bài giảng gia công pomyer

Trang
1
GIA CÄNG POLYMER
Chỉång I GIÅÏI THIÃÛU CHUNG
I. Âënh nghéa v mủc âêch ca k thût gia cäng polymer
Cäng nghiãûp hiãûn âải ca cạc cháút cao phán tỉí bàõt âáưu våïi sỉû khạm phạ ra k thût
biãún tênh hoạ hc cạc polymer thiãn nhiãn, trong cạc khạm phạ quan trng ny l viãûc lỉu
hoạ cao su v acetat hoạ cellulose.
Trong nhỉỵng nàm gáưn âáy polymer (P) täøng håüp â chiãúm vai tr ch âảo trong cäng
nghiãûp. Våïi viãûc sn xút âỉåüc nhiãưu loải polymer cọ tênh cháút hoạ hc, hoạ l thay âäøi, cọ
nhiãưu ỉïng dủng trong thỉûc tãú, täøng håüp polymer â tråí thnh hoảt âäüng báûc nháút ca cäng
nghiãûp hoạ hc.
Cng våïi sỉû phạt triãøn polymer täøng håüp v
nhán tảo r rng l pháưn phi phạt triãøn
song song mäüt ngnh biãún âäøi cạc váût liãûu polymer thnh cạc sn pháøm sỉí dủng vo cạc
viãûc cáưn thiãút. Cho nãn trong lénh vỉûc polymer cáưn phi phạt triãøn âäưng thåìi c hai màût l
tçm ra cạc váût liãûu polymer måïi v ci tiãún hồûc âỉa ra cạc phỉång phạp gia cäng thêch håüp
våïi loải váût liãûu v u cáưu sỉí dủng. Khêa cảnh thỉï 2 ny chênh l cạc váún âãư m män k
thût gia cäng polymer phi gii quút, âáy cng l mäüt lénh vỉûc quan trng ca cäng
nghiãûp polymer. Trong nhỉỵng nàm gáưn âáy, säú lỉåüng loải polymer måïi tçm ra êt hån so våïi
nhỉỵng nàm âáưu tiãn ca sỉû phạt triãøn ca ngnh. Vç váûy, cạc nh
khoa hc â cäú gàõng tçm ra
cạc biãûn phạp sỉí dủng hiãûu qu cạc loải polymer hiãûn âang cọ.
Så bäü, ta cọ thãø âënh nghéa k thût gia cäng polymer nhỉ sau: K thût gia cäng
polymer l mäüt ngnh ca k thût hc, nghiãn cỉïu cạc quạ trçnh v thiãút bë dng âãø tàng
tênh cháút ca váût liãûu polymer v âãø gia cäng chụng thnh nhỉỵng sn pháøm sỉí dủng theo u
cáưu âi hi. Trong quạ trçnh gia cäng, trong ngun liãûu cọ thãø xy ra cạc phn ỉïng hoạ hc,
cạc biãún dảng v cúi cng l sỉû thay âäøi báút thûn nghëch cạc tênh cháút váût l ca váût liãûu.
Song cọ mäüt âiãøm cáưn lỉu l nhỉỵng phn ỉïng xy ra trong quạ
trçnh täøng håüp polymer

khäng làûp lải trong quạ trçnh gia cäng chụng. (táút nhiãn cọ mäüt säú trỉåìng håüp ngoải lãû)
Viãûc nghiãn cỉïu cạc quạ trçnh gia cäng nhàòm mủc âêch tçm ra phỉång phạp v thiãút bë
thêch håüp âãø gia cäng loải váût liãûu polymer thnh cạc sn pháøm mong mún. Phỉång phạp
gia cäng cọ nh hỉåíng ráút låïn âãún cháút lỉåüng sn pháøm v âãún lỉåüng nọ, phỉång phạp gia
cäng bë chi phäúi båíi tênh cháút ca váût liãûu polymer cng nhỉ u cáưu vãư hçnh dạng, tênh cháút
ca sn pháøm cúi cng.
Viãûc chn lỉûa mäüt phỉång phạp gia cäng thêch håüp nọi chung l ráút phỉïc tảp, phi chụ
âãún nhiãưu khêa cảnh nhỉ tênh cháút ca váût liãûu ban âáưu, u cáư
u vãư cháút lỉåüng sn pháøm,
u cáưu vãư låüi êch kinh tãú Nọi chung phi âm bo thu âỉåüc sn pháøm cọ tênh nàng täút v
cọ låüi êch vãư kinh tãú.
Âäúi våïi nhỉûa nhiãût ràõn, phỉång phạp gia cäng thêch håüp v cọ låüi hån c l phỉång
phạp ẹp nọng, vç quạ trçnh ẹp nhanh v cọ thãø âảt nàng sút cao, âiãưu kiãûn nhiãût âäü khäng
cao thêch håüp cho viãûc âọng ràõn váût liãûu, khi ẹp xong khäng cáưn phi lm ngüi váût liãûu
trong khn.

Trang
2
Trại lải âäúi våïi nhiãût nhỉûa do thç phỉång phạp ẹp nọng nọi chung l khäng thêch håüp
vç sau khi thnh hçnh phi lm ngüi váût liãûu trong khn, nãn quạ trçnh ny khäng thãø tiãún
hnh nhanh vç nhỉ thãú s tảo ra nhỉỵng ỉïng sút näüi lm gim cháút lỉåüng sn pháøm. Âãø gia
cäng nhỉûa nhiãût do ngỉåìi ta thỉåìng dng cạc phỉång phạp nhỉ ân, âục dỉåïi ạp sút Tuy
nhiãn cng phi tu theo tênh cháút váût liãûu m ạp dủng phỉång phạp gia cäng. Vê dủ PE v
PS thç phỉång phạp âục dỉåïi ạp sút l thêch håüp, cn âäúi våïi PVC, do nhiãût âäü chy nhåït
ca nhỉûa gáưn våïi nhiãût âäü phán hu nãn loải nhỉûa ny thỉåìng âỉåü
c gia cäng bàòng phỉång
phạp ân.
Âäúi våïi cạc loải nhỉûa epoxy, ngỉåìi ta thỉåìng gia cäng bàòng phỉång phạp âäø khn
(hay âục khäng ạp sút). Âäúi våïi cạc loải celluloid, phỉång phạp gia cäng thỉåìng dng l
tảo hçnh nhiãût åí trảng thại mãưm cao.

Kêch thỉåït, hçnh dạng v sỉû äøn âënh kêch thỉåït, hçnh dạng sn pháøm trong quạ trçnh sỉí
dủng cng l nhỉỵng u cáưu quan trng v chëu nh hỉåíng ca phỉång phạp gia cäng. Màût
khạc, tạc dủng ca nhiãût cọ nh hỉåíng ráút låïn âãún tênh cháút ca sn pháøm, cọ loải nhỉûa dỉåïi
tạc dủng ca nhiãût tênh cháút khäng âäøi, nhỉng cng cọ loải nhỉûa khäng bãưn nhiãût. Do âọ,
viãûc chn phỉång phạp gia cäng cáưn ph
i âm bo chãú âäü nhiãût thêch håüp âãø tênh cháút sn
pháøm thu âỉåüc täút nháút.
II. Phán loải cạc phỉång phạp gia cäng
Phỉång phạp gia cäng gàõn liãưn våïi thiãút bë dng âãø thỉûc hiãûn quạ trçnh gia cäng v cọ
liãn quan âãún sỉû biãún âäøi trảng thại ca váût liãûu trong thiãút bë. Vç váûy cho âãún nay chỉa cọ
cạch phán loải no cọ thãø nãu lãn âáưy â cạc úu täú trãn âỉåüc.
Trong cäng nghiãûp âãø dãù nàõm bàõt cạc quạ trçnh gia cäng, ngỉåìi ta tảm thåìi xãúp cạc quạ
trçnh gia cäng tỉìng nhọm theo nhiãûm vủ ca quạ trçnh hồûc trảng thại váût l ca ngun liãûu
trong quạ trçnh gia cäng.
Cạc quạ trçnh gia cäng thỉåìng âỉåüc xãúp thnh 3 nhọm nhiãûm vủ chênh l:
1.
Nhọm cạc phỉång phạp tảo hçnh: cọ nhiãûm vủ tảo cho váût liãûu cọ hçnh dảng sn pháøm sỉí
dủng thüc nhọm ny gäưm cạc phỉỉong phạp gia cäng nhỉ ẹp, ẹp âục, âục dỉåïi ạp sút,
ân, tảo hçnh nhiãût, càõt gt
2. Nhọm cạc phỉång phạp làõp ghẹp: cọ nhiãûm vủ tảo liãn kãút giỉỵa cạc chi tiãút ca sn pháøm
våïi nhau. Trong nhọm ny cọ thãø kãø âãún phỉång phạp gia cäng nhỉ: hn v ph bãư màût
(bao gäưm dạn hồûc phun).
3. Nhọm cạc phỉång phạp biãún tênh: cọ nhiãûm vủ thay âäøi cáúu trục cáúu trục polymer bàòng
phỉång phạp váût l hồûc bàòng phn ỉïng hoạ h
c nhỉ cạc phỉång phạp träün, hoảt hoạ ãư
màût, biãún tênh polymer
Trong quạ trçnh gia cäng, dỉåïi tạc dủng ca nhiãût âäü v ạp sút, trảng thại váût liãûu bë
biãún âäøi. Tu theo, trảngt thại váût liãûu v âiãưu kiãûn gia cäng, cạc quạ trçnh gia cäng polymer
cng âỉåüc chia thnh 6 nhọm chênh:
- Nhọm 1:

Trang
3
Gäưm cạc phỉång phạp gia cäng åí âiãưu kiãûn nhiãût âäü, ạp sút cao, váût liãûu åí trảng thại
chy nhåït trong quạ trçnh gia cäng. Thüc nhọm ny gäưm cạc quạ trçnh ch úu nhỉ sau:
+ Ẹp
+ Âục dỉåïi ạp sút
+ Ân
Trong âọ quạ trçnh âục dỉåïi ạp sút âỉåüc tiãún hnh åí ạp sút cao hån c (ạp sút lãn âãún
100 MPa), cn quạ trçnh ẹp v ân cọ thãø tiãún hnh åí ạp sút tháúp hån.
- Nhọm 2:
Gäưm cạc phỉång phạp gia cäng åí âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút, váût liãûu åí trảng thại mãưm
cao, phäø biãún nháút l cạc phỉång phạp gia cäng váût liãûu åí dảng táúm. Phỉång phạp tảo hçnh
nhiãût tu theo bãư dy táúm váût liãûu m ạp sút sỉí dủng bẹ hån 10 ÷ 100 láưn so våïi cạc phỉång
phạp åí nhọm 1, nhiãût âäü gia cäng cng tháúp hån.
- Nhọm 3:
Gäưm cạc phỉång phạp gia cäng åí âiãưu kiãûn nhiãût âäü, ạp sút gáưn nhỉ bçnh thỉåìng, váûût
liãûu gia cäng cng giỉỵ ngun cạc cáúu trçnh ban âáưu nhỉ quạ trçnh gia cäng cå khê.
- Nhọm 4:
Thüc nhọm ny gäưm cạc phỉång phạp gia cäng sau:
+ Âục khäng ạp sút
+ Âục li tám
trong âọ váût liãûu gia cäng åí trảng thại lng hồûc mãưm cao åí nhiãût âäü thỉåìng hồûc nhiãût âäü
khäng cao làõm (trỉåì
ng håüp cọ âäút nọng så bäü).
- Nhọm 5:
Âáy l nhọm cạc quạ trçnh gia cäng bàòng cạch náúu chy v âäø khn, thỉåìng âỉåüc sỉí
dủng âãø gia cäng sn pháøm cọ kêch thỉåït låïn v PE l loải polymer thỉåìng âỉåüc gia cäng
bàòng phỉång phạp ny.
- Nhọm 6:

