Tiểu luận: Gia công Polyme ppt

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ
TIỂU LUẬN
Khoa: Công nghệ Cơ khí
Lớp: ĐHCK5A, Nhóm: 4
Khoá học: 2011-2012
GVHD: Th.S. Nguyễn Minh Tuấn
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Tp.HCM, Ngày 12 tháng 11 năm 2011
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ
…o00o…
Lớp HP: 210301001
Danh sách nhóm:
Nguyễn Văn Lý 09088551
Lê Quang Sinh 09230691
Huỳnh Cường 09084731
Lê Minh Tuấn 09077111
Trần Văn Đệ 09078221
Nhóm thực hiện: 17 2
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Tp.HCM, Ngày 12 tháng 11 năm 2011
MỤC LỤC
PHẦN A: NỘI DUNG 5
I. VẬT LIỆU HỮU CƠ (POLIME) 5
II.CẤU TẠO POLYME VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA POLYME
5
1. Cấu tạo polyme 5
a. Phân tử polyme 5

b. Cấu trúc mạch của phân tử polyme 7
c. Cấu trúc vật liệu của polyme 12
2. Các tính chất của polyme 13
a. Tính chất nóng chảy và hòa tan 13
b. Cơ tính của polyme 13
c. Các tính chất khác 14
III. MỘT SỐ VẬT LIỆU POLYME ĐIỂN HÌNH VÀ ỨNG
DỤNG 15
1. Phân loại 15
2. Chất dẻo 16
a. Chất dẻo nhiệt dẻo 16
b. Chất dẻo nhiệt rắn 17
3. Elastome 18
a. Lưu hóa 18
b. Các loại elastome 19
4. Sợi 20
5. Màng 20
6. Chất dẻo xốp 20
7. Sơn 21
8. Keo 21
Nhóm thực hiện: 17 3
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
IV. GIA CÔNG POLYME 21
1. Phôi liệu 21
a. Các chất phụ gia 22
b. Các chất tăng cường 22
2. Gia công polyme 22
a. Đúc áp lực 22
b. Đúc ép 23
c. Đúc trao đổi 23

d. Đúc phun 23
e. Đúc đùn 24
f. Đổ khuôn 26
g. Các phương pháp gia công polyme 26
PHẦN B: TÀI LIỆU THAM KHẢO 29
PHẦN A: NỘI DUNG
Nhóm thực hiện: 17 4
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
I. VẬT LIỆU HỮU CƠ (POLYME)
Ngày nay nói đến vật liệu hữu cơ, người ta nghĩ ngay đến các polyme
hữu cơ bao gồm chất dẻo, cao su, sợi, keo …
Trong cơ khí polyme đang được sử dụng ngày một nhiều làm thân vỏ
máy, ô tô, ti vi… và đặc biệt là các chi tiết máy bằng composite nền polyme.
Có nhiều cách phân loại polyme như: theo nguồn gốc hình thành
(polyme tự nhiên và nhân tạo), theo cấu trúc mạch (mạch thẳng, nhánh, mạng
lưới, không gian), theo tính chất nhiệt (polyme nhiệt dẻo và polyme nhiệt
rắn), theo lĩnh vực ứng dụng (chất dẻo, cao su, sợi, sơn, keo …), theo độ phân
cực (phân cực và không phân cực).
Vật liệu polyme được chế tạo tương đối dễ, rẻ tiền, tính chất được điều
chỉnh trong một khoảng rộng cho nhiều mục đích sử dụng. Gần đây những
nghiên cứu và phát triển các vật liệu composite nano polyme với những tính
chất đặc biệt về cơ, hóa, nhiệt và dẫn điện, hứa hẹn một khả năng ứng dụng to
lớn của các vật liệu polyme.
II. CẤU TẠO POLYME VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA POLYME
1. Cấu tạo polyme
a. Phân tử polyme
Phân tử polyme khổng lồ được hình thành tử các đơn vị cấu trúc,
như các mắt xích nối nhau lặp đi lặp lại nhiều lần gọi là “me”. Me đơn giản
là monomer, còn polyme là nhiều “me”. “Me” là đơn vị cơ bản của chuỗi
phân tử polyme.

