luân văn tốt nghiệp tìm hiểu vật liệu composite

MỤC LỤC
Trang
Chương 1........................................................................................................ 4
TỔNG QUAN ............................................................................................. 4
1.1. COMPOSITE.................................................................................... 4
1.1.1. Vật liệu composite ...................................................................... 4
1.1.2. Phân loại ..................................................................................... 4
1.1.2.1. Composite nền polyme ......................................................... 4
1.1.2.2. Composite nền gốm .............................................................. 6
1.1.2.3. Composite kim loại............................................................... 6
1.1.2.4. Composite cacbon - cacbon .................................................. 7
1.1.3. Tính chất vật liệu composit ......................................................... 8
1.1.3.1. Tính cơ học: ........................................................................ 8
1.1.3.2. Tính quang học:.................................................................... 9
1.1.3.3. Tính nhiệt học: ..................................................................... 9
1.1.3.4. Tính hóa học:........................................................................ 9
1.1.3.5. Tính về điện: ........................................................................ 9
1.1.3.6. Tính bền lâu: ........................................................................ 9
1.1.3.7. Các tính khác ...................................................................... 10
1.1.4. Ứng dụng:................................................................................. 10
1.2. XƠ DỪA ........................................................................................ 10
Chương 2...................................................................................................... 13
NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG COMPOSITE NỀN POLYME
(NỀN POLYME LÀ NHỰA NHIỆT RẮN) .............................................. 13
2.1. NHỰA ............................................................................................ 13
2.1.1. Tính chất của nhựa.................................................................... 13
2.1.1.1. Tính cơ lý ........................................................................... 13
2.1.1.2. Tính kết dính ...................................................................... 13
2.1.1.3. Tính chất dai....................................................................... 13
2.1.1.4. Tính chất chịu mơi trường của hệ nhựa............................... 13
2.1.2. Các lọai nhựa nhiệt rắn ............................................................. 14

2.1.2.1. Polyeste .............................................................................. 14
2.1.2.2. Nhựa Polyester bất bão hòa (chưa no): ............................... 15
2.1.2.2.1. Gelcoat ......................................................................... 15
2.1.2.2.2. Nhựa dùng để đắp ........................................................ 18
2.1.2.3. Nhựa Epoxy ....................................................................... 24
2.2. XÚC TÁC – XÚC TIẾN ................................................................. 25
2.2.1. Xúc tác ..................................................................................... 25
2.2.1.1. Xúc tác Peroxide ................................................................ 26
2.2.1.2. Xúc tác azo và diazo ........................................................... 27
2.2.2. Chất xúc tiến............................................................................. 27
2.2.2.1. Xúc tiến kim loại ................................................................ 28

Trang- 1 -


2.2.2.2. Amin bậc ba ....................................................................... 28
2.2.2.3. Mercaptan........................................................................... 28
2.3. CHẤT PHA LOÃNG ...................................................................... 28
2.3.1. Styrene...................................................................................... 29
2.3.2. Vinyl toluene ............................................................................ 30
2.3.3. Metyl meta acrylate .................................................................. 30
2.3.4. Diallyl phthalate ....................................................................... 30
2.4. CHẤT RÓC KHN, CHẤT LÀM KÍN ....................................... 30
2.4.1. Chất róc khn ......................................................................... 31
2.4.2. Chất làm kín ............................................................................. 31
2.5. VẬT LIỆU GIA CƯỜNG ............................................................... 31
2.5.1. Dạng sợi ................................................................................... 31
2.5.1.1. Sợi hữu cơ .......................................................................... 31
2.5.1.2. Sợi vô cơ (Sợi thuỷ tinh)..................................................... 33
2.5.1.3. Các loại sợi khác: ............................................................... 34

2.5.1.3.1. Gia cường bằng sợi thực vật:........................................ 34
2.5.1.3.2. Sợi khoáng amiăng ....................................................... 34
2.5.2. Dạng hạt ................................................................................... 34
2.5.2.1. Calci carbonate ................................................................... 35
2.5.2.2. Hạt thuỷ tinh....................................................................... 35
2.5.2.3.đất sét ................................................................................ 36
2.5.2.4. Nhôm hydroxide ................................................................. 36
Chương 3...................................................................................................... 37
KỸ THUẬT ĐẮP TAY (Hand Lay-Up) ................................................... 37
3.1. GIỚI THIỆU ................................................................................... 37
3.2. PHƯƠNG PHÁP ............................................................................ 37
3.3. NGUN VẬT LIỆU .................................................................... 37
3.3.1. Chất róc khn và chất làm kín................................................. 37
3.3.2. Một số loại gelcoat dùng trong hand lay-up .............................. 38
3.3.3. Nhựa dùng trong công nghệ hand lay-up .................................. 39
3.3.4. Hệ Đóng rắn .............................................................................. 39
3.4. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ .............................................................. 39
3.4.1. Khuôn ....................................................................................... 39
3.4.2. Thiết bị trộn và chuẩn bị ........................................................... 40
3.5. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ........................................................... 40
3.6. THUẬN LỢI VÀ HẠN CHẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP đắp TAY... 41
3.7. TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA SẢN PHẨM đắp TAY ...................... 42
Chương 4...................................................................................................... 43
CÔNG NGHỆ LÀM KHUÔN .................................................................. 43
4.1. PHÂN LOẠI KHN .................................................................... 43
4.1.1. Theo cách lấy khn ................................................................. 43
4.1.1.1. Khuôn đơn.......................................................................... 43
4.1.1.2. Khuôn nhiều mảnh ............................................................. 43

4.1.2. Theo yêu cầu sản phẩm............................................................. 43
4.1.2.1. Khuôn một mặt láng ........................................................... 43
4.1.2.2. Khuôn 2 mặt láng ............................................................... 43
4.1.3. Theo hình dạng khn .............................................................. 43
4.1.3.1. Khn đực .......................................................................... 43
4.1.3.2. Khn cái ........................................................................... 44
4.1.3.3. Khuôn kết hợp (khuôn nén) ................................................ 44
4.2. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ VẬT LIỆU LÀM NGUỘI....... 44
4.2.1. Lựa chọn phương pháp ............................................................. 44
4.2.2. Vật liệu làm khuôn.................................................................... 47
4.2.2.1. Thạch cao ........................................................................... 47
4.2.2.2. Vật liệu polymer ................................................................. 47
4.2.2.3. Khuôn gỗ ............................................................................ 49
4.2.2.4. Kim loại ............................................................................. 49
4.2.2.4.1. Nhôm (Aluminum) ....................................................... 49
4.2.2.4.2. đồng (Copper) ............................................................. 50
4.2.2.4.3. Kẽm (Zenic) ................................................................. 50
4.2.2.4.4. Thép ............................................................................. 50
4.3. Qui trình làm khn composite ....................................................... 52
4.3.1. Lập bản vẽ sản phẩm ................................................................ 53
4.3.2. Làm mơ hình sản phẩm............................................................. 53
4.3.3. Chép khuôn............................................................................... 54
4.3.3.1. Chuẩn bị ............................................................................. 54
4.3.3.2. Chép khn ........................................................................ 55
4.3.4. Bảo trì khn ............................................................................ 56
4.3.4.1. đánh bóng khn ............................................................... 56
4.3.4.2. Qt chất róc khn............................................................ 57
4.3.4.3. Sửa chữa............................................................................. 57
4.3.5. Xem xét việc làm khn đặc biệt .............................................. 57
4.3.5.1. Khuôn nhiều mảnh ............................................................. 57

