Kỹ thuật hóa học hữu cơ part 4 pptx

§é bÒn kÐo riªng (Specific Tensil Strength) cña mét vµi
vËt liÖu cÊu tróc phæ biÕn
M« ®un kÐo riªng (Specific Tensile Modulus) cña
mét vµi vËt liÖu cÊu tróc phæ biÕn
1.6. ng dụng ca vt liu compozit
- Giao thông vận ti: vỏ cano, tàu thuyền, xe hơi, cabin,
- VL xây dựng: cấu kiện nhà lắp ghép, gân dầm chịu lực, đá ốp lát, tấm lp,
- VL điện: tấm cách điện, vỏ các thiết bị điện, máy biến thế,
- VL chịu hoá chất: bồn chứa, ống dẫn, van, bể điện phân,
- VL gia dụng: bàn, ghế, tủ, giá, tấm trần, bồn tắm, lavabo, tấm cách âm,
- ồ chơi
-VL compozit cao cấp: dùng trong hàng không, vũ trụ, dụng cụ thể thao cao
cấp,
Compozit là vật liệu của ngày mai, nó đang thay thế dần các VL
truyền thống: kim loại, gỗ, sứ,
C¸c bé phËn lµm b»ng compozit trong m¸y bay Airbus A 380
Ứng dông của vật liệu compozit
C¸c bé phËn lµm b»ng compozit sîi Graphite/nhùa epoxy trong m¸y bay
AV-8B
Ứng dông của vật liệu compozit
Compozit sợi lanh/nhựa polypropylen thay thế compozit sợi thủy tinh trong
một số bộ phận phần thận của xe hơi (Mercedes Benz A -Class)
Ứng dông của vật liệu compozit
Compozit sîi tù nhiªn dïng lµm nhµ l¾p ghÐp
Ứng dông của vật liệu compozit
Compozit sîi cãi dïng lµm gi¸, tñ
Ứng dông của vật liệu compozit
VËt liÖu x©y dùng tõ compozit sîi tù nhiªn
Ứng dông của vật liệu compozit
Tàu đánh cá trên cở sở compozit sợi

thuỷ tinh và nhựa epoxy
Guồng trong thiết bị xử lý nước thải trên cơ
sở compozit sợi thuỷ tinh và nhựa epoxy
(Owens-Corning Fiberglas Corp.)
Ứng dông của vật liệu compozit
C¸c bé phËn lµm b»ng compozit sîi Kevlar/nhùa epoxy
trong xe ch¹y trªn tuyÕt
Ứng dông của vật liệu compozit
Lắp đặt ống lớn từ compozit sợi thuỷ tinh ở dưới nước
Ứng dông của vật liệu compozit
Mái chèo của thuyền đua từ
compozit Kevlar/epoxy
Bảo quản một số vị tri ăn mßn của ống
dẫn bằng compozit thuỷ tinh/epoxy
Ứng dông của vật liệu compozit
2.1. Giíi thiÖu chung
2.1.1. Thµnh phần
Nhùa nÒn
NhiÖt dÎo
NhiÖt r¾n
Sîi
polyme
Sîi
cacbon
Kim lo¹i
PP
Aramic
Sîi tù nhiªn

TT E

TT S
TT C

Al
Ti

EP
UPE
PF
UF

PP
PE
PET
PVAx

VL gia c−êng
Sîi
T.tinh
Polyme
compozit
Ceramic
-Modul cao
-Modul thấp
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU THÀNH PHẦN CỦA POLYME COMPOZIT
-Tính chất cơ học tốt (chịu tải trọng)
-Tính chất thấm ớt, kết dính tốt (truyền hiệu quả tải trọng)
-Bền dẻo dai tốt (chống lại sự phát triển vết nứt)
-Bền dới tác dụng phá huỷ của môi trờng (nớc, các tác nhân từ
môi trờng, đặc biệt môi trờng nớc biển)

2.1.2. Yêu cầu đối với VL nền
Vật liệu nền
Polyme
Nhựa nhiệt
rắn
Nhựa nhiệt
dẻo
Cao su
Kết tinh
Vô định hình
Vật liệu nền
Polymer = poly (nhiều) + mer (phần, đơn vị)
VD: -CH
2
-CHCl-CH
2
-CHCl-CH
2
-CHCl-CH
2
-CHCl- (PVC)
Viết tắt: -CH
2
-CHCl -
Polyme là nhng hợp chất mà phân tử của chúng gồm nhng nhóm nguyên
tử đợc nối với nhau bằng liên kết hoá học và lặp di lặp lại nhiều lần tạo
thành nhng mạch dài và có khối lợng phân tử lớn
n
-mạng lới, mật độ nối
ngang dày đặc, từ 10 đến

