Phương pháp tạo preform sợi xơ dừa dạng thẳng (UD) làm vật liệu cốt cho composite trên nền nhựa polyester không no (UPE)

8/17/2019 Phương pháp tạo preform sợi xơ dừa dạng thẳng (UD) làm vật liệu cốt cho composite trên nền nhựa polyester kh…

http://slidepdf.com/reader/full/phuong-phap-tao-preform-soi-xo-dua-dang-thang-ud-lam-vat 1/122

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

PHƯƠNG PHÁP TẠO PREFORMSỢI XƠ DỪA DẠNG THẲNG (UD) LÀM

VẬT LIỆU CỐT CHO COMPOSITE TRÊNNỀN NHỰA POLYESTER KHÔNG NO (UPE)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Ks. Cao Lưu Ngọc Hạnh Nguyễn Trường Giang

MSSV: 2102339

Ngành: Công nghệ Hóa học – Khóa 36

Tháng 12 - 2014

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COMóng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

PHƯƠNG PHÁP TẠO PREFORMSỢI XƠ DỪA DẠNG THẲNG (UD) LÀMVẬT LIỆU CỐT CHO COMPOSITE TRÊN

NỀN NHỰA POLYESTER KHÔNG NO (UPE)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Cao Lưu Ngọc Hạnh Nguyễn Trường Giang

MSSV: 2102339

Ngành: Công Nghệ hóa học – Khóa 36

Tháng 12 - 2014





TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ----------

---------- Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP NĂM HỌC 2014 – 2015

1. Tên đề tài

“Phương pháp tạo preform sợi xơ dừa dạng thẳng (UD) làm vật liệu cốt cho

composite trên nền nhựa polyester không no (UPE)”

2. Cán bộ hướng dẫn

Ks. Cao Lưu Ngọc Hạnh, Bộ môn Công nghệ Hóa học, Khoa Công Nghệ, Trườ ng

Đại học Cần Thơ.

3. Sinh viên thực hiện

- Họ và tên: Nguyễn Trường Giang

- MSSV: 2102339

- Ngành: Công nghệ Hóa Học

- Khóa: 36

4. Địa điểm thực hiện

Phòng thí nghiệm Vật liệu Polymer - Composite, Khoa Công Nghệ, Trường Đại

học Cần Thơ.

5. Mục tiêu đề tài

Tạo preform sợi xơ dừa dạng thẳng đạt cơ tính cao và dễ sử dụng khi gia công vậtliệu composite trên nên nhựa polyester không no.

6. Các nội dung chính của đề tài

- Phần 1: Gia công MAT sợi xơ dừa không xử lý.

- Phần 2: Gia công MAT sợi xơ dừa xử lý NaOH.

- Phần 3: Gia công MAT sợi xơ dừa dùng chất kết dính NaOH.

- Phần 4: Gia công tấm composite bằng phương pháp RTM với sợi không xử lý và

sợi đã xử lý.





- Phần 5: Xác định cơ tính của composite được gia cường bằng sợi xơ dừa không

xử lý và đã được xử lý.

7. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: 2,5 triệu.

C án bộ hướng dẫn S inh viên thực hiện

Cao Lưu Ngọc Hạnh Nguyễn Trường Giang

DUYỆT CỦA BỘ MÔN DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN








---------- Cần Thơ, ngày…..tháng….năm 2014

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦACÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1. Tên đề tài

“Phương pháp tạo preform sợi xơ dừa dạng thẳng (UD) làm vật liệu cốt cho


2. Cán bộ hướng dẫn Ks. Cao Lưu Ngọc Hạnh, Bộ môn Công nghệ Hóa học, Khoa Công Nghệ, Trườ ng




- MSSV: 2102339.


- Khóa: 36

4. Nội dung nhận xét

4.1 Nhận xét về hình thức LVTN

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

4.2 Nhận xét về nội dung LVTN

Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

Những vấn đề còn hạn chế





......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

4.3 Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài đề tài (ghi rõ từng nội dungchính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có)

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

4.4 Kết luận, đề nghị và điểm

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

Cần Thơ, ngày.…tháng.…năm 2014

C án bộ hướng dẫn

Cao Lưu Ngọc Hạnh








---------- Cần Thơ, ngày…..tháng….năm 2014

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA

CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1. Cán bộ phản biện

.............................................................................................................................

.............................................................................................................................

.............................................................................................................................

2. Tên đề tài

“Phương pháp tạo preform sợ i xơ dừa dạng thẳng (UD) làm vật liệu cốt cho


3. Cán bộ hướng dẫn

Ks. Cao Lưu Ngọc Hạnh, Bộ môn Công nghệ Hóa học, Khoa Công Nghệ, Trườ ng




- MSSV: 2102339.


- Khóa: 36

5. Nội dung nhận xét

5.1 Nhận xét về hình thức LVTN

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

5.2 Nhận xét về nội dung LVTN

Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài





......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

Những vấn đề còn hạn chế

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

5.3 Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài đề tài (ghi rõ từng nội dungchính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có)

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

5.4 Kết luận, đề nghị và điểm

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

Cần Thơ, ngày.…tháng.…năm 2014

C án bộ phản biện





i

SVTH: Nguyễn Trường Giang

MỤC LỤCMỤC LỤC ...................................................................................................................... i

DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................... v

DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. viii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT............................................................................... x

LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. xi

TÓM TẮT ...................................................................................................................xii

CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ....................................................................... 1

1.1 Vật liệu composite .............................................................................................. 11.1.1 Khái niệm vật liệu composite ...................................................................... 1