4.3.5.2. Các phương pháp chép khuôn yêu cầu đặc biệt................... 58
4.3.6. Làm sản phẩm........................................................................... 58
4.3.6.1. Lựa chọn nguyên liệu ......................................................... 58
4.3.6.2. Quá trình thực hiện ............................................................. 59
4.3.7. Gia cố khuôn............................................................................. 62


Chương 1

TỔNG QUAN
1.1. COMPOSITE
1.1.1. Vật liệu composite
Composite là vật liệu ñược tổng hợp từ 2 hay nhiều loại vật liệu khác
nhau, nhằm mục đích tạo nên một vật liệu mới, ưu việt và bền hơn so với các
vật liệu ban đầu.Sản phẩm tạo ra có tính chất đặc biệt mà các vật liệu ban đầu
khơng có được.
Vật liệu composite bao gồm có nền và cốt:
_ Vật liệu nền đảm bảo cho việc liên kết các cốt lại với nhau, tạo cho
vật liệu gồm nhiều thành phần có tính ngun khối, liên tục, đảm bảo cho
composite có độ bền nhiệt, bền hóa học và khả năng chịu đựng khi vật liệu có
khuyết tật. Vật liệu nền của composite có thể là polyme, các kim loại và hợp
kim, gốm hoặc cacbon.
_ Vật liệu cốt đảm bảo cho composite có các mơ đun ñàn hồi và ñộ bền cơ
học cao. Các cốt của composite có thể là các hạt ngắn, bột hoặc các sợi cốt
như sợi thủy tinh, sợi polyme, sợi gốm, sợi kim loại và sợi cacbon.
Ưu ñiểm lớn nhất của composite là có thể thay đổi cấu trúc hình học, sự
phân bố và các vật liệu thành phần ñể tạo ra một vật liệu mới có độ bền theo
mong muốn.
1.1.2. Phân loại
Căn cứ tính chất của vật liệu nền, composit được chia ra làm 4 loại:

Composite nền polyme
Composite nền gốm.
Composite nền kim loại và các hợp kim.
Coposit cacbon - cacbon (cả nền và cốt sợi ñều là cacbon).
1.1.2.1. Composite nền polyme


Composite nền polyme được chế tạo hiện nay đã có ñặc tính cơ lý cao
hơn kim loại, nhẹ hơn kim loại, cách nhiệt, cách ñiện tốt hơn và rất bền với
các tác nhân hóa học và mơi trường.
Ví dụ: một ống dẫn dầu khí d =100 mm, có trọng lượng khoảng 3 - 4 kg/m và
có thể khai thác sử dụng từ 50 - 70 năm; trong khi ống thép cùng đường kính
và độ dày, nặng gấp 4 - 5 lần và chỉ sử dụng ñược từ 5 - 10 năm và rất hay bị
gỉ.
Vật liệu composite nền polyme ñang ñược thay thế cho kim loại ñể chế
tạo các chi tiết của thân, vỏ máy bay, tên lửa, thân vỏ ñộng cơ, các khung,
dầm, vách ngăn của máy bay.... Năm 1991, composite chỉ chiếm có 3% khối
lượng, nhưng đến năm 2000 ñã chiếm ñến 65% khối lượng của máy bay.
Composite polyme cịn được ứng dụng làm các ống dẫn dầu khí, hóa chất,
thân vỏ và các chi tiết của ơtơ và các thiết bị khác của ngành chế tạo máy. ðể
nâng cao tính năng cơ lý và giảm trọng lượng của vật liệu, xu hướng dùng sợi
cacbon làm cốt cho composite nền polyme ñang ñược áp dụng và phát triển
rất rộng rãi.
Composite polyme sợi cacbon có hệ số giãn nở nhiệt thấp, ñộ cứng cao
nên ñược dùng ñể chế tạo những loại ăng ten cần sự ổn ñịnh cao về kích cỡ,
hình dáng trong điều kiện bức xạ khơng đều. Sợi cacbon tương thích rất tốt
với các mơ của cơ thể sống vì vậy composite polyme sợi cacbon cịn được
dùng chế tạo các bộ phận thay thế trong cơ thể người như xương, chất hàn
răng, vỏ hộp sọ. Các loại vải cacbon khi băng các vết bỏng làm cho chúng
mau lành và khi gỡ lại rất róc, khơng gây thương tổn. Loại vải cacbon dùng

trong y học ñã ñược các nhà khoa học Việt Nam phối hợp với các nhà khoa
học của Viện NIGRAPHIT (Liên bang Nga) sản xuất và ứng dụng thành cơng
tại Việt Nam.
Nhược điểm lớn nhất của composite polyme và ở các kết cấu chịu nhiệt
ñộ cao có độ bền khơng lớn. Việc bổ sung các phụ gia như bột kim loại, bột


gốm, bột cacbon... vào nền polyme ñã nâng cao các ñặc tính cơ lý như ñộ bền,
ñộ cứng, ñộ mài mòn của loại vật liệu composit này.
1.1.2.2. Composite nền gốm
ðối với composite nền gốm: việc ñưa các cốt sợi như sợi kim loại góp
phần hạn chế tính giịn của gốm. Hiện nay vật liệu composite gốm cốt sợi kim
loại và các oxit kim loại, sợi gốm, sợi cacbon phát triển rất mạnh.
Composite nền gốm là vật liệu có độ cứng cao, bền nén cao, có tính
cách nhiệt, cách điện cao, chịu mài mịn và bền hóa học nên được dùng phổ
0

biến trong chế tạo máy và chịu ñược nhiệt ñộ lên tới 2.000 - 2.500 K, như
chế tạo ñệm chịu nhiệt của trục cánh quạt tua bin ñộng cơ các ăng ten ở mũi
các vật thể bay vũ trụ cần phải thu hồi trở về trái đất, mũi nắn dịng tên lửa,...
1.1.2.3. Composite kim loại
Composite kim loại ñược ứng dụng và phát triển ngày càng mạnh mẽ,
mang lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao trong cơ khí - chế tạo máy. Vật liệu
composit kim loại có nền là kim loại hoặc hợp kim, cịn phần cất có thể là kim
loại hoặc phi kim loại. Cốt của composit kim loại là các loại sợi có độ bền cao
hoặc mo đun ñàn hồi cao nhằm làm tăng tính năng cơ lý cho composite.
Composite kim loại có các chỉ tiêu cơ lý cao và ổn ñịnh, bền nhiệt trong
khoảng nhiệt ñộ cao và thời gian lớn hơn nhiều so với nền polyme.
Một ví dụ phổ biến nhất của composit kim loại là vật liệu nhơm - bo
(nền nhơm, cốt sợi bo), được ứng dụng nhiều trong hàng không. Ở Mỹ, vật