Nhóm thực hiện: 17 5
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
a. PVC (polyvinyl clorit),
b. PP (polyprôpylen), c. PS (polystyren), d. PMMA (polymêtyn metacrylat) -
thủy tinh hữu cơ
Polyme dị mạch: mạch chính gồm các nguyên tử cacbon và các
nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác liên kết với nhau.
b) nylon 6,6
polycacbonat
Liên kết của các nguyên tử trong phân tử polyme là liên kết đồng
hóa trị. Sự tạo thành các mắt xích “me” trong phân tử polyme tạo cho nó
tính mềm dẻo, đàn hồi.
Phân tử polyme tạo thành từ các “me” có cáu tạo giống nhau thành
một chuỗi dài. Khối lượng (độ dài) của phân tử polyme là khác nhau.Trong
cùng một vật liệu polyme có những đoạn phân tử dài, có đoạn ngắn và đa
Nhóm thực hiện: 17 6
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
số là các đoạn trung bình. Khối lương phân tử càng lớn (mạch càng dài) thì
nhiệt độ nóng chảy càng cao, độ bền cao nhưng độ chảy thấp. Khối lượng
phân tử thấp thì nhiệt độ nóng chảy thấp, độ bền thấp nhưng độ chảy cao.
Sự phân bố khối lương của các phân tử polyme là đặc biệt quan trọng.
Người ta luôn mong muốn tạo ra vật liệu polyme trong đó các phân tử có
cùng độ dài và trọng lượng. Tuy nhiên điều đó rất khó đạt được mà thực tế
chỉ có thẻ thu được vật liệu polyme có phân bố khối lượng trong giải hẹp
có nghĩa các phân tử có độ dài, trọng lượng không quá xa nhau. Vật liệu
polyme có phân bố khối lượng phân tử hẹp dễ gia công hơn và có tính chất
cơ lý cao hơn.
b. Cấu trúc mạch của phân tử polyme
Hình dạng mạch: mạch polyme thẳng chỉ là đơn giản hóa, các
nguyên trong mạch chính liên kết với nhau một góc là 109

o
,5 với khoảng
cách giữa các nguyên tử là 0,154nm.
a) Sơ đồ mạch cacbon trong mặt phẳng
b) Trong không gian
Nhóm thực hiện: 17 7
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Hình dạng mạch không gian có nhiều uốn lượn
Trong không gian ba chiều các nguyên tử có thể quay theo chiều quỹ
đạo đường tròn đáy hình nón và uốn gập
Hình dạng mạch quyết định các tính chất quan trọng của polyme
trong đó có tính đàn hồi của cao su. Tính chất cơ nhiệt của polyme phụ
thuộc nhiều vào khả năng quay của các đoạn mạch khi có ứng lực hoặc
thay đổi nhiệt độ.
Một số cấu trúc của polyme: Tính chất của polyme ngoài sự phụ
vào khối lượng nguyên tử, hình dạng của nó còn phụ thuộc vào cấu trúc
mạch phân tử. Có 4 loại cấu trúc mạch polyme gồm polyme mạch thẳng,
mạch nhánh, mạch lưới, mạch không gian.
Nhóm thực hiện: 17 8
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Cấu trúc mạch polyme.a) mạch thẳng; b) mạch nhánh; c) mạch
lưới; d) mạch không gian.
Đối với các copolyme đồng trùng hợp từ hai (hoặc nhiều) monome
khác nhau có thể sự sắp xếp các monome khác nhau. Chúng có thể sắp xếp
hoàn toàn ngẫu nhiên, sắp xếp xen kẽ, sắp xếp từng khối và sắp xếp theo
kiểu ghép.
Nhóm thực hiện: 17 9
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Sơ đồ mạch của các polyme đồng trùng hợp: a) ngẫu nhiên; b) xen
kẽ; c) khối; d) ghép