Bao gäưm phỉång phạp hn v dạn polymer, nhàòm mủc âêch liãn kãút cạc chi tiãút sn
pháøm. Trong quạ trçnh hn, liãn kãút tải bãư màût tiãúp xục âỉåüc tảo båíi quạ trçnh khúch tạn ca
cạc mảch phán tỉí tải bãư màût tiãúp xục nhåì vảo sỉû ho tan trong dung mäi åí nhiãût âäü thỉåìng.
Nhỉ â nọi åí trãn, quạ trçnh gia cäng gàõn liãư
n våïi thiãút bë, cho nãn ngỉåìi ta cn phán loải
theo cạch chãú tảo sn pháøm nhỉ gia cäng bàòng phỉång phạp ẹp, âục, ân, tảo hçnh nhiãût
âäü







Trang
4
Chỉång II CÁÚU TRỤC V TÊNH CHÁÚT CA POLYMER

I. Tênh cháút lỉu hoạ biãún (cå hc) ca polymer
Lỉu biãún l ngnh khoa hc kho sạt sỉû biãún dảng v sỉû chy ca váût thãø.
Theo âënh nghéa, sỉû biãún dảng l sỉû thay âäøi hçnh dảng, kêch thỉåït ca váût thãø khi chëu tạc
dủng ca ngoải lỉûc, cn sỉû chy l trảng thại biãún dảng liãn tủc, báút thûn nghëûch, khäng
giåïi hản ca lỉu cháút khi chëu tạc dủng ca ỉïng sút.
Tênh cháút lỉu biãún ca váût thãø polymer chëu nh hỉåíng ca âàûc trỉng cáúu trục ca nọ, âọ
l:
- Hçnh dảng báút âäúi xỉïng (chiãưu di ráút låïn so våïi chiãưu ngang) v tênh cháút mãưm do
ca mả
ch phán tỉí polymer.
- Lỉûc tạc dủng tỉåíng häø giỉỵa cạc phán tỉí låïn. Âäúi våïi mäüt säú polymer cọ cáúu tảo mảng
lỉåïi, sỉû hiãûn diãûn ca cạc näúi ngang khäng nhiãưu làõm v ngàõn hån so våïi mảch phán tỉí s

hản chãú sỉû dëch chuøn tỉång âäúi giỉïa cạc mảch phán tỉí våïi nhau.
1. Âỉåìng cong chy
Âỉåìng cong chy ca polymer nọng v dung dëch polymer åí dảng âáưy â nhỉ åí hçnh
2.1.
Cạc âỉåìng gảch âỉït biãøu diãùn 1 giạ trë ca âäü nhåït.
Âỉåìng cong chy âỉåüc chia lm 3 âoản ỉïng våïi 3 vng:
- Vng täú âäü trỉåüt tháúp (vng 1):
Âỉåìng cong chy thãø hiãû
n tênh cháút newton, ỉïng våïi biãøu diãùn
.
log
ν
theo lgσ âoản
âỉåìng thàóng. Vng ny cn âỉåüc gi l vng chy Newton våïi âäü nhåït cao nháút.


- Vng váûn täúc trỉåüt cao (vng 3):
1
2
3
.
log
ν

σ
log
Tàng âäü nhåït
Hçnh 2.1: âỉåìng cong chy

Trang

5
Âỉåìng biãøu diãùn
.
log
ν
theo lgσ váùn l âỉåìng thàóng v âỉåüc gi l vng chy Newton cọ
âäü nhåït tháúp nháút.
- Vng cọ âäü trỉåüt trung gian (vng 2):
ÅÍ âáy sỉû chy cọ sỉû sai lãûch so våïi âënh lût Newton v âỉåüc gi l vng chy phi
Newton. ÅÍ vng ny âäü nhåït biãøu kiãún gim khi váûn täúc trỉåüt gia tàng. Nhạnh ny âỉåüc gi
l nhạnh cáúu trục.
2. Âäü nhåït
Âäü nhåït l mäüt thäng säú quan trng trong quạ trçnh gia cäng polymer, nọ thãø hiãûn kh
nàng chäúng lải sỉû chy ca lỉu cháút. Vãư bn cháút, âäü nhåït thãø hiãûn hiãûu qu ca viãû
c truưn
âäüng lỉåüng giỉỵa cạc låïp trong quạ trçnh chy ca lỉu cháút.
Âäü nhåït phủ thüc ch úu vo cạc úu täú sau:


Hçnh 2.2:Cạc úu täú nh hỉåíng âãún âäü nhåït
ÅÍ pháưn trỉåïc, ta â xẹt sỉû nh hỉåíng ca täúc âäü trỉåüt v ỉïng sút trỉåüt lãn âäü nhåït ca
hãû thäúng polymer. Trong pháưn ny, chụng ta xẹt âãún 2 úu täú khạc, âọ l ạp sút v nhiãût âäü,
hai thäng säú quan trng ca quạ trçnh gia cäng, chụng nh hỉåíng âãún âäü nhåït âäi khi ráút
mảnh m v âỉa âãún nhỉỵng báút ngåì nãúu chụng ta khäng lỉu tám âãún nọ.
- Sỉû phủ thüc vo ạp sút ca âäü nhåït:
nh hỉåíng ca ạp sút lãn âäü nhåït ca polymer l mäüt váún âãư ráú
t quan trng trãn l
thuút cng nhỉ trãn thỉûc tãú.
Trong thỉûc tãú, khi gia cäng, hãû polymer chëu ạp sút lãn âãún vi tràm (nhỉ trỉåìng håüp
trãn), cọ khi lãn âãún vi ngn (nhỉ âục ạp sút) atm, cho nãn nh hỉåíng ca ạp sút âãún âäü

nhåït ca hãû polymer cọ thãø dáùn âãún cạc sai lãûch cạc thäng säú k thût ca quạ trçnh nãúu ta
sỉí dủng säú liãûu âäü nhåït åí ạp sút thỉåìng âãø tênh.
Kãút qu nghiãn cỉïu sỉû phủ thüc ca âäü nhåït vo ạp sút ca polymer cho tháúy åí ạp sút
khäng cao làõm, kãút qu tỉång tỉû nhỉ åí håüp cháút tháúp phán tỉí:
(
)
12.
.
0
−η=η
σ
p
p
e
:,
0
ηη
p
âäü nhåït åí ạp sút p v ạp sút thỉåìng.
:σ hãû säú ạp sút ca âäü nhåït, sỉû thay âäøi ạp sút cn nh hỉåíng âãún nhiãût âäü hoạ thu tinh
ca hãû polymer. Khi tàng ạp sút, nọi chung Tg tàng, do âọ åí âiãưu kiãûn nhiãût âäü xạc âënh,

Trang
6
âàûc trỉng nhåït ca hãû thay âäøi theo P v cọ thãø xy ra cạc quạ trçnh nhỉ hoạ thu tinh,
kãút tinh, lm thay âäøi tênh cháút váût l ca hãû.
- Sỉû phủ thüc ca âäü nhåït vo nhiãût âäü:
Nãúu khäng cọ biãún âäøi họa hc xy ra thç khi nhiãût âäü tàng, âäü nhåït ca hãû thäúng s
gim
3. Sỉû báút äøn âënh ca dng chy

Âäúi våïi nhiãưu polymer åí giạ trë ỉïng sút trỉåüt khong 2.10
5
Pa. thỉåìng xút hiãûn hiãûn
tỉåüng báút äøn âënh ca dng chy ca polymer nọng chy v dung dëch polymer, biãøu hiãûn
viãûc xút hiãûn nhỉỵng vãút sàn trãn bãư màût sn pháøm v nhiãưu hån nỉỵa l sỉû biãún dảng hon
ton dng nhỉûa (dng nhỉûa bë xồõn qn queo) (melt fracture) khi kho sạt bàòng nhåït kãú
mao qun ạp sút khäng âäøi. Âiãưu ny, cọ nghéa l hiãûn tỉåüng chy Newton åí vng váûn täúc
trỉåüt cao hiãúm khi thỉûc hiãûn âỉåüc trãn ton khäúi polymer.
Hiãûn tỉåüng ràn trãn bãư màût ca dng nhỉûa âỉåüc gii thêch l do sỉû báút äøn âënh ca
dng chy åí sạt bãư màût thanh mao qun, ngun nhán l do cọ sỉû trỉå
üt ca låïp lỉu cháút tiãúp
xục våïi thnh mao qun.
Hiãûn tỉåüng dng nhỉûa bë xồõn l do sỉû báút äøn âënh ca dng nhỉûa åí âáưu vo mao qun
v âỉåüc kẹo di âãún âáưu ra khi tàng váûn täúc chy ca lỉu cháút. Do âọ, hiãûn tỉåüng ny cọ thãø
âỉåüc khàõc phủc bàòng cạch tàng chiãưu di mao qun.
4. Sỉû phủ thüc ca tênh cháút lỉu biãún ca Polymer vo váûn täúc biãún dảng v nhiãût âäü
Nọi chung khi tàng váûn täúc biãún dảng thç váût liãûu tråí nãn cỉïng hån, ỉïng sút kẹo âỉït
tàng, biãún dảng dỉ khi âỉït gim, cn khi tàng nhiãût âäü thç váût liãûu tråí nãn do hån, biãún
dảng khi âỉï
t tàng trong khi âọ ỉïng sút kẹo âỉït gim.
II. úu täú cáúu trục nh hỉåíng âãún tênh cháút ca polymer
Cáúu trục ca polymer s quút âënh tênh cháút ca chụng. Sỉû thay âäøi cáúu trục s lm
thay âäøi tênh cháút ca polymer. Do âọ, viãûc hiãøu biãút mäúi quan hãû giỉỵa cáúu trục v tênh cháút
l âiãưu cáưn thiãút. Tuy nhiãn, näüi dung ny âỉåüc trçnh by åí män hc l hoạ polymer. ÅÍ âáy
chè cáưn âãư cáûp mäüt säú úu täú quan trng v tỉång tạc ca chụng, âãø ta cọ mäüt cại nhçn täøng
thãø cho váún âãư.
Trong cạc úu täú cáúu trục quút âënh tênh cháút ca polymer cọ thãø kãø âãún:
1, Khäú
i lỉåüng phán tỉí trung bçnh v âäü âa phán tạn
2, Âäü kãút tinh ca polymer

Polymer trãn quan âiãøm nhiãût âäüng hc l mäüt hãû thäúng khäng âäưng nháút, âäü trng
håüp ca cạc phán tỉí trong hãû thäúng polymer khạc nhau, cho nãn cạc phỉång phạp xạc âënh
khäúi lỉåüng phán tỉí ca polymer chè cho biãút giạ trë trung bçnh ca chụng. Ngoi ra cạc
phỉång phạp xạc âënh khạc cn cho biãút âäü âa phán tạn ca polymer.
Vãư màût cáúu trục, polymer âỉåüc chia thnh 2 loải: polymer tinh thãø v vä âënh hçnh
(polymer thu tinh).