liệu này ñược sử dụng trong chế tạo máy bay F 106A, cho phép giảm trọng
lượng của máy bay, tăng ñược 115% tải trọng hữu ích mà khơng hề ảnh
hưởng đến tốc ñộ và tầm bay. Việc dùng composite nhôm - bo trong máy bay
IL-62 của Nga cho phép giảm ñược 17% trọng lượng, trong khi vẫn giữ được
các tính năng bay khác. ðể chế tạo vật liệu composite kim loại nhẹ, người ta
hay dùng sợi cacbon trên nền nhôm. Mặc dù composite nhơm - cacbon có độ
bền khơng cao hơn nhiều so với những hợp kim nhôm tốt nhất nhưng lại nhẹ
hơn và có độ cứng gấp 2,5 lần so với các hợp kim nhơm, có độ bền mỏi cao

Trang- 6 -


(như titan, thép hợp kim) và có hệ số giãn nở nhiệt thấp trong khoảng 2930

673 K.
ðây là vật liệu lý tưởng ñể chế tạo các chi tiết chịu tải lực và nhiệt cao
như vỏ tua bin, ống xả ñộng cơ máy bay và tên lửa. Sợi cacbon cũng ñược
dùng làm cốt cho các kim loại nền như đồng, chì, kẽm để chế tạo các chi tiết
cho ngành cơ khí chế tạo máy địi hỏi lâu mịn, hệ số ma sát bé, tính dẫn điện,
chịu nhiệt và có khả năng bảo tồn tính chất cơ lý khi nóng.
Ví dụ, composite chì - cacbon có độ bền và mo đun đàn hồi cao gấp 10
lần chì thơng thường. Composite kim loại nền đồng hoặc bạc với các cốt
vonfram hoặc molipđen có thể dùng để chế tạo các cơng tắc điện khơng mịn
cho dịng điện mạnh, điện thể cao. Composit kim loại nền rôm và niken, cốt
sợi kim loại phân tán là các oxit nhôm cũng như các composite kim loại khác
với nền là những hợp kim bền nhiệt và cốt là các sợi kim loại khó nóng chảy
là những vật liệu lý tưởng ñể chế tạo các chi tiết máy bền nhiệt của tua bin
khí. Composite kim loại giữ vị trí rất quan trọng trong cơng nghiệp và quốc
phịng.
1.1.2.4. Composite cacbon - cacbon

Composite cacbon - cacbon là vật liệu có các cốt sợi cacbon trên cơ sở
nền cacbon. Nền cacbon có tính chất cơ lý và nhẹ tương tự như sợi cacbon
nên khi kết hợp với sợi cacbon sẽ cho chúng ta một loại vật liệu siêu bền, siêu
nhẹ. Thông thường, ñể ñưa ñược 1 kg lên vũ trụ tiêu tốn khoảng 20.000 30.000 USD, vì vậy việc phát triển và ứng dụng vật liệu cacbon - cacbon
trong vũ trụ ñã trở thành xu hướng chủ ñạo trong các năm gần ñây. Năm
1985, việc phát hiện ra cacbon C60 (fulleren) ñã mở ra một chân trời mới
trong lĩnh vực vật liệu siêu bền, siêu nhẹ. Một số nơi trên thế giới ñã thành
công trong việc dùng C60 làm nền cho composite. Hy vọng rằng một ngày
không xa, ngành khoa học và công nghệ sản xuất chế tạo vật liệu chiến lược
này sẽ ñược ñầu tư xây dựng, ứng dụng và phát triển rộng rãi ở Việt Nam. Do
có ưu điểm là rất bền trước các tác động cơ lý và hóa học, lại có khả năng

Trang- 7 -


cách nhiệt, cách âm tốt... và nhẹ nên vật liệu composit ñược ứng dụng rất rộng
rãi trong và chế tạo máy:
Vật liệu composit ñược ứng dụng ñể chế tạo các ống dẫn hóa chất và
chất thải. - Các bình chứa bằng vật liệu composite được dùng để chứa các hóa
chất ñặc biệt (ñựng kiềm, axit, các hóa chất lỏng và khí...).
Bơng sợi composite (như bơng sợi thủy tinh hoặc bazan...) được dùng
để bảo ơn hoặc bảo hàn với mục đích cách nhiệt và chống bức xạ nhiệt.
Nhờ việc dùng vật liệu composite để chế tạo các lị phản ứng, lị nhiệt
luyện, bình pha chế hóa chất có tính cách nhiệt rất tốt nên người ta có thể bỏ
hẳn hoặc giảm một phần đáng kể các bơng khống bảo ơn, giảm chi phí và
đơn giản hóa trong việc lắp đặt và bảo dưỡng thay thế, lại tăng ñược hiệu quả
khai thác do giảm ñược tổn thất nhiệt ñến 10 - 20%.
Composite bền với bức xạ và hấp thụ âm thanh tốt nên các tấm lợp, bê
tơng 3D composite có trộn các bơng khống được dùng để xây dựng các nhà
xưởng sản xuất, pha chế và bảo quản các hóa chất đặc biệt.

Các loại vải composite ñược dùng ñể may quần áo bảo hộ lao ñộng.
Composite ñược dùng ñể chế tạo các màng lọc công nghiệp. Vật liệu
composite xốp, chế tạo từ các bơng, sợi khống được dùng để làm vật liệu xử
lý ơ nhiễm mơi trường.
Ví dụ: composite bơng sợi bazan có tính hút (ngậm) dầu rất cao: một
kg tấm xốp như vậy có thể ngậm được 30 lít dầu mỏ, sau khi ép tách dầu lại
có thể tái sử dụng thêm 8 lần nữa.
Vì vậy chúng là các vật liệu lý tưởng ñể xử lý các sự cố tràn dầu trên
biển và vùng ven bờ.
1.1.3. Tính chất vật liệu composit
1.1.3.1. Tính cơ học:
ðặc tính sức bền kéo, uốn nén của vật liệu resin và sợi thủy tinh.
ðặc tính vật lý:

Trang- 8 -


Nhẹ hơn so với thép là 5 lần, so với bêtơng là 1,5 ÷ 2 lần, so với vật
liệu khác là 1,7 lần.
Chịu ma sát.
Tính giảm âm.
1.1.3.2. Tính quang học:
Hầu hết vật liệu FRP với polyester, resin ña dụng ñều cho ánh sáng mờ
qua , vì bản chất của nó có xu hướng khuếch tán và truyền ánh sáng. Vật liệu
FRP ln ln được pha màu. Nhờ có đặc tính quang học truyền ánh sáng,
người ta chế tạo ra nhiều tấm lợp để lấy ánh sáng từ mái xuống.
1.1.3.3. Tính nhiệt học:
0

Composite có hệ số dẫn nhiệt thấp 0,2 ÷ 0,35 W/m C.

