Đề tài: Vật liệu compozit trên nền nhựa Epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 5/7/2014 ‹#› TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIVIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌCTRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU POLIME-COMPOZIT Đề tài: Vật liệu compozit trên nền nhựa Epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh GVHD: PGS. Tạ Phương Hòa. Nhóm sinh viên thực hiện. Họ & Tên SHSV Lớp. Nguyễn Văn Dũng 20103611 Polyme-k55 Nguyễn Đình Hiếu 20103216 Polyme-k55 Mai Đức Hiếu 20103124 Polyme-k55 Nguyễn Tuấn Phương 20092060 Polyme-k54 Hoàng Quang Hưng 20091360 Polyme-k54 Vật liệu compozit là một hệ thống gồm hai hay nhiều pha, trong đó pha liên tục được gọi là pha nền và pha gián đoạn gọi là pha gia cường. Phân loại PC! Phân loại theo chất nền! Nền polymer Nền kim loại. Nền gốm và thủy tinh. Phân loại theo chất gia cường. Chất gia cường dạng sợi liên tục. Chất gia cường dạng sợi ngắn, vẩy: Mica….. Chất gia cường dạng phân tán : titan oxit, canxicacbonat… Độn không khí VẬT LIỆU COMPOZIT VẬT LIỆU KIM LOẠI TRUYỀN THỐNG Khối lượng riêng nhỏ bằng khoảng 20-30% . Tính chất cơ lí có thể cao hơn hợp kim thép. Chịu hóa chất, môi trường rất tốt. Thay đổi màu sắc tùy ý. Dẫn và chịu nhiệt không tốt. Cách điện tốt Khối lượng riêng lớn VD : thép C45 là 7850 Kg/m3 Tính chất cơ lí cao. Có một số chịu hóa chất, môi trường còn phần lớn là không. Rất khó có thể thay đổi màu sắc. Dẫn và chịu nhiệt rất tốt. Không cách điện PC hay Vật liệu truyền thống? CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU POLYME COMPOZIT 5 Là một loại vật liệu compozit cao cấp, có pha nền là nhựa Epoxy và pha gia cường là sợi thủy tinh.   GRE 9 lớp Vf=48 GRE 3 lớp Vf=40 Al-Mg (0.5% Mg) Bền kéo, Mpa 309.7 153.28 303 Độ cứng, HB 62.1 38.7 75 Khối lượng riêng, kg/m3   1850   2630 Nhiệt độ tối đa chịu được (0C)   180 Một số tính chất của GRE - độ bền kéo, bền va đập, độ cứng cao. - khả năng chịu dung môi, hóa chất, môi trường tốt. - nhiệt độ chịu tối đa 1800C, áp suất chịu tối đa 10-20 bar. - khả năng in phun, kết dính tốt. How it’s made Nguyên liệu Gia công Epoxy là một loại nhựa nhiệt rắn, được lưu trữ dưới dạng tiền polymer trước khi sử dụng. Có năm loại nhựa Epoxy cơ bản. 1. Epoxydiam. 2. Epoxy –Novolac. 3. Epoxy vòng no. 4. Epoxy Este . 5. Epoxy mạch thẳng Nguyên liệu Nhựa nền epoxy Sợi thủy tinh Chất đóng rắn Chất độn và phụ gia Một số tính chất nhựa epoxy. bám dính tốt, thấm ướt tốt – do có nhóm chức hoạt động Thích hợp với nhiều phương pháp gia công. Chịu hóa chất, môi trường tốt. Độ bền cơ lí cao, có khả năng biến dạng nhiệt. Là sản loại Epoxy phổ biến nhất Được tổng hợp từ phản ứng giữa Bisphenol-A và Epiclohydrin. Epoxydiam Có thành phần chính là các hợp chất oxit vô cơ như: - SiO2, MgO, CaO, Na2O, Al2O3, TiO2, Fe2O3… Ưu điểm Bền môi trường, thời tiết, hóa chất Cách điện Cơ tính cao Dễ chế tạo, tạo hình Giá thành rẻ Sợi thủy tinh Glass Fiber A-Glass C-Glass S-Glass R-Glass E-Glass H Chế tạo sợi thủy tinh một giai đoạn Công dụng và đặc điểm. Đóng rắn tạo mạng không gian cho nhựa. Biến tính nhựa. Tham gia vào cấu trúc nhựa sau đóng rắn. Chất đóng rắn Là những chất có hydro linh động như: Amin, polyamide… Chất đóng rắn cộng