1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến vật liệu composite ............................................. 2

1.1.3 Phân loại ...................................................................................................... 3

1.1.4 Ưu điểm và nhược điểm của vật liệu composite ......................................... 4

1.1.5 Ứng dụng của vật liệu composite ................................................................ 4

1.1.6 Một số phương pháp gia công composite .................................................... 5

1.2 Sợi xơ dừa ........................................................................................................... 8

1.2.1 Giới thiệu ..................................................................................................... 8

1.2.2 Cấu trúc, thành phần và tính chất sợi xơ dừa .............................................. 9

1.2.3 Ứng dụng của sợi xơ dừa ........................................................................... 11

1.3 Tổng quan về một số chất kết dính cho sợi xơ dừa .......................................... 12

1.3.1 Nhựa polyester không no ........................................................................... 12

1.3.2 Latex .......................................................................................................... 18

1.3.3 Nhựa thông ................................................................................................ 20

1.4 Độ bền liên diện ................................................................................................ 21

1.4.1 Khái niệm .................................................................................................. 21

1.4.2 Vai trò và tầm quan trọng của độ bền liên diện ......................................... 22

1.4.3 Độ bền liên diện giữa nhựa polyester không no và sợi tự nhiên ............... 22

1.4.4 Các phương pháp kiểm tra độ bền liên diện .............................................. 22

1.5 Các dạng preform sợi gia cường ....................................................................... 23





ii


1.5.1 Giới thiệu về preform ................................................................................ 23

1.5.2 Các dạng preform sử dụng trong vật liệu composite ................................. 24

1.5.3 Preform sợi xơ dừa .................................................................................... 27

CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 28

2.1 Mục tiêu ............................................................................................................ 28

2.2 Phương pháp thực hiện ..................................................................................... 28

2.3 Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị ...................................................................... 29

2.3.1 Nguyên liệu và hóa chất ............................................................................ 29

2.3.2 Thiết bị ....................................................................................................... 31

2.4 Các bước chính thực hiện đề tài ........................................................................ 34

2.4.1 Chải sợi xơ dừa .......................................................................................... 34

2.4.2 Khảo sát thời gian, nồng độ chất đóng rắn nhựa polyester không no ....... 35

2.4.3 Tìm hiểu điều kiện gia công tấm MAT sợi xơ dừa có và không có chất kếtdính ..................................................................................................................... 35

2.4.4 Gia công các tấm MAT sợi xơ dừa ............................................................ 35

2.4.5 Khảo sát điều kiện gia công, tỷ lệ sợi cho gia công vật liệu composite .... 35

2.4.6 Khảo sát cơ tính composite xơ dừa làm từ tấm MAT xử lý NaOH .......... 36

2.4.7 Khảo sát cơ tính composite sợi xơ dừa được làm từ tấm MAT sử dụng chấtkết dính ............................................................................................................... 36

2.5 Mẫu thử ............................................................................................................. 36

2.5.1 Mẫu thử đo cơ tính kéo .............................................................................. 36

2.5.2 Mẫu thử đo cơ tính uốn ngang ................................................................... 37

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM .................................................................................. 38

3.1 Gia công preform .............................................................................................. 38

3.1.1 Chải sợi ...................................................................................................... 39

3.1.2 Gia công tấm MAT sợi xơ dừa không xử lý .............................................. 40

3.1.3 Xử lý sợi xơ dừa với NaOH ....................................................................... 40

3.1.4 Quy trình gia công tấm MAT xơ dừa có sử dụng chất kết dính ................ 41

3.2 Gia công composite ........................................................................................... 43

3.2.1 Khảo sát tỷ lệ đóng rắn và thời gian đóng rắn nhựa polyester .................. 43





iii


3.2.2 Khảo sát tỷ lệ sợi thích hợp gia công composite bằng RTM ..................... 44

3.2.3 Gia công tấm composite có sử dụng chất kết dính và sợi xử lý NaOH ..... 45

3.2.4 Đo cơ tính composite ................................................................................. 45

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................. 48

4.1 Kết quả khảo sát tỷ lệ và thời gian chất đóng rắn cho nhựa polyester không no................................................................................................................................. 48

4.2 Kết quả gia công tấm MAT sợi xơ dừa ............................................................. 49

4.2.1 Tấm MAT sợi xơ dừa không xử lý ............................................................ 49

4.2.2 Gia công tấm MAT sợi khi đã xử lý NaOH .............................................. 49

4.2.3 Gia công tấm MAT sợi xơ dừa có sử dụng chất kết dính polyester không no............................................................................................................................ 50

4.2.4 Gia công tấm MAT sợi xơ dừa có sử dụng chất kết dính nhựa thông ....... 50

4.2.5 Gia công tấm MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính latex...................... 51

4.2.6 Các tấm MAT xử dụng chất kết dính ........................................................ 51

4.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc gia công tấm MAT đến cơ tính vật liệucomposite ................................................................................................................ 53

4.3.1 Kết quả khảo sát tỷ lệ sợi ảnh hưởng đến cơ tính composite gia cường bằngtấm MAT sợi xơ dừa không xử lý trên nên nhựa polyester ................................ 53

4.3.2 Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của xử lý NaOH theo thời gian đến cơ tínhtấm composite được gia cường bằng sợi xơ dừa trên nền nhựa polyester ......... 55

4.3.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc xử lý sợi bằng dung dịch NaOH theonồng độ ............................................................................................................... 57

4.3.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc gia công tấm MAT có sử dụng chấtkết dính là latex ................................................................................................... 60