0

Chịu nhiệt ñộ khá cao ñến 260 C.
Hệ số dãn nở cao hơn thép.
Nhờ có sợi thủy tinh nên tính chịu nhiệt ổn định cao hơn chất dẻo không gia
cường sợi thủy tinh.
0

Ứng suất kéo và môdun kéo ở nhiệt độ dưới 0 C và rất thấp thì có xu hướng
tăng cao.
1.1.3.4. Tính hóa học:
Chịu hóa chất tốt và phụ thuộc vào nồng độ, loại hóa chất, lọai resin,
sợi thủy tinh tạo ra FRP và nhiệt ñộ.
Với nồng ñộ dưới 20% các hóa chất trong dung dịch.
Nếu ở mơi trường axit hay bazơ mạnh hoặc ở nhiệt độ dung dịch cao
0

trên 60 C thì phải sử dụng lọai resin đặc biệt chịu hóa chất.
Tính chống ăn mịn do hóa chất phụ thuộc vào lọai resin. Do vậy dù chỉ
là một lớp mỏng chúng ta cũng phải lưu ý khi thực hiện.
1.1.3.5. Tính về điện:
Cách điện rất tốt. Với resin phù hợp với FRP cịn có thể cho sóng ñiện
tử xuyên qua.
1.1.3.6. Tính bền lâu:
Trang- 9 -


Chống chọi ñược với thời tiết trong thời gian bền lâu.
Tuổi thọ của FRP liên quan ñến ba vấn ñề: môi trường, thời tiết và ứng
suất ( hiện tượng mỏi).

1.1.3.7. Các tính khác
Tạo dáng dễ dàng, đa dạng, màu sắc phong phú.
Bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng.
ðáp ứng được nhiều mục đích sử dụng khác nhau vì có nhiều lọai resin và
cơng nghệ để lựa chọn.
Trong sản xuất khơng địi hỏi trình độ của người cơng nhân cao, thiết bị
nói chung khơng nặng nề, phức tạp, khơng ơ nhiễm môi trường.
1.1.4. Ứng dụng:
Vật liệu gia công: bàn ghế, bồn tắm, thùng rác, cầu thang…
Vật liệu xây dưng: tấm lợp, cấu kiện nhà lắp ráp, vách ngăn, buồng
tắm…
Dụng cụ thể thao: vợt tennis…
Vật liệu ñiện: tấm cách ñiện, bộ góp điện, dụng cụ điện, ceramic, hệ
thống rada, thang cách ñiện…
Vật liệu cơ khí: bánh răng, cánh quạt, vỏ máy…
Trong kỹ thuật vật liệu composite cịn chiếm một vị trí quan trọng trong
việc chế tạo máy bay, tàu thủy, xe hơi, các ống dẫn, các bồn chứa, bể nuôi
tôm, cá…
1.2. XƠ DỪA
Thành phần chủ yếu của xơ dừa là cellulose (khoảng 80%) và lignin
(khoảng 18%)
Xơ dừa là một vật liệu rẻ tiền và sẵn có ở nhiều vùng trong nước ta nên
đây có thể được coi như một hướng phát triển
Xơ dừa ñược sử dụng rộng rãi trong các nghành môi trường về xử lý
nước thải, trong nghành xây dựng hoặc chế tạo các vật dụng …với giá rẻ và
cần ñộ cứng, bền…

Trang- 10 -

ðối với xử lý nước thải thì xơ dừa là một vật liệu rẻ tiền, trọng lượng
nhẹ, không chiếm chỗ, khơng gây tắc nghẽn dịng chảy tạo thuận lợi cho việc
xử lý
ðối với trong xây dựng xơ dừa có thể làm thành phần chính trong vật
liệu bêtơng. Với sự nghiện cứu người ta đã tìm ra lọai bê tơng OGAF với
thành phần chính là xơ dừa cộng thêm chất tạo bọt và phụ gia là lignin- một
chất chất thải của ngành cơng nghiệp giấy. Bê tơng này có giá thành rẻ hơn
40% so với gạch gốm. Trong khi đó, cường ñộ chịu lực của bêtông OGAF
vẫn cao gấp 3 lần tường xây bằng gạch gốm.
Việc sử dụng bê tông OGAF thay thế gạch gốm truyền thống cịn giúp
giảm đáng kể lượng tiêu hao nhiên liệu và lượng khí thải có hại cho mơi
trường, đồng thời thay đổi thói quen phá rừng lấy gỗ làm nhà của ñồng bào
vùng sâu, vùng xa. Tuy nhiên nó vẫn cịn nhược điểm là bị thấm nước.
Ngịai ra xơ dừa cịn dùng để chế tạo các tấm panel( vật liệu bê tông nhẹ). Các
tấm vách, tấm lợp làm bằng bêtông cốt sợi xơ dừa này ñạt ñược yêu cầu là
nhẹ, cách âm, cách nhiệt, bền, dễ lắp ñặt, giá thành thấp.
Một phát minh gần ñây của Giáo sư M.Palil thuộc ðại học Kỹ thuật
Melaka (Malaysia) ñã sáng chế một loại áo chống ñạn làm từ xơ dừa và sợi
thủy tinh, với cùng công năng như áo chống đạn thơng thường. Ưu điểm lớn
nhất của lọai áo này là nhẹ và rẻ hơn nhiều so với lọai áo chống đạn dung . Áo
của ơng Palil chỉ nặng 3 kg, bằng 1/3 trọng lượng áo chống ñạn thơng thường,
và được bán với giá 590 USD/chiếc, trong khi giá áo chống đạn thơng thường
lên đến 4.700 USD/chiếc.
Ở Philippines, giảng viên khoa nơng nghiệp 56 tuổi đã phát minh “lưới
xơ dừa” giúp chống xói mịn và sạt lở đất.Nó ñã qua mặt 456 phát minh khác
từ 90 quốc gia giành thứ hạng cao nhất tại giải thưởng World Challenge 2005
Tóm lại:

Trang- 11 -

Biến một chất thải khơng cịn giá trị sử dụng như xơ dừa thành những
sản phẩm không những phục vụ cho ñời sống sinh họat sản xuất của mọi
người mà trên hết nó giúp bảo vệ mơi trường,bảo vệ sức khỏe cộng ñồng
Những ứng dụng thực tế về xơ dừa này có ý nghĩa rất lớn trong việc
mang lại hiệu quả kinh tế cao về kinh tế, xã hội ,môi trường và cải thiện ñời
sống người dân