hợp Chất đóng rắn trùng hợp Một số chấ đóng rắn thông dụng Là axit, bazo lewis. Đóng rắn nhờ trùng hợp mở vòng Epoxy. Chất đóng rắn trùng hợp Chất phụ gia : Đưa vào với một lượng nhỏ, nhằm thay đổi một số tính chất của vật liệu. Chất chống cháy Chất phòng lão Chất liên kết Chất chống co ngót Chất chống UV Chất độn và phụ gia Chất phụ gia Tác dụng : Tăng cường độ tương hợp giữa nền và sợi gia cường. Thường là các hợp chất có hai nhóm chức, một đầu có khả năng phản ứng với sợi gia cường đầu còn lại phản ứng được với nền Epoxy. phản ứng với nhựa trong quá trình đóng rắn Chất liên kết Phản ứng với Epoxy trong quá trình đóng rắn Chất liên kết Sợi thủy tinh Một số chất liên kết thông dụng cho Epoxy Dẫn xuất vinylbenzylsilan chứa cation Amino propyltrisMetoxyl Silan Trong quá trình sử dụng vật liệu bị lão hóa dưới nhiều tác động. Chất chông oxy hóa có tác dụng kéo dài tuổi thọ sản phẩm. Là các chất có chứa hidro linh động, có thể chuyển nhận điện tử. Chất chống oxy hóa Chất chống cháy: PVC, CR….Chất chống co ngót : có thể sử dụng chất hoạt động bề mặt ( LAS), chất độn, chất hóa dẻo LAS : (CH2CH2OH)3N- triethanol Amin, Dibutyl Amin ( C4H9)2N….Chất hóa dẻo: C17H33COOC4H9 – Butyl oleat Chất chống UV Chất chống cháy Chất chống co ngót Chất độn Bột nhẹ Mica Talc Sự định hướng của sợi Tương tác nền-sợi Lượng sợi có trong GRE Kĩ thuật gia công Tỉ lệ và điều kiện đóng rắn. Một số yếu tố ảnh hưởng tới độ bền GRE Sự định hướng của sợi   GS. David, ĐH California Tương tác nền-sợi Mức độ tương hợp nền-sợi Độ thấm ướt nền lên sợi Lượng sợi có trong GRE. Kĩ thuật gia công Hạn chế bọt khí Độ đồng đều của nhựa Độ thấm ướt, bám dính của nền lên sợi Tỉ lệ, thời gian, nhiệt độ.. đóng rắn Giới thiệu năm phương pháp gia công Lăn ép bằng tay Đúc kéo Quấn ống Đúc chân không Hút chân không. Gia công Lăn ép bằng tay  Đúc chân không Bơm chân không Vật liệu làm kín Túi chân không Sợi gia cường chưa thấm nhựa Nhựa Epoxy Sợi đã được phủ nhựa Túi chân không Vật liệu dẫn nhựa Vật liệu tháo khuân Vật liệu định cốt Ống dẫn nhựa Vật liệu làm kín Vật liệu tháo khuân Lớp gia cường Đầu nối và ống dẫn Hút chân không Bơm nhựa vào khuân Đúc kéo Quấn ống Một số ứng dụng Lý giải từ VINACONEX Áp lực nước Va Tại thổ địa mà ra! Nguyên liệu làm ống Thiết kế Thi công Sử dụng Bốn nguyên nhân có thể Dẫn tới vỡ ống! Thiết kế : ống, hệ thống mạng ống có đảm bảo ? Đường kính ống tương ứng với lưu lượng bơm? Độ đồng tâm, độ nghiêng cho phép của ống ? Vị trí và số bệ đỡ ống ? Áp lực ống có thể chịu so với áp lực tại nơi lắp đặt ? Khảo sát và các biện pháp xử lí địa chất ? Thiết kế Van xả áp RAF Giải pháp cho áp lực nước va Việc thi công có làm đúng thiết kế hay không ? - Độ nghiêng của ống so với thiết kế ? - Độ lệch các trụ đỡ ống so với nhau có nằm trong giới hạn cho phép ? - Có xử lí địa chất như thiết kế ? Có đảm bảo chất lượng các trụ đỡ ? Thi công Mặt cắt ngang ống dẫn nước Độ nghiêng của ống Sợi gia cường có đảm bảo đồng đều hay không? Số lớp trong ống có đảm bảo đủ lớp và đủ độ dày ? Kĩ thuật gia công. Chất lượng nhựa nền và chất phụ gia ? Nguyên liệu Có sử dụng đúng kĩ thuật hay không ? Có bơm vượt quá lưu lượng nước cho phép của ống ? Có kiểm tra, bảo trì ống định kì ? Sử dụng Cảm ơn Cô cùng các bạn đã theo dõi!