Trang
7
Âàûc tênh quan trng ca polymer vä âënh hçnh åí trảng thại thu tinh l hãû säú gin nåí
thãø têch bẹ so våïi trảng thại mãưm cao.
Âäúi våïi polymer kãút tinh thç thỉåìng cạc polymer khäng kãút tinh hon ton trãn ton
khäúi m cọ xen láùn nhỉỵng vng vä âënh hçnh. Cho nãn vãư phỉång diãûn ny chụng cng l
mäüt hãû khäng âäưng nháút trãn quan âiãøm nhiãût âäüng hc.
T lãû giỉỵa vng kãút tinh so våïi ton khäúi polymer trong polymer ràõn gi l âäü kãút tinh.
Cạc úu täú thûn låüi cho viãûc kãút tinh ca polymer l polymer cọ sỉû cán xỉïng phán tỉí, mảch
thàóng, êt phán nhạnh, nãúu cọ nhọm thãú thç nhọm thãú phi khäng cäưng kãưnh.
Qua sỉû kho sạt
nh hỉåíng ca cạc úu täú cáúu trục âãún tênh cháút ca polymer cọ thãø
nháûn xẹt nhỉ sau:
1,
P
M tàng thç tênh cháút cå l tàng, âäü nhåït ca polymer nọng chy cng nhỉ dung
dëch polymer v khäúi lỉåüng riãng polymer cng tỉång tỉû. Trại lải mäüt säú tênh cháút ca âäü
truưn sạng, âäü ho tan gim.
2, Polymer kãút tinh cọ tênh cháút cå l cao hån polymer vä âënh hçnh. Khi âäü kãút tinh
tàng thç âäü ho tan trong dung mäi, âäü tỉång håüp våïi cháút hoạ do gim. Quạ trçnh âënh
hỉåïng (kẹo càng) s häø tråü cho viãûc kãút tinh lm tàng tênh cháút ca váût liãûu theo hỉåïng kẹo
v tênh cháút âàóng hỉåïng ca váût liãûu cng s tàng lãn trong quạ trçnh âënh hỉåïng.
Ngoi cạc úu täú trãn, cn cọ mäüt säú úu täú khạc cng nh hỉåíng âãún tênh cháút ca

polymer nhỉ:
- Sỉû hiãûn diãû
n ca tênh cháút tảo liãn kãút ngang, tênh âäün tàng cỉåìng (cọ tạc dủng nhỉ
nhỉỵng näúi ngang váût l giỉỵa cạc mảch phán tỉí polymer) trong polymer vä âënh hçnh s
lm tàng tênh cháút cå l ca chụng. Tuy nhiãn âäúi våïi polymer kãút tinh nãúu cạc hiãûu ỉïng
ny quạ låïn s cn tråí sỉû kãút tinh v lm gim tênh cháút cå l.
- Sỉû hiãûn diãûn giỉỵa cạc nhọm phán cỉûc trong mảch phán tỉí lm tàng nàng lỉåüng liãn kãút
giỉỵa cạc mảch phán tỉí, tênh cháút cå l tàng lãn, âäü ho tan trong cạc dung mäi phán cỉûc
gim.
Tọm lải, cáúu trục ca polymer cọ nh hỉåíng âãún tênh cháút ca chụng. Do âọ, nọ s l
mäüt úu täú quan trng giåï
i hản phảm vi sỉí dủng ca polymer cng nhỉ phỉång phạp gia
cäng chụng.
III. Nhỉỵng tênh cháút k thût ch úu ca váût liãûu polymer
Trong quạ trçnh gia cäng polymer, mäüt säú tênh cháút k thût ca ngun liãûu cọ
nghéa quan trng, chụng khäng nhỉỵng quút âënh viãûc lỉûa chn cạc thäng säú k thût ca
quạ trçnh sn xút m cn quút âënh viãûc lỉûa chn phỉång phạp gia cäng v tênh toạn thiãút
bë. Vç váûy, tuy cạc ngun liãûu âỉa vo nh mạy gia cäng thỉåìng cọ km theo bng cạc
thäng säú k thût ca ngun liãûu do cạc nh sn xút cung cáúp nhỉng viãûc xạc âënh cạc
tênh cháút k thût âãø kiãøm tra säú liãûu l mäüt viãûc cáưn thiãút trỉåïc khi âỉa ngun liãû
u âi gia
cäng, v cäng viãûc ny âäi khi khäng thãø b qua âỉåüc nháút l âäúi våïi quạ trçnh gia cäng
trong âọ âi hi viãûc phäúi liãûu thêch håüp.

Trang
8
1. Khäúi lỉåüng riãng gäüp
Âải lỉåüng ny cn gi l trng lỉåüng âäø âáưy, chè cọ nghéa våïi váût liãûu råìi, âáy cng
l dảng thỉåìng gàûp ca cạc ngun liãûu polymer. Theo âënh nghéa khäúi lỉåüng riãng gäüp
bàòng t säú giỉỵa khäúi lỉåüng ca váût liãûu v thãø têch gäüp m khäúi váût liãûu chiãúm chäø.

()
52
3
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=ρ
m
kg
V
m
g
g

Khäúi lỉåüng riãng gäüp khạc våïi khäúi lỉåüng riãng tháût ca váût liãûu, thê dủ khäúi lỉåüng
riãng gäüp ca cạt khä l 1200 kg/cm
3
trong khi âọ khäúi lỉåüng riãng tháût l 1500 kg/cm
3
.
g
ρ phủ thüc vo hçnh dảng, kêch thỉåït, mỉïc âäü sàõp xãúp chàût ch ca váût liãûu. Âáy l mäüt säú
liãûu khäng thãø thiãúu khi tênh toạn thãø têch pháưn chỉïa ngun liãûu ca thiãút bë nhỉ thãø têch
bưng nảp ngun liãûu ca mạy âục ạp sút, xilo,
2. Hãû säú nẹn ẹp
Hãû säú nẹn ẹp K thãø hiãûn sỉû biãún âäøi thãø têch ca khäúi lỉåüng váût liãûu khi âỉa vo quạ

trçnh gia cäng. Theo âënh nghéa K bàòng t säú giỉỵa thãø têch ca mäüt lỉåüng nháút âënh ngun
liãûu åí dảng chỉa tảo hçnh v thãø têch ca nọ åí dảng tảo hçnh:
()
62−
ρ
ρ
=
b
K
ρ : khäúi lỉåüng riãng ca sn pháøm
b
ρ : khäúi lỉåüng riãng gäüp ca ngun liãûu
Hãû säú nẹn ẹp K phủ thüc ráút nhiãưu vo ạp sút ẹp vç sỉû gia tàng ạp sút lm cho váût
liãûu bë nẹn chàût hån, háûu qu l khäúi lỉåüng riãng ca sn pháøm tàng lãn. Ngoi ạp sút, âäü
nẹn ẹp cn phủ thüc vo trảng thại ca váût liãûu v säú liãûu ny ráút cáưn thiãút khi tênh toạn
thiãút kãú cạc mạy ân
3. Thnh pháưn cåỵ hảt - kêch thỉåït hảt
Âäúi våïi cạc váût liãûu åí dảng hảt thç sỉû khạc nhau vãư kêch thỉåït hảt, âỉåìng kênh hảt l
úu täú quan trng khi gia cäng váût liãûu. Âàûc trỉng ny âỉåü
c biãút qua thnh pháưn cåï hảt hay
cn gi l phán bäú cåỵ hảt v thỉåìng âỉåüc xạc âënh bàòng phỉång phạp ráy.
Ngun liãûu cọ kêch thỉåïct hảt âäưng âãưu s thûn låüi khi gia cäng nhỉ träün láùn våïi cạc
cháút âãưu hån, sỉû gia nhiãût dãù däưng nháút hån
4. Hm lỉåüng áøm v cạc cháút dãù bay håi
Khi håi áøm v cạc cháút dãù bay håi hiãûn diãûn trong ngun liãûu låïn hån mäüt giåïi hản
no âọ nọ s cọ nh hỉåíng xáúu âãún cháút lỉåüng sn pháøm nhỉ sn pháøm cong vãnh, bãư màût
sáưn si, cọ lọng lạnh ạnh bảc trãn bãư màût âäưng thåìi nọ cng nh hỉåíng âãún quạ trçnh gia
cäng nhỉ ke
ïo di thåìi gian duy trç ạp sút trong khi ẹp, âàûc biãût l khi ẹp khäng náng chy
ẹp.