Trang- 12 -


Chương 2

NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG COMPOSITE NỀN
POLYME (NỀN POLYME LÀ NHỰA NHIỆT RẮN)
Thành phần chính của vật liệu composite nhựa nhiệt rắn(thermosetting
plastics) bao gồm ba thành phần là polymer nền , chất ñộn và phụ gia
_ Polymer : nhựa polyester , nhựa epoxy.
_ Phụ gia: chất chống cháy, chống chảy, chống UV, tạo bọt.
2.1. NHỰA
Nhựa cần có tỷ trọng nhỏ để tạo vật liệu composite các tình năng cơ
học cao.
Nhựa nguyên liệu là nhựa chưa qua quá trình làm cứng do sự liên kết
phân tử. Nó đóng vai trị là như một loại keo nhựa (resin) ñể liên kết các sợi
thủy tinh hoặc sợi khác và với tác dụng của các chất xúc tác , xúc tiến các lớp
này sẽ đóng rắn trở thành vật liệu hoặc sản phẩm composite. Nhựa cần có tỷ
trọng nhỏ để tạo vật liệu composite các tình năng cơ học cao.
Các loại nhựa nguyên liệu sử dụng là loại vật liệu có trọng lượng phân
tử thấp có thể tạo ra những liên kết phân tử với mạng lưới ba chiều.
2.1.1. Tính chất của nhựa

2.1.1.1. Tính cơ lý
Nhựa có độ bền cực đại cao, độ cứng cao nhưng nó khơng duy trì được
khi xuất hiện tượng phá hủy.
2.1.1.2. Tính kết dính
Bất cứ hệ nhựa nào cũng cần phải có sự kết dính tốt với vật liệu gia
cường.ðiều này sẽ ñảm bảo khả năng chịu lực của vật liệu dưới tác dụng lực.
2.1.1.3. Tính chất dai
ðộ dai thể hiện khả năng phát triển vết nứt của vật liệu nhưng trong
composite tính chất này rất khó đo.Tuy nhiên, dựa vào đường cong ứng suất
và biến dạngcũng có thể tính chất này.
2.1.1.4. Tính chất chịu mơi trường của hệ nhựa
Trang- 13 -


Khả năng chịu mơi trường nước và các họat tính khác cùng với khả
năng chịu được ứng suất tuần hịan là đặc tính chủ yếu của các hệ nhựa.
Những đặc tính này rất quan trọng khi sử dụng vật liệu trong môi trường biển.
2.1.2. Các lọai nhựa nhiệt rắn
2.1.2.1. Polyeste
Polyeste là một loại chất dẻo ,ñược tổng hợp từ các hợp chất hữu cơ
gốc cacbon, cụ thể là các hợp chất của axit hữu cơ với rượu.
Polyeste ñược phân loại theo ba cách sau:
+ Phân loại theo chất dẻo .
Chất dẻo nhiệt là loại chất dẻo có thể tạo dáng hoặc tạo sản phẩm bằng
gia nhiệt và có thể tái sinh nhiều lần, vì chúng chỉ thay đổi tính chất vật lý.
Chất dẻo nhiệt rắn (Thermosetting plastics) khác biệt cơ bản với loại chất dẻo
nhiệt là trong q trình định hình và tạo dáng sản phẩm phải có phản ứng hóa
học đồng thời phải có nhiệt, nhiệt này sinh ra ngay trong phản ứng hóa học
(hoặc có thể gia nhiệt thêm từ nguồn nhiệt bên ngồi).
Sau khi sản phẩm định hình thì khơng thể tái sinh được nữa, vì q

trình trên đã làm thay đổi hẳn đặc tính hóa học.
+ Phân loại theo polyme:
Polyeste là loại polyme ñược tạo ra bởi sự kết nối các ñơn tử este lại
với nhau. Este là sản phẩm cuối cùng của phản ứng hóa học giữa một axit hữu
’

’

cơ với rượu có cơng thức hóa học tổng quát là R-COOR (R,R là các gốc
ankyl), các polyeste được tạo ra từ các phản ứng hóa học khác nhau và có
’-

cơng thức hóa học tổng qt: -R-C-OR . Axit hữu cơ có thể có một hoặc
nhiều nhóm cacboxy. ðể chế tạo polyeste phải có nguyên liệu là axit hữu cơ
và rượu có chứa hơn một nhóm caqcboxy và hơn một nhóm rượu. Thơng
thường polyeste được hình thành từ các axit hữu cơ có 2 nhóm cacboxy, mỗi
nhóm đều có thể phản ứng với nhóm rượu (glycol). Do đó, polyeste này có
chức năng kép (difuntional polyester).

Trang- 14 -


+ Phân loại theo khả năng phản ứng. Polyeste còn ñược phân loại thành
loại no (bão hòa) hoặc chưa no (chưa bão hòa).
Polyeste no (saturated polyester) còn gọi là polyeste bão hịa. Về mặt
hóa học, nó khác với polyeste chưa no ở chỗ nó khơng cịn khả năng tham gia
phản ứng hóa học nữa. Sản phẩm điển hình của loại này là ankyd (sơn dầu oil
basid paint) và các loại vải sợi tổng hợp (sợi, vải,…): Loại này không sử dụng
trong cơng nghệ composite. Nó thuộc loại chất dẻo nhiệt nên có thể tái sinh
nhiều lần vì chỉ thay đổi tính chất vật lý.

Polyeste chưa no (unsaturated polyester) : cịn gọi là polyeste chưa bão
hịa. Về mặt hóa học nó cịn có khả năng tiếp tục tham gia phản ứng hóa học
(liên kết) với các nhóm khác nhờ chất xúc tác, xúc tiến để tạo ra sản phẩm
cuối cùng đóng rắn. Quá trình phản ứng này sinh nhiệt (exothermic) và ñược
gọi là phản ứng kết nối ngang (cross linking reaction) sẽ được trình bày ở
phần sau. Polyeste này thuộc chất dẻo nhiệt rắn khơng tái sinh được vì sau
phản ứng nó đã thay đổi bản chất hóa học.
Polyeste chưa no ñược sử dụng trong công nghệ compozit – sợi thủy
tinh. Polyeste chưa no cũng có nhiều loại.
ðặc điểm ở đây chỉ là đóng rắn trong khn đã định dạng sẵn. Tất cả
các polyeste chưa no đều có thể đóng rắn, cịn các polyeste no thì khơng thể
đóng rắn thơng qua phản ứng hóa học nêu trên.
2.1.2.2. Nhựa Polyester bất bão hịa (chưa no):
2.1.2.2.1. Gelcoat
+ Chức năng của gelcoat
Gelcoat để chỉ loại resin(keo) có pha màu để phủ lên bề mặt khn và
được chế tạo đặc biệt với những tác nhân thixotropic để tăng độ nhớt, tính
chống uốn, chống chảy, cùng với chất độn và phụ gia để đảm bảo tính lưu
chuyển,phủ kín, thời gian đơng và thời gian đóng rắn. Khi sản xuất, gencoat
ñược pha màu, chất xúc tác rồi ñược phun hoặc quét bằng chổi mềm lên bề