Hình thái cấu tạo: một số polyme có các nhóm thế R liên kết trực
tiếp với mạch chính.
Me (a) và các dạng "đầu nối đuôi" (b), "đầu nối đầu" (c)
Trong đó R là một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử không phải
hydro (ví dụ: Cl, CH
3
, C
6
H
5
).
Các “me” có thể có kiểu hình thái sắp xếp kiểu “đầu nối đuôi” hoặc
“đấu nối đầu”. Sự sắp xếp như trên của các nhóm R làm thay đổi các tính
chất của polyme. Cùng một loại polyme nhưng hình thái sắp xếp nhóm thế
khác nhau sẽ có tính chất khác nhau.
Khi nhóm thế R của các đồng phân ở cùng một bên của mạch,
polyme được gọi là izotactic. Khi nhóm thế R nằm cách đều nhau về hai
phía, polyme được gọi là syndiotactis. Khi nhóm thế R nằm hoàn toàn
ngẫu nhiên, polyme được gọi là atactis .
Nhóm thực hiện: 17 10
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Các đồng phân không gian
a) Izotatic
b) Syndiotactis
c) atactic
Đối với các “me” có liên kết đôi còn có đồng phân hình học. Chẳng
hạn cao su tự nhiên (izopren) nhóm thế CH
3
và nguyên tử H trong cấu trúc
là cùng nằm một phía. Nhưng thay đổi cách sắp xếp nhóm thế CH

3
và
nguyên tử H về hai phía khác nhau ta có một polyme có tính chất khác hẳn
gọi là gutta percha.
Các đồng phân
Cấu trúc của cao su tự nhiên gọi là cấu trúc kiểu cis còn của gutta
percha gọi là cấu trúc trans.
c. Cấu trúc của vật liệu polyme
Phân tử polyme có cấu trúc dạng mạch.
Nếu các mạch phân tử polyme sắp xếp không có quy luật thì chúng
sẽ tạo thành polyme có cấu trúc vô định hình. Nếu các phân tử polyme sắp
xếp có quy luật sẽ tạo nên vật liệu polyme có cấu trúc tinh thể. Thông
thường vật liệu polyme là vô định hình nhưng đôi khi cũng tồn tại ở trạng
thái tinh thể. Khác với kim loại có cấu trúc hoàn toàn tinh thể, tổ chức vật
liệu polyme tinh thể gồm cả trạng thái tinh thể và vô định hình. Nói cách
khác các đại phân tử polyme chỉ kết tinh từng đoạn và phân bố xen kẽ giữa
các đoạn không kết tinh.
Nhóm thực hiện: 17 11
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Gần đây cách hình dung về trạng thái tinh thể polyme theo mô hình
mạch gấp cho ta cách nhìn chính xác và thuận tiện hơn.
Cấu trúc mạch gấp của polyme tinh thể
Theo mô hình này, các tinh thể polyme là các tấm mỏng, hình dạng
đều đặn, dày cỡ 10nm và chiều dài khoảng 10µ.
Tổ chức của polyme có thể là hoàn toàn vô định hình hoặc kết tinh
một phần, trong đó các vùng tinh thể có sự sắp xếp đều đặn phân bố trong
nền vô định hình.
Tổ chức của polyme bán tinh thể
Một số polyme kết tinh từ trạng thái nóng chảy tạo thành các tiểu
cầu (spherulite). Các tiểu cầu bao gồm các tấm tinh thể gấp mạch (vùng