4.3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc gia công tấm MAT có sử dụng chấtkết dính la nhựa Polyester ................................................................................... 62

4.3.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc gia công tấm MAT có sử dụng chấtkết dính là nhựa thông ........................................................................................ 65

4.3.7 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc gia công tấm MAT có sử dụng chấtkết dính ............................................................................................................... 67

4.3.8 Đánh giá về giá trị các tấm composite ....................................................... 69

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 71





iv


5.1 Kết luận ............................................................................................................. 71

5.2 Kiến nghị ........................................................................................................... 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 73

PHỤ LỤC .................................................................................................................... 74





v


DANH MỤC HÌNH

Hình 1- 1 Cấu tạo vật liệu composite ............................................................................ 1

Hình 1- 2 Pha trung gian ............................................................................................... 2Hình 1- 3 Ứng dụng vật liệu composite ........................................................................ 5

Hình 1- 4 Phương pháp đắp tay ..................................................................................... 6

Hình 1- 5 Các bước gia công composite bằng phương pháp autoclave ........................ 6

Hình 1- 6 Phương pháp RTM ........................................................................................ 8

Hình 1- 7 Ứng dụng sợi xơ dừa ................................................................................... 11

Hình 1- 8 Cấu tạo sản phẩm nhựa polyester sau khi đóng rắn .................................... 17

Hình 1- 9 Nhựa thông .................................................................................................. 20

Hình 1- 10 Đồng phân của acid abietic và d-Pimaric ................................................. 21

Hình 1- 11 Tấm MAT sợi xơ dừa ngoài thực tế ......................................................... 27

Hình 2- 1 Nguyên liệu sợi xơ dừa ............................................................................... 29

Hình 2- 2 Nhựa polyester không no ............................................................................ 29

Hình 2- 3 Chất đóng rắn MEKP .................................................................................. 30

Hình 2- 4 Bột NaOH ................................................................................................... 30

Hình 2- 5 Nhựa thông nguyên liệu .............................................................................. 31

Hình 2- 6 Thiết bị ép nóng Pan Stone P-100-PCD ..................................................... 32

Hình 2- 7 Thiết bị RTM .............................................................................................. 33

Hình 2- 8 Thiết bị đo cơ tính kéo và độ bền uốn......................................................... 34

Hình 3- 1 Quy trình thực hiện đề tài ........................................................................... 38

Hình 3- 2 Các bước chải sợi ........................................................................................ 39

Hình 3- 3Các bước gia công tấm MAT sợi không xử lý ............................................. 40

Hình 3- 4Chuẩn bị khuôn ............................................................................................ 41

Hình 3- 5 Chuẩn bị latex ............................................................................................. 41

Hình 3- 6 Tấm MAT sau khi phun latex ..................................................................... 42

Hình 3- 7 Nhựa thông sau khi pha với ethanol ........................................................... 43

Hình 3- 8 Quy trình gia công bằng thiết bị RTM ........................................................ 44

Hình 3- 9 Đo cơ tính kéo ............................................................................................. 46



http://d/learning%20center%20Giang/Polymer%20and%20composite%20materials/Thesis/bao%20cao/PREFORM%20S%E1%BB%A2I%20X%C6%A0%20D%E1%BB%AAA%20UD.pdf.docx%23_Toc405554332






































































































vi


Hình 3- 10 Đo cơ tính uốn ngang ................................................................................ 47

Hình 4- 1 Đồ thị khảo sát đóng rắn MEKP ................................................................. 48

Hình 4- 2 Tấm MAT sợi xơ dừa không xử lý ............................................................. 49

Hình 4- 3 Tấm MAT sợi xơ dừa xử lý NaOH ............................................................. 49

Hình 4- 4 Tấm MAT sợi xơ dừa dùng chất kết dính UPE .......................................... 50

Hình 4- 5 Tấm MAT sợi xơ dừa dùng chất kết dính nhựa thông ................................ 50

Hình 4- 6 Tấm MAT sợi xơ dừa dùng chất kết dính latex .......................................... 51

Hình 4- 7Các tấm MAT sợi xơ dừa ............................................................................. 52

Hình 4- 8 Đồ thị modulus đàn hồi kéo composite sợi xơ dừa theo tỷ lệ ..................... 53

Hình 4- 9 Đồ thị cơ tính độ bền kéo composite sợi xơ dừa theo tỷ lệ sợi ................... 54

Hình 4- 10 Đồ thị cơ tính độ bền uốn composite sợi xơ dừa theo tỷ lệ sợi ............... 54

Hình 4- 11 Đồ thị modulus đàn hồi kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thờigian .............................................................................................................................. 55

Hình 4- 12 Đồ thị độ bền kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian ...... 56

Hình 4- 13 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian ...... 57

Hình 4- 14 Đồ thị modulus đàn hồi kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng

độ ................................................................................................................................. 58Hình 4- 15 Đồ thị độ bền kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng độ ........ 58

Hình 4- 16 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng độ ........ 59

Hình 4- 17 Đồ thị modulus composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính latex .......... 60

Hình 4- 18 Đồ thị modulus composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính latex .......... 61

Hình 4- 19 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính Latex ..... 62

Hình 4- 20 Đồ thị modulus đàn hồi kéo composite xơ dừa dùng chất kết dính UPE . 63

Hình 4- 21 Đồ thị độ bền kéo composite xở dừa sử dụng chất kết dính UPE ........... 63

Hình 4- 22 Đồ thị độ bền uốn composite xở dừa sử dụng chất kết dính UPE ............ 64