Trang- 15 -


mặt khn một lớp mỏng. Sau khi tách khn thì lớp gelcoat chính là áo
ngịai của sản phẩm nhẵn bóng có màu sắc đa dạng.
Lớp gelcoat có 3 chức năng chính :
Tạo mặt ngịai nhẵn bóng có màu sắc làm nên vẻ ñẹp của sản phẩm.
Bảo vệ các lớp gia cường bằng sợi thủy tinh bên trong. Vì gelcoat có
đặc tính cơ lý cao hơn, chống thẩm thấu nước, chống xây xát tốt hơn, v.v…

Tách khn để lấy sản phẩm ra, do gelcoat có đặc tính co ngót thích
hợp và khơng có sợi thủy tinh.
Gelcoat cho cơng nghệ qt tay và gelcoat cho công nghệ phun bằng
thiết bị không nên dùng lẫn loan vì mỗi lọai được chế tạo với ñộ nhớt và ñặc
tính khác nhau. Loại gelcoat cho quét tay bằng chổi mềm ñược chế tạo sao
cho tránh ñược vết chổi, bọt khí và giữ được độ phẳng đều. Gelcoat cho thiết
bị phun ñược chế tạo sao cho dưới áp lực khí nén nó có thể phân tán phân tử
tốt, và qua miệng súng phun tạo thành tia sương hạt mịn, phủ đều trên bề mặt
khn.
+ u cầu chủ yếu ñối với gelcoat
Gelcoat phải ñáp ứng ñược các yêu cầu sau đây :
Tính đàn hồi tốt, dễ ổn định, dễ pha màu, sẵn sàng đưa vào sử dụng
được.
Phải có đặc tính khơng cong lõm, khơng chảy kể cả khi qt phun trên
mặt đứng nhờ đặc tính thixotropic.
Thời gian đơng và đóng rắn phải chuẩn xác, đảm bảo cho quy trình sản
xuất đúng với kế hoạch dự định, khơng bị chậm trễ nhiều . Thời gian đơng và
đóng rắn chính xác cịn có tác dụng giảm tỷ lệ khuyết tật của sản phẩm, đồng
thời cho sản phẩm bóng đẹp hơn.
Chịu nước tốt tránh ñược rạn nứt, giộp bề mặt. Bề mặt lớp gelcoat phải
chịu ñược cọ sát khi lau chùi, đánh sáp để đạt độ bóng cao.
Tính phủ kín và vá đắp tốt. Khi trộn với màu thì gelcoat phải có khả
năng phủ kín trên bề mặt khn với chiều dày tiêu chuẩn 18 ± 2 mils (1 mil =

Trang- 16 -


-3

10 in ). Màu sáng thì tỉ lệ hàm lượng màu nhiều hơn để đảm bảo tính phủ

kín. Các màu vàng nhạt, vàng da cam, đỏ, xanh đậm, tính phủ kín lâu hơn một
chút.
Gelcoat phải có tính ứng dụng tốt mỗi khi phải vá, ñắp các khuyết tật
trong sửa chữa, bảo trì.
+ ðặc tính cơ bản của gelcoat
Tên đặc tính

Chỉ số yêu cầu

ðộ nhớt (khác nhau tùy màu) (cps)

9.000 – 22.000

Tỷ trọng

1,1 ÷ 1,36

Chỉ số Thixotropic (Thixotropic index )

5÷7

ðộ võng uốn ở chiều dày tiêu chuẩn 18 ± 2 mils

ðáp ứng yêu cầu

Tính phủ kín ở chiều dày 18 ± 2 mils

Ln kín hịan tịan bề mặt

Khả năng áp dụng cho phun

Rất tốt

Tuổi thọ (thời gian lưu trữ cho phép)

3 tháng ở 23 C (73 F)

0

0

Năng suất phủ bề mặt với chiều dày 18 ± 2 mils. 1 lil /1,5 m2
3

Ghi chú : - cps : ñơn vị ñộ nhớt – cm /s
-3

- 1 mils = 10 in = 25,4 µm
+ Thời gian đơng đặc của gelcoat
Một gelcoat tiêu chuẩn phải đạt thời gian đơng đặc là 8 ÷ 15 phút ở
0

nhiệt ñộ 25 C. Khi sử dụng gelcoat ñều phải kiểm tra tại chỗ thời gian đơng
đặc. Cũng là MEKP, nhưng chỉ khác nhau về loại, nhãn hiệu, mức ñộ nước
ngưng ñọng, tuổi thọ, nhiệt ñộ, v.v…cũng ñều có ảnh hưởng đến thời gian
đơng đặc.
+ ðóng rắn
Gelcoat cho cơng nghệ phun và quét tay có khác nhau. Phải sử dụng
đúng cơng nghệ, khơng lẫn lộn. gelcoat cho cơng nghệ phun thì sau khi hịa
xúc tác 40 – 60 phút,vẫn có thể đem sử dụng nhưng chỉ qt bằng tay, khơng

được phun. Cịn gelcoat cho qt tay sau 60 – 80 phút sẽ hịan tồn đóng rắn
Trang- 17 -


ta phải lọai bỏ. Thời gian này tùy thuộc vào nhiệt độ, độ nhuyễn của gelcoat,
gió, lọai xúc tác và ñộ tập trung. Khi kiểm tra lớp gelcoat này bằng tay, nếu
khơng dính vào tay thì có thể tiến hành tạo các lớp gia cường với sợi thủy
tinh.
0

Tốt nhất gelcoat ñược lưu trữ và sử dụng ở nhiệt ñộ chuẩn 25 C.
Tỷ lệ pha chế nhựa gelcoat
Nhựa gelcoat có tính chất ưu việt hơn nhựa BQT nên ñược dùng làm
nhựa phủ lên bề mặt sản phẩm composite.
Nhựa gelcoat có các ưu điểm sau :
ðộ bền hơn nhựa 268 BQT
Tính đàn hồi cao hơn nhựa 268 BQT
Nhựa gelcoat có chứa nhựa Styren làm dung mơi
ðể làm nhựa có độ lỏng thích hợp ta phải sử dụng dung mơi nhưng vì
khơng có metan thay thế bằng aceton, aceton ở dạng hơi trong q trình đóng
rắn và aceton khơng ảnh hưởng đến cấu trúc nhựa gelcoat.
2.1.2.2.2. Nhựa dùng để đắp
Có trọng lượng phân tử thấp (1000 – 2000) có chứa những đơn vị C=C
trong chuỗi cho phép liên kết chéo bằng sự trùng hợp phân tử gốc tự do một
gốc vinyl (thường là styren).
Polyester bất bão hịa được hình thành từ phản ứng rượu ña chức: EG
hay PG với hỗn hợp 2 acid 2 chức, acid maleic cung cấp nối đơi khơng bão
hịa và acid phtalic có cơng dụng kiểm sốt q trình liên kết phân tử và trong
những trường hợp ñặc biệt tránh tạo ra những liên kết phân tử quá lớn.
Công thức acid maleic:

