POLYMER- COMPOSITE GIÁO TRÌNH THỰC TẬP TÍNH CHẤT CƠ LÝ POLYMER Học kỳ I/2010 Bài 1 LƯU HÓA CAO SU 1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Tìm hiểu sơ lược về cao su thiên nhiên và ứng dụng của cao su. - Thực. thang thời gian nào mà ta tính lại với tỉ lệ tương ứng 3. THÍ NGHIỆM 3.1. Hóa chất - Cao su khô - Kẽm oxide - Acid stearic - Lưu huỳnh - Chất xúc tiến CBS - Chất phòng lão - Chất độn: Than đen, khoáng