Hình 4- 23 Đồ thị modulus composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính nhựa thông..................................................................................................................................... 65

Hình 4- 24 Đồ thị độ bền kéo composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính Nhựa thông..................................................................................................................................... 66

Hình 4- 25 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính Nhựa thông

..................................................................................................................................... 66




























































































vii


Hình 4- 26 Đồ thị modulus composite xơ sợi dừa sử dụng chất kết dính ................... 68

Hình 4- 27 Đồ thị độ bền kéo composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính ............... 68

Hình 4- 28 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính ............... 69





viii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1-1 Thành phần sợi xơ dừa .................................................................................. 9

Bảng 1-2 Cơ tính một số loại sợi tự nhiên so với một số sợi gia cường thông thường..................................................................................................................................... 10

Bảng 1-3 Thành phần hóa chất trong nhựa polyester ................................................. 13

Bảng 1-4: Các đặc tính cơ bản của nhựa polyester không no ..................................... 14

Bảng 1-5: Thành phần latex ........................................................................................ 18

Bảng 1-6 Tính chất latex ............................................................................................. 19

Bảng 1-7 So sánh vải bện và vải dệt .......................................................................... 26

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của thiết bị RTM Khoa Công Nghệ Đại học Cần Thơ .. 33

Bảng 2-2 Kích thước mẫu kéo theo tiêu chuẩn ASTM D3039/3039M ...................... 36

Bảng 2-3 Kích thước mẫu đo uốn ngang theo tiêu chuẩn ASTM D790M/84 ............ 37

Bảng 4-1: Kết quả đo cơ tính kéo của composite gia cường sợi xơ dừa không xử lýtheo tỷ lệ sợi ................................................................................................................ 53

Bảng 4-2 Kết quả đo độ bền uốn composite sợi xơ dừa không xử lý khảo sát theo tỷ

lệ sợi ............................................................................................................................ 54

Bảng 4-3 Bảng kết quả đo co tính độ bền kéo sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian..................................................................................................................................... 55

Bảng 4-4 Bảng kết quả đo co tính độ bền uốn ngang sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thờigian .............................................................................................................................. 56

Bảng 4-5 Bảng kết quả đo cơ tính độ bền kéo sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng độ 57

Bảng 4-6 Bảng kết quả đo co tính độ bền uốn ngang sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồngđộ ................................................................................................................................. 59

Bảng 4-7 Bảng Kết quả đo cơ tính kéo composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kết

dính là latex ................................................................................................................. 60

Bảng 4-8 Bảng kết quả đo cơ tính uốn composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kếtdính là latex ................................................................................................................. 61

Bảng 4-9 Bảng Kết quả đo cơ tính kéo composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kếtdính là UPE ................................................................................................................. 62

Bảng 4-10 Bảng Kết quả đo cơ tính uốn composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kếtdính là UPE ................................................................................................................. 64





ix


Bảng 4-11 Bảng kết quả đo cơ tính kéo composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kếtdính là nhựa thông ....................................................................................................... 65

Bảng 4-12 Bảng kết quả đo cơ tính uốn composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kết

dính là nhựa thông ....................................................................................................... 66

Bảng 4-13 Bảng Kết quả đo cơ tính kéo composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kếtdính .............................................................................................................................. 67

Bảng 4-14 Bảng kết quả đo cơ tính uốn ngang composite MAT sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính ................................................................................................................ 68





x


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ASTM ...................................................... American Society for Testing Materials

BPO ......................................................... Benzoyl peroxide

MEKP ...................................................... Methyl Ethyl Ketone Peroxide

RTM ........................................................ Resin Transfer Moulding

TB ............................................................ Trung Bình

TMTD ...................................................... TetraMethyl Thiuram Disulfur

UPE ......................................................... Unsaturated Polyester (Polyester không no)





xi


LỜI CẢM ƠN

Khoảng thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp là khoảng thời gian bận rộn và

khó khăn không chỉ đối với bản thân em mà còn cả các bạn sinh viên khác. Luận văntốt nghiệp như làm một cột mốc đánh dấu cho sự hoàn thành chương trình đại học của

chúng em và chuẩn bị bước sang ngưỡng cửa mới của cuộc đời.

Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cô Cao Lưu Ngọc Hạnh, người đã trực tiếp

hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Cô đã tận tâm chỉ bảo, truyền đạtnhững kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu cho chúng em. Không những

thế, cô còn luôn tạo điều kiện tốt nhất có thể về vật chất cũng như tinh thần để chúngem hoàn thành luận văn này.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trương Chí Thành. Thầy đãgiành chút thời gian quý báu của mình để đưa ra những chỉ dẫn, những định hướngthiết thực để em có thể thực hiện tốt đề tài.

Em cũng xin gửi lời biết ơn đến các thầy cô giáo đã dạy bảo, truyền đạt nhữngkiến thức quý giá cho em trong suốt bốn năm học vừa qua. Chắc chắn em sẽ không thể

thực hiện được đề tài này nếu như không nhận được những kiến thức quý báu của thầycô. Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn trong lớp Công nghệ Hóa

học K36 đã gắn bó cùng em và có giúp đỡ cho em trong suốt khoảng thời gian học đại

học cũng như trong thời gian thực hiện Luận văn tốt nghiệp này.

Cuối cùng, con xin cảm ơn gia đình đã luôn bên con, động viên giúp đỡ để concó đủ nghị lực, cố gắng học tập tốt. Con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình đãkhông chỉ động viên con về mặt tinh thần mà quan trọng hơn là những hỗ trợ vật chất

thiết thực để con có thể được học và hoàn thành bậc đại học này.