Công thức acid phtalic:

HOOC

COOH
COOH

Trang- 18 -

CH2

CH2

COOH


Cấu trúc của Polyester:
CH3
COO

OOC

CH2

CH

CH3
CH

OCO

CH2

CH …

Mỗi chuỗi co từ 10 – 20 mắc xích ester. Nhựa được đặc trưng bằng trị
số acid hơn bằng trọng lượng phân tử. Trị số acid giảm khi trọng lượng phân
tử tăng, nhựa thường ñược sản xuất với trị số acid từ 20 – 50.
Khi sự trùng hợp ñạt ñến một giai ñoạn mong muốn, nhựa ñược làm
0

nguội ñến 80 C và ñược pha loãng bằng polystyrene chứa 30% styren. ðể
tránh sự trùng hợp trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phịng, một lương nhỏ
chất làm bền (0.05%) ñược thêm vào ñể thời gian bảo quản kéo dài khoảng 6
tháng ở nhiệt độ phịng. Thường các chất ức chế sau: quinon, hyroquinon và
alcohol… ñể tránh q trình trùng hợp do ánh sáng, dung dịch được cất vào
chỗ tối và đựng trong thùng màu đục.
Khi có sự hiện diện của ion kim loại thích hợp thì q trình thì q
trình oxy hóa khử xảy ra giữa ion và nhóm hyroxy để tạo ra gốc tự do xảy ra ở
nhiệt độ phịng với tốc độ có thể chấp nhận được. Ion kim loại thơng dụng
nhất là Co(II) ở dạng coban napthenate hay octate.
Nhựa polyester là loại nhựa nhiệt rắn ñược sử dụng nhiều nhất ñể làm
vật liệu tổng hợp với sớ dài. Mặc dù tính kháng nhiệt và hóa chất có giới hạn
tuy nhiên chúng thích hợp với hầu hết mọi ứng dụng chỉ trừ những ứng dụng
địi hỏi những tính chất rất cao cấp. Chúng thích hợp với nhiều qui trình sản
xuất và giá thành rẻ.
Nhựa polyester phản ứng với styren cho phép sản phẩm có khả năng
chịu lực tốt, khả năng chống thấm cao, ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết và hóa
0

chất khác, vật liệu chịu nhiệt khá tốt (175 – 500 F).
Nguyên liệu là hỗn hợp của nhựa polyester bất bão hòa styren có thể có
hoặc khơng có chất xúc tác (tùy theo từng loại).


Thông dụng nhất là các loại SHCP : 268BQT – LSE, 268QTN – LSE,
LP – 8P…
Ý nghĩa các ký hiệu:
B: có chất xúc tiến
Q: đóng rắn nhanh.
T: chống chảy.
N: khơng có sáp.
Phân loại:
SHCP 268BQT: là nhựa polyester bất bão hịa, đóng rắn nhanh, có sáp
và chất xúc tiến, thích hợp cho cả 2 phương pháp gia cơng là đắp tay và súng
phun.
SHCP 268QTN: khơng có sáp và chất xúc tiến, nó được sử dụng cho
lớp giữa, kết nối các lớp, khơng cần độ bóng. Với laoi5 nhựa chưa có chất xúc
tiến thì nó sẽ được thêm vào sao cho phù hợp với thiế bị và qui trình cơng
nghệ.
2

0

SHCP 268LSE: độ bay hơi của styren thấp (5 – 15g/m ở 20 C trong 30
phút).
Ứng dụng:
Loại nhựa này sử dụng cho các sản phẩm ñượcgia cố băng sợi thủy tinh
như: thuyền, cano, kệ xe buýt, buồng ñiện thoại, bồn tắm, thùng rác, bàn, ghế
và nhiều vật dụng khác. Các sản phẩm khi được gia cơng bằng sợi thủy tinh

có độ bền nhiệt, bền cơ học tốt.
ðặc trưng:
_ Nhựa polyester 268BQT dạng lỏng có một số đăc trưng sau:
Màu sắc

Màu hồng

ðộ nhớt ở 30 C

0

4–5

Chất xúc tiến (chứa 6% Co)

0.5%

0

Thời gian Gel hóa (ở 30 C)

15 – 18 phút

Trang- 20 -


0

Thời gian đóng rắn (ở 30 C)

30 – 35 phút

Nhiệt ñộ nhựa tỏa nhiệt

130 – 140 C

0

0

ðộ ổn ñịnh trong tối dưới 25 C

6 tháng

ðây là kết quả thử nghiệm ở cuối mẻ sản xuất sử dụng 1% xúc tác
BUTANOX M – 50 MEKP.
Tính chất:
Tính chất của nhựa SHCP 268 BQT polyester:
Thông số

Giá trị

PP kiểm tra

ðộ hấp thụ nước (trong 7 ngày)

0.35%

ISO – G2 – 1980

ðộ cứng Barcol

48

ASTM D2583 – 67

Nhiệt ñộ biến dạng nhiệt

67.3 C

0

ASTM D648 – 72

ðộ giãn ñứt

3.2%

ASTM D638 – 72

Trọng lượng riêng nhựa lỏng ở 1.13 kg/l

ASTM D1475

0

25 C
ðộ giảm thể tích khi đóng rắn

9%

Specitific Gravity

Thành phần dễ bay hơi

35.6%

ASTM D3030

Lực ñàn hồi

8.4 Kgf/mm

Modul ñàn hồi

536.1 Kgf/mm

Sức căng bề mặt

3 Kgf/mm

ðộ bền va ñập

3.9 Kgf/mm

2

2

ASTM D970

2

ASTM D790
ASTM D638

2

ASTM D256

Tấm lót nhựa bằng nhựa polyester 268 BQT ñã gia cố bằng sợi thủy
tinh có ñộ hấp thụ nước 0.192% trong 24 giờ và 0.28% trong 7 ngày phù hợp
với tiêu chuẩn ISO – 62 – 1980 và các tính chất vật lý sau:
Trong

tấm Trong

tấm PP kiểm tra

khơ

ướt

Lực ñàn hồi (Mpa)

190.3

21.3

ASTM D790 – 71

Modul ñàn hồi (Mpa)

8.7

7.07

ASTM D790 – 71

Sức căng bề mặt (Mpa)