Hm lỉåüng áøm v cạc cháút dãù bay håi âüc xạc âënh bàòng âäü chãnh lãûch khäúi lỉåüng
ca máùu trỉåïc v sau khi sáúy åí âiãưu kiãûn nhiãût âäü v thåìi gian xạc âënh. Thäng thỉåìng trong
nh mạy gia cäng váût liãûu polymer, âãø váût liãûu âảt u cáưu vãư hm lỉåüng áøm v cháút dãù bay

Trang
9
håi, cạc váût liãûu thỉåìng âỉåüc sáúy trỉåïc khi gia cäng, âiãưu kiãûn nhiãût âäü v thåìi gian âỉåüc ghi
trong cạc ti liãûu hỉåïng dáùn k thût ca cạc nh sn xút ngun liãûu cung cáúp.
5. Âäü linh âäüng
Âäü linh âäüng l mäüt âải lỉåüng âàûc trỉng cho kh nàng chy ca váût liãûu dỉåïi tạc dủng
ca ạp sút v nhiãût âäü. Nọ cọ mäüt nghéa quan trng âäúi våïi kh nàng gia cäng váût liãûu.
Âäü linh âäüng cao thç váût liãûu chy vo khn nhanh, ạp sút âi hi khäng cao, khn
láu mn, kêch thïc, hçnh dảng sn pháøm chênh xạc, cháút lỉåüng sn pháøm âäưng âãưu. Nhỉng
váût liãûu cọ âäü linh âäüng quạ cao s
cho sn pháøm cọ nhiãưu ba via do váût liãûu thoạt ra åí màût
giạp khn hồûc cạc khe giỉỵa li tảo hçnh v khn.
Âäü linh âäüng ca váût liãûu phủ thüc vo:
+ Bn cháút, hçnh dảng, kêch thỉåït ca phủ gia
+ Bn cháút ca nhỉûa
+ T lãû giỉỵa nhỉûa v phủ gia
+ Nhiãût âäü gia cäng
+ Hm lỉåüng cháút bäúc håi, cháút hoạ do, cháút bäi trån
+ Váûn täúc chuøn trảng thại
+ Bãư màût khn ẹp
Mäüt cạch täøng quạt âäü linh âäüng ca polymer gim khi tàng hm lỉåüng cháút âäün, nháút
l cạc cháút âäün dảng såüi di, dảng hảt låïn. Âãø tàng âäü linh âäüng ca váût liãûu ngỉåì
i ta thỉåìng
thãm vo polymer nhỉỵng cháút hoạ do, cháút bäi trån.
Biãút âỉåüc âäün linh âäüng ca ngun liãûu cho phẹp chụng ta chn âụng chãú âäü gia cäng
(ạp sút, nhiãût âäü ). khi gia cäng cạc sn pháøm cọ hçnh dảng phỉïc tảp, cạc cháút cäút gia cäú,

chụng ta nãn chn ngun liãûu cọ âäü linh âäüng cao.
Sau âáy l mäüt säú phỉång phạp xạc âënh âäü linh âäüng ca váût liãûu polymer:
- Phỉång phạp Rasiga
Phỉång phạp ny thỉåìng dng âäúi våïi nhỉûa nhiãût ràõn.
Rnh tảo hçnh ca khn Rasiga cọ dảng elip (tiãút diãûn), âáưu trãn cng 4x6 mm, âáưu dỉåïi
1x4 mm v chiãưu cao 250 mm.
Âãø xạc âënh däü linh âäüng thỉåìng váût liãûu âỉåüc ẹp thnh miãú
n åí nhiãût âäü thỉåìng våïi ạp
sút 500 kg/cm
2
, láúy 7,5 g váût liãûu sau khi â ẹp cho vo khn, âäút nọng âãún nhiãût âäü 150 ÷
160
0
C, ẹp trong 3 phụt dỉåïi ạp sút 300 kg/cm
2
.
Chiãưu cao ca thanh sn pháøm trong khn thãø hiãûn âäü linh âäüng ca váût liãûu. Chiãưu
cao cn låïn, âäü linh âäüng cng cao.
- Phỉång phạp dng nhåït âãø mao qun ạp sút khäng âäøi:
Âäúi våïi cạc loải nhỉûa nhiãût do ngỉåìi ta thỉåìng dng âải lỉåüng gi l chè säú nọng chy
(
I
µ
) âọ l säú gam nhỉûa do ân âỉåüc trong 10 phụt åí âiãưu kiãûn chøn âënh bàòng nhåït kãú
mao qun ạp sút khäng âäøi.
Ti trng thỉåìng sỉí dủng ch úu cho cạc loải nhỉûa ch úu l:

Trang
10
(

)
gGG 102160
0


=

G: Taới troỹng cuớa Piston
ọỳi vồùi caùc loaỷi nhổỷa khọng ọứn õởnh nhióỷt, ồớ nhióỷt õọỹ cao ngổồỡi ta sổớ duỷng caùc giaù trở taới
troỹng sau õỏy:
(
)
()
()
gGG
gGG
gGG
2021600
1510000
105000
3
2
1
=
=


=

ióửu kióỷn nhióỷt õọỹ vaỡ taới troỹng cho caùc loaỷi nhổỷa khaùc nhau thổồỡng cho bồới caùc taỡi lióỷu kyợ

thuỏỷt lión quan hay theo caùc tióu chuỏứn tổỷ choỹn:
ióửu kióỷn Nhióỷt õọỹ Taới troỹng (g) Aùp suỏỳt (kg/cm
2
)
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
125
125
150
190
190
190
200
230
230
265
275
230
325
2160

2160
325
2160
21600
5000
1200
3600
12500
325
2160
0,457
3,041
3,041
0,457
3,041
30,41
7,031
1,687
3,343
17,50
0,457
3,041
Baớng 2-1: Caùc chóỳ õọỹ õo chố sọỳ noùng chaớy
Loaỷi nhổỷa ióửu kióỷn õo (theo kyù hióỷu ồớ baớng 2-5)
Acetal
Acrylic
Acrylonitril - Butadien - Styren
Cellulose ester
Nylon
Polyetylen

Polypropylen
Polystylen
C
H, I
G
D, E, F
K
A, B, D, E, F
L
G, H, I
Baớng 2-2: Chóỳ õọỹ õo chố sọỳ chaớy cuớa mọỹt sọỳ nhổỷa
ASTM Standard, Plastic - General Menthods of testing, Part 17, 1964
óứ giaớm sai sọỳ trong vióỷc xaùc õởnh õọỹ linh õọỹng, ngổồỡi ta thổồỡng duỡng caùc mao quaớn daỡi
(L/D = 15 ữ 30).

Trang
11
- Phỉång phạp dng do kãú:
Âäúi våïi cao su v häùn håüp cao su, ngỉåìi ta thỉåìng dng khai niãûm âäü do. Theo âënh
nghéa, âäü do ca váût liãûu biãøu diãùn kh nàng biãún dảng ca váût thãø dỉåïi tạc dủng ca ngoải
lỉûc v duy trç biãún dảng ny khi gii phọng lỉûc.
Âäü do ca cao su v häùn håüp cao su thỉåìng âỉåüc xạc âënh theo 2 loải chè säú:
1, Chè säú do: Biãøu diãùn kh nàng biãún dảng ca váût liãûu dỉåïi tạc dủng ca ngoải lỉûc.
2, Chè säú häưi phủc: Biãøu diãùn kh nàng duy trç biãún dảng khi b ti trng.
Viãûc xạc âënh âäü do ca häùn håü
p cao su vãư màût ngun tàõc chè cọ tênh cháút quy ỉåïc,
v giạ trë ca nọ phủ thüc vo phỉång phạp chøn âỉåüc chn âãø âo. Cạc phỉång phạp
thỉåìng sỉí dủng âäúi våïi cao su l:
1, Kho sạt sỉû thay âäøi chiãưu cao ca máùu dỉåïi tạc dủng ca ti trng giỉỵa 2 bãư màût
song song, thê dủ nhỉ trỉåìng håüp do kãú Wallace.

2, Kho sạt biãún dảng trỉåüt ca váût liãûu giỉỵa bãư màût chuøn âäüng v bãư màût âỉïng n,
thê dủ dng nhåït kãú Mooney.
Ngoi ra, âäü do ca cao su cng cọ thãø âo bàòng nhåït kãú mao qun ạp sút khäng âäøi.
Trong phỉång phạp âo âäü do bàòng do kãú Wallace, ngỉåìi ta âo bãư dy c
a máùu sau khi
chëu tạc dủng ca lỉûc nẹn 10 kg åí nhiãût âäü 100
0
C trong 15 giáy, bãư dy máùu trỉåïc khi nẹn l
1mm. Chè säú Wallace l bãư dy máùu sau khi nẹn tênh theo 1/100 mm. Do âọ, máùu cao su
cng do thç chè säú Wallace cng bẹ.
6. Váûn täúc âọng ràõn, thåìi gian âọng ràõn
Thåìi gian âọng ràõn ca nhỉûa nhiãût ràõn hay thåìi gian lỉu hoạ ca cao su l thåìi gian cáưn
thiãút âãø váût liãûu dỉåïi tạc dủng ca nhiãût v ạp sút chuøn biãún thnh trảng thại cọ tênh cháút
sỉí dủng täút nháút. Váûn täúc âọng ràõn biãøu thë täúc âäü chuøn trảng thại ca váût liãûu, chè phủ
thüc vo bn cháút ca váût liãûu. Tuy nhiãn, thåìi gian âọng ràõn cn phủ thüc vo bãư dy c
a
sn pháøm gia cäng do trong quạ trçnh âọng ràõn cáưn cọ sỉû dáùn nhiãût m cạc váût liãûu ny dáùn
nhiãût kẹm cho nãn sn pháøm cng dy thç thåìi gian âọng ràõn cng di.
Thåìi gian âọng ràõn ca nhỉûa nhiãût ràõn âỉåüc âo bàòng nhåït kãú canavec, cn thåìi gian lỉu
hoạ cao su thỉåìng âỉåüc âo bàòng lỉu hoạ kãú v êt dng hån våïi nhåït kãú Mooney.
Nhåït kãú canavec v nhåït kãú Mooney thüc loải nhåït kãú Roto, trong âọ Roto quay
tỉång âäúi so våïi khn åí váûn täúc khäng âäøi. Trong khäúi váût liãûu trong khn máùu, cho Roto
chuøn âäüng, do nh hỉåíng ca âäü nhåït váût liãûu Roto s chëu tạc dủng ca mäüt ỉïng sút
trỉåüt. ỈÏ
ng sút trỉåüt ny âỉåüc ghi nháûn trãn thiãút bë ghi.
Trong quạ trçnh âọng ràõn váût liãûu, do sỉû hçnh thnh mảng lỉåïi khäng gian, âäü nhåït ca
váût liãûu s tàng do âọ ỉïng sút trỉåüt ghi nháûn âỉåüc s tàng theo quạ trçnh âọng ràõn. Tuy
nhiãn, âäúi våïi mäüt säú váût liãûu bãn cảnh quạ trçnh âọng ràõn cn cọ quạ trçnh phán hu nhiãût
lm gim âäü nhåït ca váût liãûu. Do âọ, gin âäư
t

T
−
σ
(ỉïng sút trỉåüt - thåìi gian) l mäüt
âỉåìng cong cọ cỉûc âải (trong trỉåìng håüp cọ phán hu nhiãût) hồûc l âỉåìng cong cọ tiãûm cáûn

Trang
12
ngang (trỉåìng håüp khäng cọ sỉû phán hu nhiãût). Thåìi gian âọng ràõn s l thåìi gian m giạ trë
T
σ âảt cỉûc âải hồûc bàõt âáưu nàòm ngang.