1000 lần cao hơn trong
cao su
-mạch thẳng, giữa các
mạch có rất ít liên kết
ngang
Cấu trúc:
-mạch thẳng hoặc nhánh
EP, UPE, PF, UF,-cao su thiên nhiên, cao
su tổng hợp: BR, ABR,
PP, PE, PVC,
-Không có khả năng nóng
chảy
-Không có khả năng hoà
tan
-Không có khả năng nóng
chảy
-Không có khả năng hoà
tan
-Có khả năng trơng
-Có khả năng nóng chảy
nhiều lần
-Có khả năng hoà tan
nhiều lần
Nhựa nhiệt rắnCao suNhựa nhiệt dẻo
Một vài điểm khác biệt giữa nhựa nhiệt dẻo, nhiệt rắn và cao su
2.1.3 Các yếu tố ảnh hởng đến tính chất vật liệu nền
-Bản chất hoá học, sự phân bố các nhóm chức, độ phân cực,
-Phân tử lợng, độ phân nhánh, độ đa phân tán
-Trạng thái pha: tinh thể hay vô định hình
-Điều kiện đóng rắn (nhựa nhiệt rắn):

+Loại chất đóng rắn
+ Nhiệt độ
+ Thời gian
+
-Trạng thái rắn trớc gia công (do khối lợng
phân tử cao)
-Gia công nhiệt độ chảy mềm (ở trạng thái
nóng chảy với độ nhớt cao) để tạo hình dạng
và sản phẩm đợc hoá rắn nhờ làm nguội
-Các sản phẩm đúc có thể đợc gia công thay
đổi hình dạng đó là u điểm hiệu quả kinh
tế
-Chi phi đầu t thiết bị gia công tơng đối cao
hơn, tuy nhiên giá thành sản phẩm thấp hơn
do thời gian gia công ngắn hơn nhựa nhiệt rắn
- Trớc gia công, nhựa
thng ở trạng thái lỏng
-Trong quá trình gia công
trạng thái rắn, với cấu
trúc mạng lới không gian
3 chiều nhờ các phản ứng
hoá học
- Thời gian gia công dài
hơn nhựa nhiệt dẻo.
Gia công nhựa nhiệt dẻoGia công nhựa nhiệt rắn
Vật liệu nền
2.1.4 Đặc điểm gia công của nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn
2.2. Nhựa nhiệt rắn
2.2.1 Nhựa polyester không no (UPE)
-Là loại nhựa phổ biến nhất, đặc biệt trong công nghiệp hàng hải (thân tàu,

cánh buồm )
-Đợc tổng hợp từ các polyacid và polyol khác nhau tính chất thay đổi khá
rộng
-Polyacid, polyol hoặc cả hai có chứa nối đôi
-Là chất lỏng nhớt, màu sáng, ở dạng dung dich nhựa UPE trong monome
(thờng là Styren)
-Nhựa có thời gian bảo quản giới hạn (gel hoá qua thời gian bảo quản lâu dài)
thờng phải dùng chất ức chế
-Nhựa trớc khi gia công phải thêm chất xúc tác, xúc tiến và các phụ gia
thích hợp
-Chất xúc tiến ít ảnh hởng đến nhựa trong trờng hợp không có mặt chất xúc
tác cho vào ngay sau khi nhựa mới đợc sản xuất
-Chất xúc tác cho vào nhựa ngay trớc khi sử dụng (gia công compozit) để
khơi mào phản ứng khâu mạch
Đóng rắn nhựa UPE
Nhựa nhiệt rắn
§ãng r¾n
+ styren
-L−îng chÊt xóc t¸c vµ xóc tiÕn ☛ ®o l−êng chÝnh x¸c
- Xóc t¸c thªm vµo → thay ®æi mµu của nhùa UPE
®ãng r¾n
§ãng r¾n nhùa UPE
-Qu¸ nhiÒu xóc t¸c → thêi gian gel ho¸ qu¸
nhanh
-Qu¸ Ýt chÊt xóc t¸c → qu¸ trÝnh ®ãng r¾n
kh«ng hoµn toµn
-Trong qu¸ tr×nh ®ãng r¾n, co ngãt nhiÒu (4-8%)
g©y biÕn d¹ng, t¹o nh÷ng tiÒm n¨ng g©y hư
háng trong vËt liÖu
Nhùa nhiÖt r¾n