130.4

154

ISO 3268 - 1978


Sử dụng:
Nhựa SHCP tạo sản phẩmđẹp khi nó đóng rắn hồn tồn. Muốn làm
được như vậy cần phải trộn đúng cách xúc tác và xúc tiến ở nhiệt độ phịng
với thời gian vừa đủ. Thơng thường một xúc tác BUTANOX M – 50 MEKP
kết hợp với 0.5% chất xúc tiến chứa 6% Co được dùng cho 268QT và
268QTN, cịn đối với 268BQT hoặc 268BQTN chỉ sử dụng 1% xúc tác là đủ
(vì đã có sẵn chất xúc tiến).
Lượng chất xúc tác và chất xúc tiên quyết ñịnh thời gian Gel hóa.
Thơng thường lượng xúc tác từ 0.5% - 2% khi chất xúc tiến giao động trong
khoảng 0.4 – 1% vì vậy cần phải đo chính xác.
Chất xúc tiến phải được hòa tan trước khi cho xúc tác vào, tránh sựu
hòa trộn trực tiếp sẽ gây nổ.
Nếu ñộ nhớt của nhựa gia tăng khi thời gian lưu trữ kéo dài, phải thêm styren

monomer ñể giảm ñộ nhớt xuống mức yêu cầu.
Do ñiều kiện thực tế ở từng ñơn vị sản xuất khác nhau nên cần thực
hiện các thí nghiệm kiểm tra các tính này cũng như các đặc điểm sử dụng của
từng loại nhựa.
Bảo quản:
Nhựa Polyester bất bão hòa SHCP ổn ñịnh khoảng 6 tháng nếu bảo
0

quản ở chỗ tối dưới 25 C. Nếu nhiệt ñộ tăng cao, làm giảm ñộ ổn ñịnh, ñặc
biệt khi ñể trực tiếp ánh sáng mặt trời. Phải giữ nhựa ở tối và mát nên sử dụng
tốt trong vịng 3 tháng.
ðóng gói:
Nhựa polyester bất bão hịa SHCP được chứa trong thùng thép mới có
trọng lương 220 Kg.
Một số loại nhựa với tính năng và ứng dụng được trình bày trong bảng
sau:
Mã số

ðộ nhớt Thời gian Nhó

Tính chất

Ứng dụng


ở

0

30 C gel hóa ở m

(PS)

0

30 C
(phút)
- ðộ bền cơ rất Các
tốt.

sản

phẩm SRP:

- ðộ bền va thuyền,
ñập và ñộ cứng cano,
trên

rất tốt.

Kệ
xe

- ñộ bền thời buýt, buồng
268BQT

4–6

10 -15

Ortho gian rất tốt và ñiện thoại,
lượng ghế

ngồi,

bồn

tắm,

- ðộ hấp thụ tháp

làm

268BQT

trọng

N

nhỏ.
nước

thấp

và nguội, ghế

độ bền ăn mịn ngồi,

bồn

tắm,

tháp

rất cao.

làm nguội,
lọ

hoa,

sườn
hơi,

xe
thùng

rác.
- ðộ bền thời Như là một
tiết rất tốt và trong
nñộ

bền

cao.
40 - 60

8 - 12

Lớp

ISON cứng.

Trang- 23 -

chất

phủ bề mặt

bóng,
Gel coat

màu những

dai

phủ và làm ñẹp
và bề

mặt và

làm tăng ñộ


(G3235T)

PG

- Bền tốt với bền

thời

nước và sự ăn gian ñối với
mịn

hóa

học sản

yếu.

phẩm

FRP, ví dụ

- ðược chứng làm

khn

nhận bởi hãng FRP

phủ

Eloyds

lên bề mặt

Register ngành thuyền.
hàng hải trong
sản

xuất

tàu

thuyền.

2.1.2.3. Nhựa Epoxy
Nhựa Epoxy là polyme mạch thẳng (linear polymer), được tổng hợp
bằng cách cơ ñặc chất epichlorhydrin (C3H5OCl) với hợp chất polyhydroxy:
T25
Màu của epoxy phụ thuộc vào ñộ tinh khiết của bis – phenolA. Nếu nó
khơng khơng tinh khiết thì có màu hổ phách, ngược lại nó sẽ khơng màu.
Trọng lượng phân tử của epoxy trên thị trường thay ñổi từ 340 – 4000
tùy thuộc vào trị số n = 0 tới n = 12, trọng lượng phân tử được kiểm sốt bằng
tỷ số những chất phản ứng trong cơng thức và điều kiện phản ứng.
Nhựa có trọng lượng phân tử nhỏ hơn 400 là những chất lỏng có độ
nhớt trong khoảng 40 -300P ở nhiệt độ phịng. Nhựa với trọng lượng phân tử
0

trên 450 là chất rắn với ñiểm chảy từ 40 – 150 C.
Nhựa epoxy có tính chất cách điện và kháng hóa chất tốt hơn polyester.
Epoxy sau khi xử lí nhiệt kháng axit và kiềm tuy nhiên không băng amin.
Chúng bị tác động bởi hydrocacbon chlorinate và keton nhưng có tính kháng
dung môi tốt.

Trang- 24 -


Nhựa epoxy khơng thơng dụng vì giá thành cao (đắt gấp 2.5 lần so với

polyester) trong khi sức bền chỉ tương đương polyeste và khó gia cơng. Người
ta dùng vật liệu này ở những nơi thật cần thiết khi giá thành khơng cần quan
tâm. Khi cần độ dai người ta tăng cường bằng sợi cacbon và aramid.
Nhựa epoxy có độ bền hóa học cao và ít bị co rút cho bề mặt sản phẩm
ñẹp, tuy nhiên nhựa epoxy phản ứng chậm hơn, độ bền nhiệt khơng cao và có
giá thành cao hơn nên chỉ dùng nó để phủ một lớp mỏng bên ngồi.
Nó thích hợp khi sản phẩm địi hỏi nhẹ mà sức bền cao, dung sai cho
phép rất nhỏ như: các chi tiết máy bay, dụng cụ ñồ nghề. Nó khơng thích hợp
với thiết bị phun có hịa trộn bên ngồi. Hơi epoxy độc hại, hại da nên cần có
bảo hiểm khi sử dụng. Nói chung eppoxy áp dụng trong cơng nghệ khn có
tiếp xúc có hiệu quả như polyeste resin. ðặc tính chủ yếu của hai loại resin
này thể hiện trong bảng dưới:
ðặc tính

ðơn vị

Trọng lượng riêng

Kg/dm

ðộ cứng

Rockwell 70 – 115

Sức bền kéo

MN/m

Mơđun kéo

GN/m

Sức bền nén

MN/m

3

Polyeste đóng rắn

Epoxy ñóng rắn

1,10 – 1,46

1,11 – 1,40
80 – 110

2

42 – 91

28 – 91

2

2 – 4,5

2,4

2

90 – 250

100 – 175

Nhiệt riêng (specific heat) Kj/g.0C
0
Hệ số dẫn nhiệt
W/m C

0,3

0,25

0,21

0,21

Hệ số giãn nở dài

W/ C

(9,9 – 18).10

Co ngót

%

0,004 – 0,008

0,001 – 0,004

Hệ số thấm nước

%

0,15 – 0,60

0,08 – 0,15

0

2.2. XÚC TÁC – XÚC TIẾN
2.2.1. Xúc tác

Trang- 25 -

-5

(8,1 – 11,7).10

-5