sáng), dày cỡ 10nm, hướng từ tâm ra ngoài nằm xen kẽ giữa các khu vực
vô định hình (vùng tối).
Nhóm thực hiện: 17 12
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Tính chất cơ lý của polyme cũng phụ thuộc vào trạng thái tổ chức
của nó. Polyme tinh thể bền hơn và có nhiệt độ nóng chảy cao hơn polyme
vô định hình.
2. Các tính chất của polyme
a. Tính chất nóng chảy và hòa tan
Do khối lượng phân tử lớn nên polyme không thể biến sang trạng thái
khí. Khi đun nóng chúng không thể chuyển thành chất lỏng có độ nhớt thấp
(sền sệt). Nếu trọng lượng phân tử lớn và độ phân cực mạnh thì chúng không
hòa tan trong bất cứ dung môi nào.
b. Cơ tính của polyme
Phụ thuộc vào cấu tạo, nhiệt độ và các trạng thái vật lý
- Biến dạng dưới tác dụng của lực: Modun đàn hồi, giới hạn bền
kéo, tính dẻo và độ dãn dài của polyme được xác định tương tự như kim loại.
kéo khoảng 100MPa. Độ dãn dài tương đối cực đai khoảng 1000% (kim
loại tối đa 100%). Khi nhiệt độ tăng modun đàn hồi giảm độ bền kéo giảm,
độ dẻo tăng.
- Tăng tốc độ biến dạng làm tăng tính dẻo và có thể biến dạng dị
hướng.
- Độ bền mỏi: Có thể bị phá hủy dưới tác dụng của tải trọng có
chu kỳ, tuy nhiên giới hạn mỏi nhỏ hơn rất nhiều so với kim loại.
Nhóm thực hiện: 17 13
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Cấu trúc khái quát polyme mạch thẳng (hình a)
Nhánh (hình b)
Mạng lưới (hình c) và không gian( hình d)
- Độ dai va đập: Phụ thuộc vào điều kiện tác dụng của lực va đập,

nhiệt độ và kích thước mẫu. Nhìn chung độ va đập của polyme nhỏ.
- Độ bền xé: Là năng lượng cần thiết để xé rách một mẫu có kích
thước theo tiêu chuẩn quyết định khả năng làm việc của bao bì, vỏ dây điện
…
c. Các tính chất khác:
- Tính chất lão hóa: Là hiện tượng độ cứng tăng dần, mất dần tính
đàn hồi và dẻo dẫn tới polyme bị dòn, cứng và nứt vỡ theo thời gian. Thông
dụng nhất là sự oxy hóa của polyme bởi oxy khí quyển.
- Khối lượng riêng: Không cao lắm khoảng 0,9÷2,2 g/cm
2
tùy
từng loại.
- Độ bền riêng (độ bền kéo/khối lượng riêng): Một số polyme lớn
hơn kim loại (nilon 6.6 có độ bền riêng là 71 km)
- Tính dẫn nhiệt: Dẫn nhiệt rất thấp, thường làm cách nhiệt dưới
dạng bọt, mút ….
Nhóm thực hiện: 17 14
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
- Tính chất điện : Điện trở suất rất cao 10
15
-10
18
Ω/ cm là chất cách
điện tuyệt vời
- Tính chất quang: một số polyme có thể truyền ánh sáng. Muốn
vậy chung phải ở dạng vô định hình (polycacbonat pc truyền sáng 80%,
polyester truyền sáng 90%).
III. MỘT SỐ VẬT LIỆU POLYME ĐIỂN HÌNH VÀ ỨNG
DỤNG
1. Phân loại