Trong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót.Kính mong quý thầy cô thông cảm và đóng góp ý kiến.

Nguyễn Trường Giang





xii


TÓM TẮT

Vật liệu composite gia cường bằng sợi tự nhiên là vấn đề đang được quan

tâm của các nhà khoa học trong và ngoài nước do chúng có nhiều tính năng ưu

việt như: nhẹ, cơ tính có thể chấp nhận và đặc biệt là nó thân thiện với môi

trường,… Thêm vào đó ở Việt Nam, nguồn nguyên liệu sợi tự nhiên phong phú

và đa dạng đã và đang được ứng dụng nhiều như: sợi lanh, sợi tre, sợi đay và sợi

xơ dừa,…Tuy nhiên, nó chưa được ứng dụng rộng rãi và nâng cao giá trị kinh tế

cho sợi xơ dừa. Đề tài này được thực hiện nhằm giúp cho quá tr ình ứng dụng cácsản phẩm từ sợi xơ dừa có thể tiến gần hơn so với thực tế.

Trong đề tài này sợi xơ dừa được sử dụng để gia công thành những tấm

MAT để có thể ứng dụng làm các sản phẩm cho vật liệu composite trên nền nhựa

polyester. Thêm vào đó ta khảo sát sự ảnh hưởng của tấm MAT đến vật liệu

composite bằng việc đo cơ tính của vật liệu composite được gia cường bằng các

tấm MAT đã được gia công. Tấm MAT ở đây được nghiên cứu về cách xử lý sợi

và sử dụng các chất kết dính để kết dính sợi, để sản phẩm tấm MAT sợi xơ dừa

có thể bảo quản lâu và giúp cho quá trình gia công dễ dàng hơn. Đánh giá ảnh

hưởng của tấm MAT đến cơ tính của vật liệu composite từ các tấm MAT được

gia công qua các thí nghiệm đo cơ tính uốn và kéo.

Sợi xơ dừa được xử lý hóa học và sử dụng chất kết dính ảnh hưởng đáng

kể đến liên kết nhựa nền và sợi do đó sẽ ảnh hưởng đến cơ tính vật liệu

composite. Do đó đề tài này khảo sát nhiều chất kết dính khác nhau với các nồng

độ và tỷ lệ khác nhau nhằm tìm ra các thông số tối ưu nhất. Ngoài ra, khảo sát

ảnh hưởng của xử lý sợi bằng NaOH với nồng độ và thời gian khác nhau để tìm

nồng độ và thời gian xử lý phù hợp nhất.





1

Chương 1: Lượ c khảo tài liệu


CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 Vật liệu composite

1.1.1 Khái niệm vật liệu composite

Vật liệu composite là vật liệu tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu thành phần có bản

chất khác nhau để tạo ra vật liệu mới có các đặc tính về cơ /lý hay hóa vượt trội hơn

các vật liệu thành phần. (Đoàn Thị Thu Loan, 2008)

Một cách tổng quát hơn, vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đoạn

(vật liệu gia cường) phân bố trong pha liên tục (vật liệu nền) .(Đoàn Thị Thu Loan,

2008)

Hình 1- 1 Cấu tạo vật liệu composite

Vai trò các vật liệu thành phần (Đoàn Thị Thu Loan, 2008):

Vật liệu nền là vật liệu có tác dụng liên kết các vật liệu thành phần . Nó chuyển

ứng suất sang vật liệu gia cường khi có ngoại lực tác động lên vật liệu. Bên cạnh đó nó

góp phần bảo vệ vật liệu thành phần không bị hư hỏng do tấn công bởi môi trường.

Góp phần tăng cơ tính của vật liệu như: cách nhiệt, độ dẻo dai, …

Vật liệu gia cường giữ vai trò quan trọng làm nơi chịu ứng suất tập trung khi có

ngoại lực tác dụng vào vật liệu. Nó có tính chất cơ lý hóa thường cao hơn vật liệu nền.





2



Giữa pha gián đoạn và pha liên tục còn có pha trung gian với kích thước nguyên

tử, có vai trò làm tăng khả năng bám dính của các vật liệu thành phần. ( Nguyễn Thành

Đông, 2013)

Cơ chế gia cường của vật liệu composite (Đoàn Thị Thu Loan, 2008)

Dưới tác dụng của ngoại lực, vật liệu gia cường sẽ là những điểm chịu ứng suất

tập trung do vật liệu nền truyền sang. Vật liệu gia cường dạng sợi truyền tải ứng suất

tốt hơn vật liệu gia cường dạng hạt, do ứng suất tại một điểm bất kỳ trên sợi được phân

bố đều trên toàn bộ chiều dài, do đó tại mỗi điểm sẽ chịu ứng suất nhỏ hơn so với vật

liệu gia cường dạng hạt dưới tác dụng của ngoại lực như nhau. Khả năng truyền tảitrọng tù vật liệu nền sang vật liệu gia cường phụ thuộc vật liệu nền, vật liệu gia cường,

liên diện giữa vật liệu nền và vật liệu gia cường.

1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến vật liệu composite

Cơ tính của vật liệu composite là một trong những yếu tố được quan tâm nhiều

nhất khi nói đến vật liệu composite. Và do composite là vật liệu tổng hợp từ nhiều

thành phần nên cơ tính phụ thuộc vào: ( Nguyễn Thành Đông, 2013)

- Cơ tính các vật liệu thành phần

- Tỷ lệ giữa các vật liệu thành phần

- Tương tác tương hổ giữa các vật liệu thành phần

- Cách phân bố, sắp xếp hình học của các vật liệu thành phần (ngẫu nhiên hay có

hướng, phân bố đều hay không đều, hình thái của vật liệu cốt,…)

- Hình dạng kích thước của vật liệu cốt.