Hçnh 2.3: âỉåìng cong lỉu họa
Ngoi ra, thåìi gian âọng ràõn, tỉì gin âäư chụng ta cn cọ thãø xạc âënh âỉåüc thåìi gian
hoảt hoạ t
hh
âọ l thåìi gian m váût liãûu chỉa xy ra quạ trçnh âọng ràõn âạng kãø v váûn täúc
âọng ràõn bàòng âäü däúc ca âoản thàóng trãn gin âäư:
α
t
g .
Viãûc xạc âënh thåìi gian lỉu hoạ bàòng lỉu hoạ kãú v lỉu biãún kãú âäúi våïi häùn håüp cao su
cho kãút qu chênh xạc hån dng nhåït kãú Mooney. Âäúi våïi 2 loải thiãút bë ny, thåìi gian lỉu
hoạ âỉåüc xạc âënh bàòng cạch theo di tênh nàng ca váût liãûu khi chëu tạc dủng ca ỉïng sút
(hồûc biãøu diãùn) thûn nghëch chu k xạc âënh.
Ngoi viãûc xạc âënh thåìi gian âọng ràõn bàòng cạc thiãút bë trãn, thåìi gian âọng ràõn cn
cọ thãø xạc âënh bàòng phỉång phạp ẹp tỉìng báûc. Theo phỉång phạp ny, máùu váût liãûu âỉåüc
tiãún hnh åí âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút xạc âënh, nhỉng åí thåìi gian khạc nhau, sau âọ tiãún
hnh âo tênh nàng sỉí
dủng ca cạc máùu ny v thåìi gian âọng ràõn s l thåìi gian ẹp ca máùu

cọ tênh nàng sỉí dủng cao nháút.
7. Âäü co thãø têch
Âäü co thãø têch biãøu diãùn sỉû gim thãø têch sn pháøm so våïi kêch thỉåïc cå bn ca vng
tảo hçnh ca khn sau khi âảt tåïi nhiãût âäü bçnh thỉåìng.
Âäü co thãø têch cọ 2 nh hỉåíng ngỉåüc nhau: lm dãù dng láúy sn pháøm ra khi khn v
gáy ra sỉû thiãúu kêch thỉåïc ca sn pháøm. Ngoi ra, khi nhiãût âäü co rụt quạ låïn cn gáy nhiãưu
khuút táût khạc nhỉ cong vãnh, rản nỉït.
Hiãûn tỉåüng thãø têch bë gim âi khi âỉa vãư nhiãût âäü ban âáưu do 2 ngun nhán ch úu:
+ Sỉû gi
n nåí nhiãût ca sn pháøm:
+ Âäúi våïi cạc nhỉûa nhiãût ràõn, trong quạ trçnh âënh hçnh trong khn, xy ra phn ỉïng
âọng ràõn tảo mảng khäng gian v thỉåìng quạ trçnh ny xy ra km theo sỉû co rụt thãø têch
(thãø têch chiãúm chäø ca polymer bẹ hån ca monomer hồûc prẹpolymer).
t
hh

t
âr
t
hh
: thåìi gian hoảt họa
t
âr
: thåìi gian âọng ràõn
σ
t

Trang
13
ọỹ co thóứ tờch õổồỹc tờnh bồới cọng thổùc:

(
)
KhSpKh
VVV /.100%

=

V
Kh
, V
Sp
: thóứ tờch cuớa khuọn vaỡ cuớa saớn phỏứm ồớ nhióỷt õọỹ phoỡng.
ọỹ co thóứ tờch phuỷ thuọỹc vaỡo nhióửu yóỳu tọỳ, trong õoù coù thóứ kóứ õóỳn:
+ Baớn chỏỳt cuớa polymer: mọựi loaỷi polymer coù giồùi haỷn co thóứ tờch khaùc nhau. ọỳi vồùi
loaỷi nhổỷa nhióỷt rừn, õọỹ co thóứ tờch coỡn phuỷ thuọỹc vaỡo mổùc õọỹ truỡng hồỹp hoỷc truỡng ngổng
cuớa caùc Prepolymer.
+ Sổỷ hióỷn dióỷn cuớa caùc chỏỳt õọỹn thổồỡng laỡm giaớm õọỹ co thóứ tờch
+ ióửu kióỷn gia cọng (nhióỷt õọỹ, thồỡi gian laỡm nguọỹi) coù aớnh hổồớng õóỳn õọỹ co thóứ tờch
cuớa saớn phỏứm.
+ Baớn chỏỳt vỏỷt lióỷu laỡm khuọn.
Ngoaỡi ra, coỡn phaới kóứ õóỳn sổỷ co thóứ tờch do sổỷ mỏỳt ỏứm vaỡ chỏỳt dóự bay hồi trong quaù
trỗnh gia cọng, loaỷi phổồng phaùp gia cọng. Thổỷc tóỳ cho thỏỳy aùp suỏỳt gia cọng vaỡ thồỡi gian
lổu laỷi trong khuọn cuớa caùc nhổỷa nhióỷt rừn khọng aớnh hổồớng õóỳn õọỹ co thóứ tờch vaỡ hỗnh daùng
cuớa saớn phỏứm, chố chởu aớnh hổồớng cuớa sổỷ bióỳn daỷng gỏy ra do sổỷ co thóứ tờch xaớy ra trong saớn
phỏứm.
Vỏỷt lióỷu (1) ọỹ co (%) Vỏỷt lióỷu (1)
ọỹ co
(%)
Nhổỷa nhióỷt deớo
PMMA

Cellulose acetat (CA)
- Cellulose
- Cellulose acetobutirat (CAB)
- Cellulose propionat (CP)
Polyamid
- Loaỷi 6
- Loaỷi 6 - 6
- Loaỷi 6 - 10
- Loaỷi 11
- Loaỷi 11 õọỹn sồỹi thuyớ tinh
- Loaỷi 12
Polycarbonat
PVC
- Khọng hoaù deớo
- Hoaù deớo 50% DOP
- PVC clo hoaù
Polyformandehit (poly acetal)

2 ữ 8

3 ữ 10
2 ữ 9
1 ữ 9

10 ữ 15
20 ữ 30
10
7 ữ 25
3
12

5
ữ 7

1 ữ 4
10 ữ 50
3 ữ 7

Nhổỷa nhióỷt rừn
Amino plast
- Melamin formandehit
+ ọỹn - xenlulo
+ ọỹn aming
- Melamin - phenol - formaldehid
- Ureformandehit õọỹn - xenlulo
Diallyl phtalat (DAP)
- ọỹn thuyớ tinh
- ọỹ khoaùng
- ọỹn sồỹi tọứng hồỹp
EPOXY
- Khọng õọỹn
- ọỹn silic
- ọỹn thuyớ tinh
Phenolplast
- ọỹn khoaùng, bọỹt
- ọỹn khoaùng, vaợy
- ọỹn bọỹt gọự



4 ữ 8

3 ữ 6
4 ữ 10
6 ữ 14

1 ữ 5
5 ữ 7
4 ữ 9

1 ữ 4
0,5 ữ 2
1 ữ 5

4 ữ 8
3 ữ 6
6 ữ 9

Trang
14
Váût liãûu (1) Âäü co (%) Váût liãûu (1)
Âäü co
(%)
- Polyoximetylen (PCM)
• Polyolefin
- PELD
- PEHD
- PP
• Styren v copolymer
- PS thỉåìng
- PS ?
- Styren - acrylonitril (SAN)

- ABS
- Styren - acrylonitril
- Metacrylat - butadien - styren
(MBS)
20 ÷ 25

20 ÷ 50
20 ÷ 50
10 ÷ 25

1 ÷ 6
2 ÷ 8
2 ÷ 5
3 ÷ 8
2 ÷ 5
2 ÷ 8
- Âäün cellulo, bäüt
- Âäün vi, nghiãưn bäüt
- Phenol - Cao su
• Polyestes âäün såüi thu tinh tàng
cỉåìng
- Táøm, dảng táúm
-
Táøm, dảng hảt
• Silicon âäün såüi thu tinh
6 ÷ 9
6 ÷ 9
6 ÷ 10

0 ÷ 2
3 ÷ 6
0 ÷ 6
Bng 2.3: âäü co thãø têch ca mäüt säú loải váût liãûu
8. Nhiãût âäü gia cäng
Nhiãût âäü gia cäng trỉåïc tiãn phủ thüc vo bn cháút ca polymer, cạc tênh cháút gia
cäng ca polymer, hçnh dạng, kêch thỉåïc ca sn pháøm. Nhiãût âäü gia cäng cn phủ thüc
vo phỉång phạp âỉåüc chn âãø gia cäng v loải thiãút bë dng âãø gia cäng polymer.
Viãûc chn âụng nhiãût âäü gia cäng khäng nhỉỵng tảo âiãưu kiãûn thu âỉåüc sn pháøm cháút
lỉåüng täút m cn cọ thãø lm tàng nàng sút thiãút bë. Trại lải, khi chn nhiãût âäü gia cäng
khäng thêch håüp s dáùn âãún nhỉỵng khuút táût trãn sn pháøm nhỉ thiãúu kêch thỉåïc, tênh cháút
cå l gim v trong nhiãưu trỉåìng håü
p khäng thãø tiãún hnh gia cäng âỉåüc.
Nhiãût âäü gia cäng ca cạc ngun liãûu khạc nhau thỉåìng âỉåüc xạc âënh bàòng thỉûc
nghiãûm v âỉåüc cho båíi cạc ti liãûu k thût ca cạc nh chãú tảo ngun liãûu. Tuy nhiãn âãø
cọ cå såí cho viãûc lỉûa chn nhiãût âäü gia cäng ca ngun liãûu polymer, chụng ta cáưn lỉu
âäúi våïi nhỉỵng âiãøm sau:
1, Âäúi våïi cạc loải nhỉûa nhiãût ràõn v cao su, nhiãût âäü gia cäng âỉåüc lỉûa chn trãn váûn
täúc âọng ràõn (lỉu hoạ) ph håüp våïi âiãưu kiãûn thiãút bë v âàûc tênh ca sn pháøm.
2, Âäúi våïi cạc loải nhỉûa nhiãût do, chụng ta cáưn chụ âãún cạc thäng säú nhiãû
t nhỉ nhiãût
âäü chy nhåït (T
f
), nhiãût âäü hoạ thu tinh (T
g
) (âäúi våïi polymer vä âënh hçnh), nhiãût âäü nọng
chy (T
m
) (âäúi våïi polymer kãút tinh) v nhiãût âäü phán hu (T
ph

). Nhiãût âäü gia cäng cạc váût
liãûu polymer åí trảng thại chy nhåït phi bẹ hån T
ph
v låïn hån T
f
(hồûc nhiãût âäün nọng
chy). Âäúi våïi cạc phỉång phạp gia cäng váût liãûu åí trảng thại mãưm cao nhiãût âäü gia cäng
nàòm giỉỵa T
g
v T
f
. T
g
cn l mäüt thäng säú quan trng xạc âënh nhiãût âäü láúy sn pháøm khi
khn. Âãø sn pháøm khäng bë biãún dảng khi láúy khi khn thç nhiãût âäü láúy sn pháøm khi
khn phi bẹ hån T
g
tỉì 20
0
C ÷ 30
0
C.

Trang
15
Caùc thọng sọỳ T
g
, T
f
, T

m
, T
ph
phuỷ thuọỹc chuớ yóỳu vaỡo baớn chỏỳt cuớa polymer, mọỹt sọỳ phuỷ
gia coù aớnh hổồớng ờt nhióửu õóỳn tờnh chỏỳt naỡy nhổ chỏỳt ọứn õởnh nhióỷt, caùc polymer hoaù deớo
vaỡ laỡ nhổợng thọng sọỳ quan troỹng cuớa polymer.