Theo nguồn gốc hình thành: polyme có nguồn thiên nhiên
như xenlulozo, cao su tự nhiên, protein, enzym. Polyme tổng hợp gồm pe,
ps, pp, pvc
Theo cấu trúc mạch phân tử: polyme được chia ra thành
polyme mạch thẳng, mạch nhánh, mạch lưới và mạch không gian.
Theo tính chịu nhiệt: polyme gồm hai loại, polyme nhiệt dẻo
và polyme nhiệt rắn.
Theo độ phân cực: chia ra làm hai loại:
+ Polyme không phân cực
+ Polyme phân cực
Theo lĩnh vực sử dụng: polyme được chia ra thành nhiều
nhóm như chất dẻo, sợi, elastome, sơn, keo
2. Chất dẻo
a. Chất dẻo nhiệt dẻo
Các chất dẻo nhệt dẻo có cấu trúc mạch thẳng hoặc nhánh.
Chất dẻo nhiệt dẻo có độ mềm dẻo cao thường là không chịu lực, được
sử dụng các tấm trong suốt, ống, màng mỏng, vật liệu điện môi
Nhiệt độ sử dụng các vật phẩm bằng chất dẻo nhiệt dẻo thấp, khoảng
60 ÷ 70
o
C, trên nhiệt độ này nhiều tính chất cơ lý giảm một cách đột ngột.
Một số loại chất dẻo nhiệt dẻo: Polyetylen(pe); polystyren(ps)
polypropylen(pp); polyamit(pa) polyvinylclorit(pvc)
Nhóm thực hiện: 17 15
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Vật liệu Tính chất Công dụng
Polyme nhiệt dẻo
Polymetylmet
-acrilat
(PMMA)

Độ trong suốt cao
(thủy tinh hữa cơ) bền
với thời tiết, cơ tính
trung bình
Kính ô tô, cửa
máy bay, dụng cụ đo
đạc
Polytetraflo-
etylen
(PTFE)
Trơ trong hầu hết
các môi trường, hệ số
ma sát nhỏ, có thể sử
dụng tới 260
0
c
Vật liệu chống
ăn mòn, mài mòn các
van, ống, đệm chịu hóa
cứng
Polyamit (PA) Độ bền cao, bền
ma sát, hệ số ma sát nhỏ,
hút nước và một số chất
lỏng khác
Ổ trượt, bánh
răng, bàn chải, vỏ bọc
dây cáp, dây điện
Polycacbonat
(PC)
Có tính ổn định

kích thướt cao, bền va
đập, trong suốt, bền
nhiệt, chịu hóa chất
trung bình hút ít nước
Bánh răng,
bulong, chụp đèn, mặt
nạ an toàn, làm nền
phim đĩa CD
Polyetylen(PE) Bền hóa, cách
điện, dẻo, hệ số ma sát
nhỏ, độ bền thấp
Chai lọ, ống,
màng đồ chơi, cách
điện
Polypropylen
(PP)
Bền với sự thay
đổi nhiệt độ, cách điện,
độ bền mỏi cao, bền hóa
chất
Chai lọ có thể
thanh trùng được, màng
bao gói, vỏ tivi
Polystyren (PS) Trong suốt, cách
điện, ổn định kích thước,
Làm tường, hộp,
bàn ghế, bọc dây
Nhóm thực hiện: 17 16
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
chịu nhiệt tốt điện…

Polyvinylclorit
(PVC)
Độ cứng cao nên
hay gia công cùng chất
hóa dẻo, bền hóa , có
tính phân cực
Ống, bọc dây
điện, thảm, băng ghi
âm, vải trải sàn…
b. Chất dẻo nhiệt rắn
Chất dẻo nhiệt rắn được chế tạo từ các chất liên kết là các polyme
mạch thẳng và chất đông cứng, chất hóa dẻo, chất độn, chất xúc tiến, dung
môi…
Chất dẻo nhiệt rắn khi đông cứng có độ bền cao hơn chất dẻo nhiệt
dẻo, tính chịu nhiệt cao, cách điện tốt
Các chất dẻo nhiệt rắn bao gồm: Nhóm epoxy, phenolformaldehyd,
polyete, silicon….
Vật liệu Tính chất Công dụng
Polyme nhiệt rắn
Epoxy Độ bền cao,
cách điện tốt chống
ăn mòn, ổn định
kích thước, bám
dính tốt
Vật liệu đúc,
keo dán, sơn, vật liệu
composite
Phenolic Cứng ổn định
kích thước tới
150