- Phương pháp (kỹ thuật) gia công

Hình 1- 2 Pha trung gian





3



1.1.3 Phân loại

1.1.3.1 Phân loại theo hình dạng vật liệu gia cườ ng

Composite được chia làm 2 loại: vật liệu composite cốt hạt và vật liệu composite

cốt sợi (Đoàn Thị Thu Loan, 2008)

Composite cốt sợi: là composite được gia cường bởi các sợi, nó có cơ

tính cao. Ví dụ: composite sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi kevlar, sợi xơ

dừa,…Composite cốt sợi gồm (Đoàn Thị Thu Loan, 2008):

- Composite cốt sợi liên tục: có tỷ lệ chiều dài/đường kính của sợi (l/d > 1000)

rất cao, d =3-200 µm.- Composite cốt sợi gián đoạn (sợi ngắn, vụn,…): 5 < l/d < 1000 , d=0,02 - 100

µm.

Composite cốt hạt (Đoàn Thị Thu Loan, 2008): là composite được gia

cường bởi các hạt với các dạng và kích cỡ khác nhau. Ví dụ: bê tông, …Một số loại

hạt thường được sử dụng trong gia cường composite như: bột đá (CaCO3), bột gỗ, bột

tal, …

1.1.3.2 Phân loại theo bản chất vật liệu nền

Composite được chia thành:

Composite nền hữu cơ (nhựa): có composite nền nhựa nhiệt rắn ( nhựa

poly ester không no, epoxy) hoặc nền nhựa nhiệt dẻo (nhựa polyethylen, nhựa poly

propylen,…), còn vật liệu cốt có thể dùng sợi hữu cơ, sợi khoáng, sợi kim loại ( Nguyễn

Thành Đông, 2013).

Composite nền kim loại như hợp kim nhôm và hợp kim titan,… Vật liệu

cốt có thể dụng là sợi kim loại, sợi khoáng,…

Composite nền vật liệu gốm có khả năng chịu được nhiệt độ cao với vật

liệu gia cường là sợi kim loại, hạt kim loại, hạt gốm,…





4



1.1.4 Ưu điểm và nhược điểm của vật liệu composite

Ưu điểm (Đoàn Thị Thu Loan, 2008)

Vật liệu composite có những ưu điểm là giúp cho quá trình gia công đơn giản,nhanh, đa dạng, dễ tạo hình, thay đổi và sửa chữa,…nó có tuổi thọ cao, có cơ tính cao

hơn các vật liệu thành phần, giá thành không cao, chống chịu được các tác nhân lý hóa

của môi trường,… Khối lượng riêng nhỏ nên có tính chất cơ lý riêng cao hơn các vật

liệu truyền thống khác (thủy tinh, gỗ, sắt,…). Vật liệu composite có thể được gia công

bằng nhiều phương pháp khác nhau và bằng nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau.

Nhược điểm (Đoàn Thị Thu Loan, 2008)

Các chi tiết làm từ vật liệu composite trong quá trình bão dưỡng và kiểm tra gặp

nhiều khó khăn bởi khó phát hiện được các khuyết tật bên trong sản phẩm. Một số

composite được gia công từ một số vật liệu tổng hợp gây ảnh hưởng đến sức khỏe con

người. Khả năng phân hủy thấp do đó sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường trong thời gian

dài,…

1.1.5 Ứng dụng của vật liệu composite

Vật liệu composite với nhiều ưu điểm nổi trội được ứng dụng trong rất nhiều

lĩnh vực từ đời sống đến kỹ thuật như: vật liệu gia dụng, điện, vật liệu xây dựng, giao

thông vận tải, thể thao, đồ chơi, trong hàng không, vũ trụ, hàng hải,… (Đoàn Thị Thu

Loan, 2008, Mai Văn Quý, 2013)

Bên cạnh những vật liệu composite truyền thống, vật liệu composite ngày nay

được nghiên cứu rộng rãi đễ có thể phù hợp với môi trường như tái sử dụng và có thể

tái chế được đặc biệt là khả năng phân hủy của vật liệu composite. Đây là loại vật liệutriển vọng bởi tác động tích cực tới môi trường cũng như sức khỏe đời sống của con

người.( Nguyễn Thành Đông, 2013)





5



1.1.6 Một số phương pháp gia công composite

1.1.6.1 Phương pháp đắp tay (Hand lay-up)

Phương pháp đắp tay là phương pháp thủ công đơn giản, chi phí đâu tư thấp

dùng để gia công một số sản phẩm đơn giản và sản xuất nhỏ lẻ theo từng sản

phẩm.(Suong V. Hoa, 2009)

Những vật liệu thành phần thường được sử dụng trong phương pháp đắp tay là

sợi thủy tinh và nhựa nhiệt rắn (nhựa polyester không no, nhựa expoxy,…)

Quá trình gia công được thực hiện trong khuôn hở và bằng tay từ công đoạn

phối trộn nguyên liệu đến quá trình gia công tạo sản phẩm và tháo sản phẩm.