Trang
16
Chỉång III NGHIÃƯN, TRÄÜN, TẢO HẢT POLYMER

Cạc quạ trçnh nghiãưn, träün, tảo hảt l nhỉỵng quạ trçnh chøn bë ráút cáưn thiãút trỉåïc khi
gia cäng polymer thnh sn pháøm sỉí dủng.
I. Nghiãưn
1. Âënh nghéa v mủc âêch
Nghiãưn l quạ trçnh lm gim kêch thỉåïc ca cạc pháưn tỉí váût liãûu cỉïng. Mủc âêch ca quạ
trçnh nghiãưn:
- Tàng cỉåìng kh nàng träün láùn giỉỵa cạc cáúu tỉí trong quạ trçnh träün (do tảo kêch thỉåïc nh
hån dáùn âãún kh nàng phán tạn låïn).
- Giụp cho quạ trçnh sáúy v nọng chy nhanh hån.
- Lm nh phãú liãûu cho ngun cäng tảo hảt.
Nãúu kêch thỉåïc ca hảt quạ nh thç dãù bë dênh vọn. Do váûy phi âiãưu chènh kêch thỉåïc
cu
ía hảt cho håüp l våïi tỉìng loải polymer (dng ráy).
2. Thiãút bë nghiãưn
Cọ nhiãưu loải thiãút bë nghiãưn v tu thüc vo loải váût liãûu m sỉí dủng cạc loải thiãút bë
khạc nhau âãø nghiãưn. Cạc mạy nghiãưn thỉåìng âỉåüc dng nháút l: mạy âáûp våỵ hçnh trủ trn,

mạy nghiãưn bụa, mạy xay dao, mạy nghiãưn dinh, mạy nghiãưn trủc cạn
Dỉûa vo kêch thỉåïc hảt, trảng thại váût liãûu, sỉû phán loải kêch thỉåïc âãø chn cạch v
thiãút bë nghiãưn ph håüp.
Cạc mạy kãø trãn sỉí dủng cạc ti trng khạc nhau âãø nghiãưn váût liãûu nhỉ mạy nghiãưn
tru
û trn dng ti trng nẹn, mạy nghiãưn dao dng ti trng càõt, mạy nghiãưn dinh dng lỉûc va
âáûp v sỉû ch xạt.
Trong cạc loải trãn, mạy nghiãưn dao cọ nghéa hån c vç nọ thêch håüp âãø nghiãưn
nhỉỵng polymer cọ ỉïng dủng räüng ri nháút v dng âãø lm nh phãú liãûu cho ngun cäng tảo
hảt.
Täúc âäü ca mạy nghiãưn dao tỉì 12 ÷ 14 m/s, khong cạch giỉỵa cạc lỉåỵi dao cäú âënh v
lỉåỵi dao di âäüng tỉì 0,25 ÷ 0,5 mm. Nàng sút nghiãưn phủ thüc vo kêch thỉåïc váût liãûu cáưn
âảt âỉåüc, nọ nàòm trong khong 10 kg/h ÷ 2500 kg/h.
II. Träün
1. Âënh nghéa v mủc âêch
Trä
ün l quạ trçnh tảo ra sỉû dëch chuøn tỉång âäúi giỉỵa cạc váût liãûu cáưn pha träün våïi nhau
cho âãún khi sỉû phán bäú giỉỵa chụng âỉåüc âãưu khàõp.
- Mủc âêch:
+ Träün âãưu v phán bäú cạc loải váût liãûu khạc nhau trong häùn håüp (polymer, phủ gia, âäün,
mu ).
+ Trong khi gia cäng quạ trçnh träün cn häø tråü cho viãûc truưn nhiãût giụp cho khäúi váût
liãûu cọ nhiãût âäü âäưng âãưu.

Trang
17
+ Ngoi ra nãúu häùn håüp åí dảng Past thç quạ trçnh träün cn lm nhuùn v do váût liãûu,
tảo âiãưu kiãûn thûn låüi cho quạ trçnh gia cäng nhỉ cạn.
2. Âàûc âiãøm ca quạ trçnh träün
Trong quạ trçnh träün s xút hiãûn cạc ỉïng sút låïn sinh ra do cạc bäü pháûn ca thiãút bë

chuøn âäüng tỉång âäúi gáy ra. Âiãưu ny dáùn âãún mäüt säú hãû qu sau:
+ Sỉû gia tàng nhiãût âäü ca khäúi váût liãûu do näüi nhiãût sinh ra do ma sạt, cng våïi sỉû gia
nhiãût bãn ngoi, váût liãûu tỉì dảng råìi (thỉåìng gàûp âäúi våïi cạc loải nhỉûa nhiãût do v nhiãût
ràõn), âäü do tháúp (trỉåìng håüp cao su v nhỉû
a) chuøn sang trảng thại liãn tủc cọ âäü mãưm
do nháút âënh. Quạ trçnh ny gi l quạ trçnh lm mãưm (cn gi l quạ trçnh do hoạ hay
nhỉûa hoạ). Thäng thỉåìng, 2 quạ trçnh träün v lm mãưm xy ra âäưng thåìi.
+ Dỉåïi tạc dủng ca ỉïng sút cå hc låïn, s xy ra quạ trçnh càõt âỉït mảch phán tỉí tảo
nhỉỵng gäúc tỉû do v quạ trçnh kãút håüp cạc gäúc ny lải. Âiãưu ny cọ nh hỉåíng âãún tênh nàng
gia cäng v tênh nàng s dủng ca polymer
+ Sỉû chuøn âäüng tỉång âäúi giỉỵa cạc bäü pháûn ca thiãút bë s tảo nãn nhỉỵng biãún dảng
trỉåüt trong khäúi váût liãûu giụ
p cho viãûc phán tạn cạc phủ gia vo khäúi thiãút bë polymer. Hiãûu
qu ca quạ trçnh phán tạn theo kiãøu ny phủ thüc ch úu vo:
• Biãún dảng trỉåüt gáy ra trong häùn håüp,
• Cháút lỉåüng ca khäúi häùn håüp sau khi träün phủ thüc vo tênh nàng bãư màût ca
2 pha: Âäúi våïi mäùi loải váût liãûu polymer, cáưn phi chn mäüt chãú âäü träün thêch håüp nhàòm
âm bo 2 u cáưu:
+ Âm bo träün âãưu m váùn duy trç âỉåüc tênh nàng cå l ca sn pháøm åí mỉïc âäü cao
nháút.
+ Âm bo kh nàng gia cäng trong quạ trçnh tiãúp theo thûn låüi nháút.
3. Thiãút bë träün
- Tu thüc v
o mủc âêch v trang thại váût liãûu khạc nhau m ngỉåìi ta sỉí dủng cạc
thiãút bë träün khạc nhau mäüt cạch håüp l. Vê dủ: Mạy träün lãûûch ly tám: PS, PE, PP, PMMA,
mạy khúy cạch khúy chỉỵ Z: PVC
- Cạc váût liãûu dảng lng hồûc bäüt nho nhỉ âiãưu chãú bäüt nho PVC cng âỉåüc thỉûc
hiãûn trong mạy khúy. Nhỉỵng mạy khúy ny cọ kêch thỉåïc nh, trủc khúy thàóng âỉïng,
quay trong thng trủ trn. Tu thüc vo u cáưu cäng nghãû m thng khúy cọ thãø cọ 2 låïp
âãø âun nọng hồûc lm ngüi.

- Mäüt säú trỉåìng håüp khi träün cáưn trạnh khäng cho khäng khê láùn vo váût liãû
u, ngỉåìi ta
thỉåìng träün chụng trong cạc mạy khúy kên v cọ båm chán khäng âãø tảo chán khäng cho
thiãút bë.
- Âäúi våïi cạc váût liãûu dảng hảt cọ kêch thỉåïc khạc nhau, âãø träün cạc phủ gia dảng bäüt,
ngỉåìi ta thỉåìng sỉí dủng mạy träün hçnh tang quay. Trong quạ trçnh chụng chuøn âäüng
ngỉåüc chiãưu chụng âỉåüc têch âiãûn v nhỉ váûy cạc phán tỉí phủ gia s bạm vo cạc hảt váût
liãûu. Âãø quạ trçnh träün cọ hiãûu qu, säú vng quay ca mạy åí vo khong 25 ÷ 35 vng/phụt.

Trang
18
- Âãø tảo ra cạc häùn håüp åí dảng bäüt, ngỉåìi ta thỉåìng dng loải mạy träün nghiãưn phäúi
håüp cọ säú vng quay nhanh.
+ Pháưn cúi ca cạnh khúy ca thiãút bë ny âảt våïi täúc âäü 40 m/s. täúc âäü låïn cọ tạc dủng
tảo sỉû nghiãưn.
+ Cạnh gảt cọ tạc dủng ngàn cn sỉû dëch chuøn quay dảng xồõn âãø tảo sỉûu dëch chuøn
tỉång âäúi ca cạc pháưn tỉí váût liãûu våïi nhau täút hån v tỉì âọ cng tảo âỉåüc nhiãût do ma sạt.
+ Trong trỉåìng håüp cáưn thiãút cọ thãø tàng nhiãûût âäü bàòng cạch nung nọng nhåì hãû thäúng nung.
Tu
thüc vo u cáưu ca viãûc träün m cọ thãø nung âãún 140
0
C.
+ Nhiãût âäü ca váût liãûu trong mạy khúy ngüi khong 35
0
C (âãø giỉỵ khäng cho váût liãûu bë
vọn lải).
+ Thåìi gian träün nọi chung l ngàõn, khong 10 phụt.
- Âãø lm do váût liãûu mạy träün trủc vêt (âàûc biãût l nhiãưu trủc vêt) cng âỉåüc dỉí dủng
räüng ri (hçnh trang bãn).
- Âãø phäúi träün häùn håüp cọ lỉåüng cháút âäün låïn (nhỉ håüp pháưn cao su) ngỉåìi ta dng loải