0
C. kết hợp tốt
với nhiều loại nhựa
và chất trộn
Chế tạo vật
liệu textolit, baxelit,
bánh răng…
Polyeste Cách điện,
bền rẻ
Vật liệu
composite, chi tiết
ôtô, ghế, quạt.
Nhóm thực hiện: 17 17
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Silicon Cách điện,
bền, trơ với hóa
chất, chịu nhiệt tuyệt
vời
Sơn chịu nhiệt,
cách nhiệt ở nhiệt độ
cao, chất dẻo lớn
3. Elastome
Một nhóm sản phẩm polyme có tính đàn hồi cao, gồm cả cao su,
có tên khoa học chung là elastome. Elastome có cấu trúc mạch lưới
chưa được hình thành bởi quá trình lưu hóa.
a. Lưu hóa
Lưu hóa là một phản ứng không thuận nghịch xảy ra chủ yếu ở
nhiệt độ cao. Các hợp chất lưu huỳnh cho vào trong polyme sẽ nối các
mạch cạnh nhau tạo nên mạng lưới các cầu nối lưu huỳnh hình thành
trong polyizopren theo phản ứng sau:

Cao su chưa lưu hóa mềm và dính. Khi được lưu hóa độ bền cơ
và tính chịu oxy hóa đều tăng.
Để tạo ra một loại cao su có độ giãn dài lớn mà không đứt các
liên kết đồng hóa trị thì mạng lưới phải thua và cách xa nhau. Để đảm
bảo điều đó hàm lượng lưu huỳnh thường trong khoảng từ 1 – 5%.
Một khi có cấu trúc mạng lưới, elastome có tính chất của nhiệt rắn.
b. Các loại elastome
Nhóm thực hiện: 17 18
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Elastome có nhiều loại như cao su thiên nhiên, cao su divinyl,
cao su polyizopren, cao su etylenpropylen, cao su butadien nitril, cao
su polysulfua, cao su silicon. Thông dụng nhất là các loại sau đây:
Cao su polyizopren tự nhiên: vẫn còn được sử dụng nhiều nhờ
tính chất ưu việt về cơ lý, thường được sử dụng chế tạo săm, lốp, ống
đệm.
Cao su tổng hợp quan trọng nhất là styren-butadien (SBR) có
tính cơ lý tốt, chịu ma sát, thường sử dụng làm săm lốp ô tô…
Cao su tổng hợp nitril-butadien (SBR) có độ bền hóa học cao,
chịu dầu, mỡ, dầu mỏ tốt thường được dùng chế tạo các loại gioăng,
ống mềm cho dầu hỏa, hóa chất dầu mỡ, đế gót giày.
Cao su silicon là loại cao su đặc biệt có tình chịu nhiệt độ (thấp
hoặc cao), cách điện tốt, dùng làm sơn chịu nhiệt, tấm cách điện ở
nhiệt độ cao và thấp, chất trám đường ống trong công nghiệp thực
phẩm, gioăng kính.
4. Sợi
Polyme dùng làm sợi là loại có khả năng kéo thành sợi đến tỷ lệ
100:1 giữa chiều dài và đường kính. Polyme dùng làm sợi phải đáp
ứng các yêu cầu về cơ lý hóa tính chất khá khắc khe vì trong khi sử
dụng sợi vải chịu các lực cơ học như kéo căng, uốn, mài mòn, xé, cách
nhiệt, cách điện, ổn định đối với môi trường. Do vậy polyme phải có