Ưu điểm: công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư thấp, dễ làm, không đòi hỏi trìnhđộ công nhân.( Nguyễn Thành Đông, 2013, Suong V. Hoa, 2009)

a/ Trong hàng không b/ Trong hàng hải

c/ Trong sản xuất ô tôd/ Trong thể thao

Hình 1- 3 Ứng dụng vật liệu composite





6



Nhược điểm: chất lượng sản phẩm không cao, năng suất thấp, tốn nhiều nguyên

liệu, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người gia công và môi trường,…( Nguyễn Thành

Đông, 2013, Suong V. Hoa, 2009)

1.1.6.2 Phương pháp autoclave

Phương pháp autoclave được sử dụng phổ biến trong sản xuất các sản phẩm

composite ở các nhà máy. Quá trình tạo ra sản phẩm composite có chất lượng cao

nhưng nó tốn nhiều thời gian( Nguyễn Thành Đông, 2013, Suong V. Hoa, 2009).

Các bước chính của quá trình sản xuất composite bằng phương pháp autoclave

(Suong V. Hoa, 2009):

Hình 1- 4 Phương pháp đắp tay

Hình 1- 5 Các bước gia công composite bằng phương pháp autoclave

Prepreg

khuôn

Hút chân không

Sắp prepreg vào khuôn

Đóng rắn trong autoclave Sản phẩm cuối cùng





7



1.1.6.3 Phương pháp quấn sợi ( Đoàn Thị Thu Loan, 2008 , Nguyễn Thành Đông,

2013)

Phương pháp quấn dùng để sản xuất các sản phẩm composite chịu áp suất hìnhống, hình trụ. Những sản phẩm bằng vật liệu composite được sản xuất theo phương

pháp quấn dần được thay thế tốt hơn cho các ống thép và hợp kim,…

Phương pháp này, hệ thống nhựa và sợi được cung cấp liên tục trên một lõi

quay. Góc nạp sợi được xác định bởi mối quan hệ giữa trục quay và bộ phận chuyển

động ngang. Sợi được kéo căng, tạo ứng suất sẽ làm giảm được bọt khí làm sản phẩm

đạt cơ tính tốt. Nhựa được đóng rắn ở nhiệt độ thường hoặc gia nhiệt tùy vào quy trình

sản xuất. Cuối cùng, tháo sản phẩm và hoàn tất sản phẩm.

1.1.6.4 Phương pháp đúc kéo ( Nguyễn Thành Đông, 2013 , Suong V. Hoa, 2009)

Là phương pháp thường được sử dụng với quy trình liên tục và tự động hóa

nhằm sản xuất ra các sản phẩm có hình dạng đặc biệt.

Ưu điểm: Sản xuất được các sản phẩm có hình dạng tương đối phức tạp và có

độ dài liên tục, vật liệu gia cường phân bố đều đặn và chính xác, có thể tự động hóaquy trình, chi phí sản xuất không cao.

Nhược điểm: Chi phí đầu tư cho thiết bị ban đầu cao, vệ sinh khó khăn

1.1.6.5 Phương pháp túi chân không ( Nguyễn Thành Đông, 2013 , Suong V.

Hoa, 2009)

Phương pháp giúp sản phẩm sau khi gia công hạn chế được bọt khí, giúp cho sự

phân bố đều giữa vật liệu nền với vật liệu gia cường, có chi phí đầu tư thấp. Nhưng phương pháp này chỉ làm sản phẩm bóng một mặt và năng suất tạo sản phẩm không

cao.

1.1.6.6 Phương pháp RTM (Resin tran sfer moulding) ( Nguyễn Thành Đông,

2013, Suong V. Hoa, 2009 )

Phương pháp RTM là phương pháp sử dụng bơm với áp suất thấp để bơm nhựa

vào khuôn kín. Sản phẩm tạo ra được theo hình dạng của khuôn.





8



Hình 1- 6 Phương pháp RTM

Ưu điểm: Gia công được những sản phẩm phức tạp. Sử dụng khuôn kín tiết

kiệm được nguyên liệu, sản phẩm tạo ra đạt chất lượng. An toàn cho người gia công.

Nhược điểm: Chi phí thiết bị cao, đòi hỏi trình độ người sử dụng. Năng suấtthấp, khó vệ sinh.

1.1.6.7 Phương pháp ép nóng ( Nguyễn Thành Đông, 2013 )

Là phương pháp thường được sử dụng cho nhiệt dẻo và nhiệt rắn để tạo ra sản

phẩm dạng tấm.

Ưu điểm: Thời gian gia công ngắn, ít ảnh hưởng đến môi trường.

Nhược điểm: Sản phẩm tạo ra chỉ ở dạng tấm, sản phẩm dễ bị cong vênh.

1.2 Sợi xơ dừa

1.2.1 Giới thiệu

Sợi xơ dừa là sản phẩm được tách ra từ vỏ của trái dừa. Dừa được trồng hơn 10

triệu ha khắp các vùng nhiệt đới. Xơ dừa có 2 loại chính: sợi nâu được lấy từ cây trưởng

thành và sợi xơ tốt hơn màu trắng được lấy từ dừa xanh non.





9



Các ngành công nghiệp sản xuất sợi xơ dừa được phát triển chủ yếu ở Ấn Độ,

Sri LanKa, nhưng nó là sản phẩm có giá trị kinh tế ở Brazil, Indonesia, philippine và

Việt Nam. Dừa thường được trồng ở các hộ nông dân với quy mô vừa và nhỏ để lấy

nước dừa, còn vỏ dừa được nhà máy thu mua về tách lấy sợi xơ dừa.