mạy träün kên. Âäúi våïi loải ny nhiãût sinh ra låïn do âọ thãø têch khäng quạ 300 lêt
- Mạy träün håí (cn gi l mạy cạn 2 trủc) âỉåüc sỉí dủng ráút nhiãưu trong gia cäng cao su. Ta
s âi sáu vo nghiãn cỉïu thiãút bë ny:
4. Träün giạn âoản trãn mạy träün håí
:
a. Âàûc âiãøm
Do cáúu tảo vng lm viãûc ca mạy cạn 2 trủc hẻp nãn quạ trçnh träün trãn mạy cạn 2 trủc
cọ nhỉỵng âàûc âiãøm sau:
- Hiãûu qu träün tháúp nãn thåìi gian ca mäüt chu k träün di, nàng lỉåüng tiãu täún cho âån vë
khäúi lỉåüng ngun liãûu låïn so våïi cạc thiãút bë khạc.
- Cäng nhán thao tạc nàûng nhc, váút v.
- Tênh cháút an ton tháúp, vãû sinh cäng nghiãûp kẹm: bủi nhiãưu v nọng.
Tuy nhiãn, loải mạy cạn 2 trủc cọ mäüt säú ỉu viãût m mạy träün kên khäng cọ âỉûåc nhỉ:
- Tênh nàng sỉí dủng nhiãưu: cọ thãø sỉí dủng cho nhiãưu mủc âêch khạc nhau nhỉ cạn táúm,
träü
n, gia nhiãût Trong âọ cọ nhỉỵng chỉïc nàng m mạy träün kên khäng thỉûc hiãûn âỉåüc
cạn táúm.
- Vãư màût hiãûu qu kinh tãú, thỉûc tãú cho tháúy mạy cạn 2 trủc nàng sút nh s cọ hiãûu qu
kinh tãú hån.
b. Cáúu tảo v phán loải
Trong cäng nghiãûp cao su (cäng nghiãûp gia cäng) v cháút do, mạy cạn 2 trủc âỉåüc sỉí
dủng cho nhiãưu cäng viãûc khạc nhau: så luûn cao su, träün v nhỉûa hoạ cạc häùn håüp cao su
v cháút do, cạn táúm, gia cäng häù håüp ngun liãûu trỉåïc khi nháûp liãûu lãn mạy cạn trạng
hồûc mạy ân trủc vêt, nghiãưn mën, loải b cạc váût liãûu såüi trong polymer nhỉ khi tại sinh
cao su v nhỉûa do
* Cá
úu tảo:

Trang
19

Vãư màût cáúu tảo, mạy cạn 2 trủc thüc loải mạy cạn trủc quay, lm viãûc giạn âoản. Củm
chi tiãút lm viãûc l 2 trủc räùng, âàût song song trãn cng mäüt màût phàóng nàòm ngang. Cạc trủc
ny quay quanh trủc ca mçnh våïi váûn täúc khạc nhau, ngỉåüc chiãưu.
T säú váûn täúc di giỉỵa 2 trủc âỉåüc gi l t täúc f:
()()
1
12
1
2
vv
v
v
f >=

T täúc ny l mäüt thäng säú quan trng cáưn lỉu khi sỉí dủng mạy cạn 2 trủc. T täúc f
cng låïn thç ỉïng sút tạc dủng cng låïn, sỉû phạ våí cáúu trục cng mảnh v nhiãût sinh ra cng
nhiãưu. Vç thãú, âäúi våïi cạc mạy cọ chỉïc nàng l nghiãưn, cạn phạ cọ f ráút låïn (lãn âãún 4) cn
cạc mạy dng âãø träün cạc váût liãûu polymer thç t täúc gáưn bàòng 1 nhàòm gim båït quạ trçnh càõt
âỉït mảch phán tỉí khi träün.
Váût liãûu gia cäng khi âỉa vo mạy bë cạc trủc quay theo chiãưu gàûp nhau kẹo vo
khong giỉỵa 2 trủc (cng biãún dảng) nhåì cạc lỉûc liãn kãú
t näüi v lỉûc ma sạt ca váût liãûu våìi
bãư màût trủc cạn. Lỉûc càõt v lỉûc nẹn cng gia tàng khi váût liãûu cng âi sáu vo khe trủc tỉång
ỉïng våïi sỉû gia tàng ca ỉïng sút trỉåüt v ỉïng sút nẹn. Cạc ỉïng sút ny gáy biãún dảng
trong khäúi váût liãûu v sỉû chy ca váût liãûu qua khe trủc. Cạc biãún dảng trủc tảo nãn bãư màût
tiãúp xục måïi giụp quạ trçnh phán tạn cạc phủ gia vo khäúi polymer dãù dng hån. Cạc ỉïng
sút phạt minh cng låïn, biãún dảng cng mảnh m khi t täúc cng cao v khe håí trủc cng
bẹ. Dỉåïi tạc dủng ca ma sạ
t näüi v ngoải, khäúi váût liãûu s nọng lãn dãù dng tảo thnh mäüt
khäúi âäưng nháút v liãn tủc.

Ra khi khe trủc, táúm váût liãûu thỉåìng bạm vo khe trủc nọng hån, nhạm hån, cọ váûn
täúc låïn hån (cọ ti liãûu ghi váût täúc bẹ hån). Âãø âảt âỉåüc âäü âäưng nháút v sỉû mãưm do cáưn
thiãút thỉåìng khi gia cäng trãn mạy cạn 2 trủc váût liãûu âỉåüc cho qua khe håí trủc nhiãưu láưn.
* Phán loải
Viãûc phán loải mạy cạn 2 trủc thỉåìng dỉûa trãn mủc âêch v cạch bäú trê truưn âäüng giỉỵa
cạc trủc. Tu theo mủc âêch sỉí dủng, ngỉåìi ta chia mạy cạn 2 trủc thnh nhỉỵng nhọm chênh
nhỉ sau:
-
Mạy cạn táúm: Dng âãø träün hãû lỉu hoạ v häùn håüp cao su tỉì mạy träün kên âỉa sang v
xút táúm váût liãûu. Mạy ny cọ t täúc tỉì 1 ÷ 1,07.
- Mạy cạn âäút nọng: Dng âãø gia nhiãût cho häùn håüp váût liãûu polymer âãún nhiãût âäü cáưn
thiãút trỉåïc khi âỉa sang mạy cạn nhiãưu trủc hồûc mạy ân trủc vêt. Mạy cạn âäút nọng cọ
t täúc khong 1,22 ÷ 1,27.
- Mạy cạn träün: thỉåìng dng vo viãûc lm mãưm cao su trỉåïc khi häùn lun, träün v nhỉûa
hoạ häù håüp nhỉûa. Mạy cạn träün cọ t täú
c 1 ÷ 1,07.
Trong sỉí dủng, 3 loải mạy cạn trãn âỉåüc sỉí dủng láùn läün nhỉ nhau.
- Mạy cạn âáûp: Dng âãø nghiãưn så bäü cao su c, ebonic trong quạ trçnh tại sinh ngun
liãûu, bãư màût cọ rnh, t täúc 2,42 ÷ 2,55.
- Mạy cạn nghiãưn: Dng âãø nghiãưn mën cao su c, ebonic, nhỉûa nhiãût ràõn bãư màût trủc
thỉåìng lạng, t täúc 2,55 ÷ 4.

Trang
20
- Mạy cạn lc: Dng âãø lai cạc váût liãûu såüi, cạc cháút báøn cå hc trong bäüt cao su c trỉåïc
khi tiãún hnh tại sinh, trủc cạn cọ cáúu tảo âàûc biãût låïn åí giỉỵa, nh åí hai âáưu giäúng nhỉ
qu bom.
- Mạy cạn thê nghiãûm: Dng âãø chøn bë máùu trong cạc phng thê nghiãûm, âàûc tênh giäúng
3 loải âáưu nhỉng kêch thỉåïc bẹ hån.
c. Cå såí váût l ca quạ trçnh nảp liãûu mạy cạn 2 trủc

Quạ trçnh gia cäng váût liãûu polymer trãn mạy cạn 2 trủc chè xy ra trong vng biãún
dảng, nghéa l trong khong khäng gian giåïi hản båíi 2 cung A
1
C
1
v A
2
C
2
v

trãn sút chiãưu
di lm viãûc ca trủc cạn.


Mäüt säú âënh nghéa:
- Gọc äm: l gọc tảo thnh tỉì nhỉỵng âỉåìng thàóng näúi liãưn tám 2 trủc cạn v trủc vectå kẹo
tỉì tám trủc âãún vë trê ngoi cng., tải âọ cọ sỉû tiãúp xục ca ngun liãûu våïi bãư màût trủc
),(
21
αα
.
- Cung äm: L âoản cung nàòm trãn bãư màût trủc cạn, cọ gọc åí tám âụng bàòng gọc äm.
2211
, C
A
C
A
l cung äm.
()

2 0175,0
360
2
1
α=
α
Π=
i
i
i
RRl
R
i
: Bạn kênh trủc
i
α : gọc äm
Nhçn chung, quạ trçnh gia cäng trãn mạy cạn 2 trủc l mäüt quạ trçnh cå nhiãût phỉïc tảp
km theo cạc hiãûn tỉåüng hoạ hc, cå hoạ, l hoạ. Sau âáy, chụng ta chè xẹt âãún âiãưu kiãûn âãø
khäúi váût liãûu âi vo khe håí trủc ca mạy cạn. Do dng chy dc theo trủc ca cạn khäng
âạng kãø, nãn chụng ta chè xẹt trãn tiãút diãûn thàóng gọc våïi trủc cạn.
Cho hãû toả âäü Oxy (O l trung âiãøm ca O
1
O
2
) nhỉ hçnh v.
Cạc lỉûc tạc dủng lãn hãû gäưm cọ:
G: lỉûc trng trỉåìng
N
1
, N

2
: phn lỉûc ca 2 trủc

Trang
21
T
1
, T
2
: lỉûc ma sạt ca váût liãûu lãn bãư màût 2 trủc.
()
3.
.
111
111
β=
β
=
tgNT
t
g
N
T

21
,ββ : gọc ma sạt tỉång ỉïng trãn 2 trủc
Täøng lỉûc tạc dủng lãn khäúi váût liãûu l
F
r

2121
TTNNGF
r
r
r
r
r
r
++++=
Chiãúu phỉång trçnh lãn hãû Oxy ta cọ:
()
4cos.cos.sin.sin.
22112211
α
+
α
+
α
−
α
−= TT
N
N
GF
y

Thãú (3) vo (4) ta cọ:
()
5).cos(sin).cos(sin
22221111

β
α
+
α
−
β
α
−
α
−=
t
g
N
t
g
N
GF
y

Nãúu bạn kênh 2 trủc bàòng nhau v tênh cháút bãư màût 2 trủc giäúng nhau thç ta cọ:
()
NNN ==
β=β=β
α
=
α
=
α
21
21

21
6
Khi âọ (5) tråí thnh:
(
)
(
)
7cos 2
β
−
α
α
−
=
t
g
t
g
N
GF
y

Trong âiãưu kiãûn gia cäng trãn mạy cạn, lỉûc trng trỉåìng G thỉåìng khäng âạng kãø so våïi cạc
lỉûc khạc, khi âọ:
(
)
(
)
8cos 2
α