giới hạn bền kéo lớn trong khoảng nhiệt độ rộng, modun đàn hồi cao,
chịu mài mòn tốt. Để đảm bảo các tính chất đó polyme phải có khối
lượng phân tử lớn, có mức độ kết tinh cao, cấu trúc mạch thẳng, cân
đối, điều hòa.
Các loại polyme được dùng để kéo sợi là polyamit, polyeste
(PET), polyacrylonitril và polyuretal. Phương pháp kéo sợi phổ biến là
nung polyme đến trạng thái lỏng nhớt, rồi bơm qua khuôn có rất nhiều
lỗ nhỏ, tạo thành các sợi đơn và hóa rắn ngay khi tiếp xúc với không
Nhóm thực hiện: 17 19
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
khí. Mức độ kết tinh, ngoài phụ thuộc vào bản chất hóa học của
polyme, còn phụ thuộc vào tốc độ nguội. Trong quá trình kéo sợi, độ
bền modun đàn hồi tăng lên theo hướng trục sợi.
5. Màng
Màng là vật liệu phẳng, mỏng có độ dày từ 0,25 – 0,125mm.
Màng được sử dụng làm túi, bao bì thực phẩm và chế tạo từ các
polyme như polyetylen, polypropylen. Đa số các màng được chế tạo
bằng cách đùn qua một khe hẹp của khuôn sau đó cán qua trục để
giảm chiều dày và tăng bền.
6. Chất dẻo xốp
Đây là loại chất dẻo bên trong nó chứa rất nhiều các lỗ xốp.
Người ta chế tạo chất dẻo xốp bằng cách cho vào phôi liệu một chất
mà khi gia nhiệt nó giải phóng ra khí trong hỗn hợp polyme. Cũng có
thể tạo chất dẻo xốp bằng cách phun khí trơ, CO2 vào polyme ở trạng
thái lỏng nhớt như: PU, PS, PVC, cao su… Chất dẻo xốp dùng làm vật
liệu đệm, lót, cách nhiệt…
7. Sơn
Sơn được phủ lên bề mặt các sản phẩm với các mục đích như
bảo vệ khỏi bị môi trường xâm thực, làm tăng vẻ đẹp sản phẩm, cách
điện cho sản phẩm.

Sơn là hỗn hợp của nhiều chất bao gồm chất tạo màng (polyme),
bột màu và dung môi. Vecni khác sơn ở chỗ trong hỗn hợp không có
bột màu. Thông thường sơn được phân loại theo bản chất của chất tạo
màng như sơn dầu (dầu trẩu, thông…), sơn alkyt, sơn epoxy, sơn
polyuretan, sơn silicon…
8. Keo
Keo là loại vật liệu polyme dùng để liên kết hai vật rắn với
nhau. Keo thường là các loại oligome hoặc các polyme tồn tại dưới
dạng lỏng. Độ bền của mối dán bằng keo phụ thuộc vào bản chất
Nhóm thực hiện: 17 20
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
polyme (tính kết dính nội) vào tính bám dính của màng keo với vật
liệu, vào trạng thái bề mặt của vật liệu được dán. Keo dán có thể là
nhiệt dẻo hay nhiệt rắn hoặc elastome, đôi khi là các polime tự nhiên
(keo gelatin, keo casein, keo cao su, gôm).
IV. GIA CÔNG POLYME
1. Phối liệu:
Thông thường các vật liệu polyme không đơn thuần chỉ có các polyme
nguyên chất mà thường được pha trộn thêm các chất khác nhau như các chất
phụ gia và các chất tăng cường.
a. Các chất phụ gia
- Chất độn ( bột gỗ, bột talc, bột sét)
- Các chất hóa dẻo: cho vào hỗn hợp polyme nhằm tăng độ mềm
dẻo, làm dễ dàng cho công nghệ tạo hình.
- Chất ổn định: amin, phenol, mồ hóng cho vào hỗn hợp polyme
làm giảm hoặc ức chế quá trình lão hóa của polyme
- Chất tạo màu: ZnO (màu trắng); chì cromat (màu vàng);
Fe2O3(màu đỏ); muội than ( màu đen)
- Chất chống cháy: alumin, thiếc oxit, các muối phốtphat
- Các chất phụ gia đặc biệt: dùng để lưu hóa ( lưu huỳnh, peroxit)