−
β
α
≈
t
g
t
g
N
F
y

Âãø váût liãûu âi vo khe trủc thç Fy
y
> 0, tỉì (8) suy ra âãø F
y
> 0 thç
()
9α>
β
.
Tỉì (9) cho tháúy khi gọc äm cng bẹ thç váût liãûu cng dãù dng âi vo khe trủc, nghéa l våïi
cng bãư dy thç váût liãûu âỉåüc gia cäng trãn mạy cọ kêch thỉåïc låïn hån hồûc khe håí trủc låïn
s âi vo khe trủc dãù dng hån.
Háưu hãút cạc váût liãûu polymer khi gia cäng âãưu täưn tải cạc biãún dảng ân häưi, biãún dảng
chy. Khi âi qua vng ân häưi vç váût liãûu khäng chëu nẹn nãn chụng s bë biãún dảng theo 3
hỉåïng. Nãúu bàõt âáưu vo vng biãún dảng táúm váût liãûu cọ chiãưu dy H, chiãưu räüng b, tải khe
trủc chiãưu dy l h
0
, räüng l b

0
v khi ra khi vng biãún dảng chiãưu di h
3
, chiãưu räüng b
3
thç:
- Âäúi våïi váût liãûu ân häưi tuût âäúi:
33
, bb
h
H
=
=

- Âäúi våïi váût liãûu mãưm tuût âäúi:
3030
, bb
h
h
=
=

- Âäúi våïi váût liãûu polymer thç biãún dảng nàòm trong trung gian giỉỵa 2 thại cỉûc trãn, nghéa
l:
(
)
10
03
h
h

H >>
d. Phán têch thu âäüng
Viãûc âỉa cạc phỉång trçnh toạn hc âãø mä t quạ trçnh cạn trãn mạy cạn 2 trủc cọ thãø
thỉûc hiãûn theo 2 hỉåïng chênh sau âáy:

Trang
22
1, Dổỷa vaỡo caùc sọỳ lióỷu thổỷc nghióỷm vaỡ lyù thuyóỳt õọỹng daỷng õóứ quy mọ hoaù.
2, Dổỷa vaỡo vióỷc giaới caùc phổồng trỗnh thuyớ õọỹng hoỹc cuớa lổu chỏỳt khọng chởu neùn trong
vuỡng bióỳn daỷng cuớa caùc maùy truỷc quay.
óứ õồn giaớn trong vióỷc giaới caùc phổồng trỗnh thuyớ õọỹng hoỹc, ngổồỡi ta õổa ra mọỹt sọỳ
quy ổồùc nhổ sau:
+ Lổỷc troỹng trổồỡng khọng õaùng kóứ so vồùi caùc lổỷc taùc duỷng khaùc.
+ Boớ qua thaỡnh phỏửn bióứu dióựn gia tọỳc trong phổồng trỗnh õọỹng lổồỹng vỗ doỡng chaớy chỏỷm,
õọỹ nhồùt cuớa lổu chỏỳt lồùn.
+ Vỏỷt lióỷu gia cọng giaớ sổớ laỡ chỏỳt loớng Newton vaỡ quaù trỗnh chaớy õúng nhióỷt.
+ Do khe hồớ truỷc thổồỡng rỏỳt nhoớ so vồù
i baùn kờnh truỷc nón caùc gradien vỏỷn tọỳc theo hổồùng x
khọng õaùng kóứ vồùi hổồùng y.
+ Aùp suỏỳt chố thay õọứi theo truỷc x
Vồùi caùc õióửu kióỷn kóứ trón, phổồng trỗnh õọỹng lổồỹng cuớa lổu chỏỳt trồớ thaỡnh:
()
110.
2
=


à+

y
v
x
P
x

P: aùp suỏỳt cuớa phỏửn tổớ lổu chỏỳt
v
x
: vỏỷn tọỳc cuớa phỏửn tổớ naỡy theo hổồùng x
à: õọỹ nhồùt cuớa lổu chỏỳt



Tờnh vỏỷn tọỳc vaỡ lổu lổồỹng vỏỷt lióỷu qua maùy caùn:
Lỏỳy tờch phỏn (11) vồùi caùc õióửu kióỷn bión:
()
12.
2
2
12
1
vfvv
h
y
vv
h
y
x
x

===
==

ta õổồỹc:
()
13.
2
1

1
4
.
2
1
11
2
2
v
f
yv
h
fh
y
x
P
v
x
+
+

+

















=
à

Lổu lổồỹng cuớa vỏỷt lióỷu õi qua vuỡng bióỳn daỷng trón õồn vở chióửu daỡi laỡm vióỷc cuớa truỷc caùn:
()
14.
2
2


=
h

h
x
dyvQ


Trang
23
()
15
12
1

2
1
3
1
h
x
P
hv
f
Q

à

+
=
Taỷi h = h
3
, tổùc laỡ taỷi õióứm ra cuớa vỏỷt lióỷu:
()
16
2
1
31
hv
f
Q
+
=

So saùnh (15) vaỡ (16) ta thaùy khi h = h
3
thỗ
0=


x
P
tổùc laỡ aùp suỏỳt õaỷt cổỷc õaỷi. Taỷi khe hồớ coù
chióửu daỡy bũng h
3
.

Taỷi õióứm ra cuớa vỏỷt lióỷu thỗ h = h
3
vaỡ aùp suỏỳt õaỷt cổỷc tióứu (P = 0). Taỷi õióứm õọỳi xổùng
vồùi õióứm ra ta cuợng coù h = h
3
vaỡ ồớ vở trờ naỡy aùp suỏỳt õaỷt cổỷc õaỷi. Mỷt phúng vuọng goùc truỷc x
õi qua vở trờ naỡy goỹi laỡ mỷt phúng trung hoaỡ.
Tờnh aùp suỏỳt:
Tổỡ (15) vaỡ (16) ta coù:
()
17.12.
2
1

2
1

12
1

2
1
3
3
1
31
3
1

à
+
=



+
=








à

+
h
hh
v
f
x
P

hv
f
h
x
P
hv
f

Tổỡ bióứu thổùc naỡy qua mọỹt sọỳ bióỳn õọứi, ta õổồỹc:
- Khi x > 0:
()
[]
Chhg
hh
Rv
f
P +
à
+
=
+ 31
00
1

.

.
2
3
.

2
1

- Khi x < 0:
()
[]
Chhg
hh
Rv
f
P
+
à
+
=
31
00
1

.

.
2
3
.
2
1

Vồùi
()

()
()
19.
34
.
234
.
0
0
0
30
0
0
2
3030
31
h
hh
arctg
h
hh
h
hh
h
hhhhh
hhg

+

=

()
20
4323
0
03
0
03
0
03
3
03
h
hh
arctg
h
hh
h
hh
h
hh
C

+

=

ỷt

0
3
h
h
= , ta coù:
() ()
211.431
23
+



= arctgC

Khi khe hồớ truỷc rỏỳt beù so vồùi baùn kờnh truỷc vaỡ h õổồỹc tờnh bũng cọng thổùc
()
22
2
0
R
x
hh +=
thỗ
1
vaỡ õóứ tờnh toaùn ta coù thóứ duỡng cọng thổùc:
() ()
2315
2
3
C

Giaù trở aùp suỏỳt cổỷc õaỷi taỷi tióỳt dióỷn trung hoaỡ cho bồới cọng thổùc:
()
2
hPP = (thóỳ h = h
3
vaỡo
180
n
P- do x<0).
()
24.
.
3
.
2
1
00
1
max
C
hh
Rv
f
P
à
+
=

Trang

24
Tờnh phaớn lổỷc õỏứy cuớa truỷc:
Do sổỷ hỗnh thaỡnh aùp suỏỳt trong khọỳi vỏỷt lióỷu khi õi qua vuỡng bióỳn daỷng, caùc truỷc seợ chởu mọỹt
lổỷc õỏứy theo hổồùng taùch rồỡi nhau. Lổỷc naỡy õổồỹc tờnh nhổ sau:
()
[]
()
25,.

.
2
1
1
0
1

à
+
= g
h
RvW
f
F
P

Trong õoù:
()
()
[
]

()
[]
()
2611143
111
1.23
,
1
++










++


=
arctgarctg
g

caùntruỷccuớavióỷclaỡmdaỡichióửuW
h
H
h

h
:;;
00
3
==
Tờnh cọng suỏỳt tióu tọỳn:
(
)
()
()
() ()
27,.12,.
2
1

4
2
3
2
0
0
2
1






++

+
à
= gfg
f
h
hRvW
P

Vồùi:
()( )
[]
()
28
1
1
31134,
3










+

+= arctgarctgg

(
) ()
2911,
4
+= arctgarctgg
Khi tyớ tọỳc f = 1:
() ( )
30
2
2
0
0
2
1

à
= g
h
hRvW
P

Trong õoù:
(
)
(
)
(
)

(
)
31,.2,
432


+


=

ggg
Caùc giaù trở
4321
,,,,, gggg õổồỹc cho bồới baớng sau:
1,00 1,02 1,05 1,10 1,15 1,18 1,2

1,000 1,086 1,245 1,640 2,428 3,520 5,304
g
1
0 0,0073 0,0467 0,1970 0,4817 0,7491 0,9977
g
2
0 0,0011 0,0135 0,0903 0,3111 0,5991 0,9515
g
3
0 -0,8504 -1,3455 -1,8717 -2,1759 -2,2207 -2,1329
g
4
0 0,4257 0,6796 0,9810 1,2435 1,4099 1,5422

C 0 0,0149 0,0579 0,1593 0,2851 0,3691 0,4281
Profile aùp suỏỳt vaỡ profile vỏỷn tọỳc:
Tổỡ (18), ta coù:
(
)
()
()
320
,
1
2
1
0
,
1
2
1
3
max
3
max
<






=
>

+=
x
C
hhg
P
P
x
C
h
h
g
P
P


Trang
25
Phổồng trỗnh trón cho thỏỳy
max
P
P
phuỷ thuọỹc vaỡo h vaỡ h
3
, tổùc laỡ phuỷ thuọỹc vaỡo x (vỗ h = f(x))

vaỡ giaù trở
h
h
3
= .
Khi:
()
0
max
===
P
P
CHgHh


()
1
max
22
===
P
P
Chghh


()
2
1
0
max

00
===
P
P
hghh

0
max
3
===
P
P
Cghh

Trong õoù h
2
= h
3
duỡng õóứ chố õióứm nũm trón mỷt phúng trung hoaỡ ổùng vồùi x < 0.
Tổỡ caùc giaù trở naỡy ta veợ õổồỹc profile aùp suỏỳt nhổ sau:


Tổồng tổỷ nhổ vỏỷy, ta coù profile vỏỷn tọỳc trong vuỡng bióỳn daỷng:


Tổỡ giaớn õọử cho thỏỳy coù sổỷ chuyóứn õọỹng ngổồỹc chióửu cuớa lổu chỏỳt vaỡ do õoù laỡm tng
hióỷu quaớ trọỹn. Vuỡng naỡy goỹi laỡ vuỡng xoaùy. Vuỡng xoaùy phaới luọn luọn chuyóứn vaỡ caỡng nhoớ
caỡng tọỳt õóứ traùnh hióỷn tổồỹng nguọỹi bóử mỷt.