b. Các chất tăng cường:
- Khi trộn với polyme sẽ cải thiện tính chất cơ lý của polyme
- Một số các chất tăng cường: vải thủy tinh, bột graphit, mica
dạng vảy, tấm amian
1. Kỹ thuật gia công polyme
Phương pháp tạo hình polyme phổ biến nhất là đúc .Một số phương pháp
đúc:
a. Đúc áp lực: kim loại lỏng được điền đầy khuôn và
đồng đặc dưới áp lực do khí nóng hoặc dầu ép trong
xilanh ép tạo ra
Nhóm thực hiện: 17 21
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
c. Đúc ép: phôi liệu được cân đo chính xác đặt vào giữa hai nửa
khuôn được nung nóng ép ở áp lực và nhiệt độ xác định, vật liệu nóng chảy ra
và điền kín lòng khuôn
d. Đúc trao đổi: là dạng đúc ép nhưng phối liệu được nung chảy
bên ngoài khuôn rồi được phun vào hộp khuôn nên áp lực được phân bố đều
hơn
e. Đúc phun: Đúc phun là một quá trình đa năng, tạo ra sản phẩm
từ vài gam đến 150kg. Nhựa nóng chảy được đưa vào khuôn đúc, làm lạnh
cho đến khi nhựa đóng rắn. Sản phẩm lấy ra và quá trình được lặp lại.
Đúc khuôn: năng suất cao, độ chính xác cao, tạo được sản phẩm có
hình dạng phức tạp. Với nhựa nhiệt dẻo, 90% sử dụng đúc phun. Đúc phun
liên quan đến 1/3 sản lượng nhựa tiêu thụ để gia công nhựa nhiệt dẻo.
Công nghệ đúc phun gồm: máy đúc phun, khuôn đúc, thiết bị cấp
liệu và vận chuyển, sấy, điều chỉnh nhiệt độ, làm lạnh, thiết bị điều khiển
tự động.
1 Thiết bị đúc phun
Nhóm thực hiện: 17 22
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn

Gồm có 3 phần chính: cụm phun, bàn kẹp và hệ thống điều khiển.
Thiết bị phun làm hoá dẻo và phun nhựa. Bàn kẹp đỡ, đón, mở khuôn, tháo
sản phẩm.
Cụm phun đẩy đầu phun tiếp xúc vào rãnh rót của khuôn, nóng chảy
nhựa, phun nhựa nóng chảy vào khuôn, tạo và duy trì áp suất.
phối liệu được cân đo chính xác và được một pixton đẩy vào buồng
nung, tại đây hỗn hợp ở trạng thái lỏng nhớt được pixton đẩy tiếp qua khe vào
khuôn. Áp lực trong suốt quá trình được duy trì cho tới khi polyme rắn lại.
f. Đúc đùn:
Nhiệm vụ chính của thiết bị đùn là tạo nên áp suất đủ lớn để đẩy vật
liệu qua khuôn. Áp suất này phụ thuộc: cấu trúc hình học của khuôn, tính chất
dòng chảy của vật liệu và tốc độ chảy.
Plastics extrunder (thiết bị đùn nhựa): di chuyển, bơm nhựa.
Nhóm thực hiện: 17 23
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Plasticating extrunder (thiết bị đùn gia công): không chỉ vận chuyển
nhựa mà còn làm nhuyễn hoặc nóng chảy vật liệu nhựa. Vật liệu dạng hạt rắn
được cấp vào thiết bị và đưa nhựa đã nóng chảy đến khuôn.
Thiết bị đùn nhựa nóng chảy mà không làm chảy nhựa được gọi là
melt-fed extrunder.
Cấu trúc máy đùn
A: trục vít, B: thân máy đùn (xylanh), C: thiết bị gia nhiệt, D: đầu đo
nhiệt.
A: trục vít, B: thân máy đùn (xylanh), C: thiết bị gia nhiệt, D: đầu đo
nhiệt.
1 Một vài dây chuyền sản xuất có sử dụng máy đùn
2 Dây chuyền tạo ống
Nhóm thực hiện: 17 24
Báo cáo tiểu luận GVHD: Th.S Nguyễn Minh Tuấn
Dây chuyền tạo màng hay tấm phẳng

g. Đổ khuôn: nóng chảy được đổ vào khuôn như đúc kim loại.
h. Các phương pháp làm khuôn polyme:
Nhóm thực hiện: 17 25