Trên toàn thế giới có khoảng 650.000 tấn xơ dừa được sản xuất mỗi năm chủ

yếu ở các nước như Ấn Độ, Sri LanKa, Thái Lan, Việt Nam,…Có tổng giá trị hơn 100

triệu dollar. Khoảng 80% sợi xơ dừa được sản xuất ở dạng thô. Số lượng nhỏ hơn được

sản xuất ở dạng sợi, thảm, vải dệt và đồ thủ công khác,…

Sợi xơ dừa có rất nhiều ưu điểm như kháng được vi sinh vật, không bị ảnh hưởng

nhiều bởi độ ẩm, có độ cứng , bền và tính đàn hồi cao.

1.2.2 Cấu trúc, thành phần và tính chất sợi xơ dừa

Sợi xơ dừa là sợi tương đối ngắn hơn các sợi khác có chiều dài khoảng từ 15 –

35 cm đối với sợi dài, có đường kính từ 0,1 – 1,5 mm. Sợi xơ dừa có độ giãn dài tương

đối cao, nó có thể kéo dài ra được khoản 29,04% so với chiều dài ban đầu của nó. Bên

cạnh khả năng giãn dài thì sợi xơ dừa có một số ưu điểm vượt trội khác mà không sợi

nào có được là khả năng chống trại lại với môi trường nước mặn và cách nhiệt, cách

âm.

Sợi xơ dừa gồm các thành phần chính như: cellulose, hemi-cellulose và lignin

và một số thành phần khác. Quá trình tiền xử lý sợi xơ dừa có thể làm thay đổi thuộc

tính của sợi xơ dừa cũng như tính chất của vật liệu tổng hợp. Đôi khi xử lý sợi xơ dừa

là không có lợi.

Bảng 1-1 Thành phần sợi xơ dừa Thành phần sợi xơ dừa Tỷ lệ (%wt) Lignin 45.84%Cellulose 43.44%

Hemicellulose 0.25%Pectin và những hợp chất khác 0.3%

Độ hòa tan trong nước 5.25%

Tro 2.22%





10



Cellulose có cấu tạo mạch thẳng, gồm nhiều đơn vị D-glucose pyranose liên kết

với nhau bằng liên kết 1,4 glucoside. Ở nhiệt độ thường glocose trơ về mặt hóa học,

dễ bị phân hủy trong môi trường hóa học. Cellulose là thành phần có hàm lượng cao

trong sợi xơ dừa.( Nguyễn Thành Đông, 2013)

Hemicellulose là một loại polysaccharide dị thể với đơn vị cơ sở là đường hoặc

pentose. Hemicellulose có độ bền hóa học và bền nhiệt thấp hơn cellulose. Nó thường

tồn tại ở mạch nhánh và vô định hình.( Nguyễn Thành Đông, 2013)

Lignin là một loại nhựa nhiệt dẻo, dễ bị hòa tan trong các tác chất hóa học. Nó

có cấu trúc phức tạp. Nhiều nghiên cứu được tiến hành nhưng chưa xác định được hoàn

toàn cấu trúc của lignin. Hiện tại người ta chấp nhận cấu trúc lignin theo đề nghị củ a

Freudenberg.( Nguyễn Thành Đông, 2013)

Lignin là nguyên nhân gây ra hiện tượng thoái hóa do tia cực tím (UV) và làm

giảm khả năng tương hợp giữa sợi với nhựa nền. Nhưng lignin góp phần tạo nên độ

cứng và dai cho xơ dừa. Do đó để cải thiện cơ tính vật liệu composite gia cường bằng

sợi xơ dừa ta cần phải loại bỏ hàm lượng hemicellulose và một phần lignin.( Nguyễn

Thành Đông, 2013)

Bảng 1-2 Cơ tính một số loại sợi tự nhiên so với một số sợi gia cường thông thường

Sợi Khối lượng riêng (g/cm3)

Độ giãn dài(%)

Độ bền kéo(MPa)

Modulus(GPa)

Lanh 1.5 2.7 – 3.2 345 – 1035 27.6

Sisal 1.5 2.0 – 2.5 511 – 635 9.4 – 22

Xơ dừa 1.25 30 175 4 – 6Thủy tinh – E 2.5 2.5 2000 – 3500 70

Thủy tinh – S 2.5 2.8 4570 86

Carbon 1.4 1.4 – 1.8 4000 230 – 240

Bảng 1 -2 trên cho thấy độ bền kéo của các loại sợi đều cao hơn sợi xơ dừa

nhưng độ giãn dài của sợi xơ dừa cao hơn các loại còn lại. Vì vậy, sợi xơ dừa khả năng

hấp thụ lượng năng lượng lớn. Điều này đồng nghĩa với việc xơ dừa sẽ tạo ra vật liệu

composite có khả năng chịu được va đập tốt ( Nguyễn Phước Duy, 2008).





11



Khuyết điểm lớn nhất của sợi xơ dừa là có độ ẩm tương đối cao, ảnh hưởng

trong việc gia công vật liệu composite. Vì khi độ ẩm cao nó làm giảm khả năng bám

dính giữa sợi và nhựa nền làm cho cơ tính vật liệu không cao ( Nguyễn Thành Đông,

2013).

1.2.3 Ứng dụng của sợi xơ dừa

Sợi xơ dừa được chia làm 3 loại: Sợi dài nhất được dùng để dệt chiếu, loại sợi

ngắn và thô hơn được dùng để làm bàn chải, loại sợi ngắn được dùng để nhồi

nệm.( Nguyễn Phước Duy, 2008)

Với những tính chất cơ lý cao và có khả năng phân hủy sinh học. Sợi xơ dừa đượcứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: thủ công mỹ nghệ, trang trí nội thất, nông nghiệp,

xây dựng,…

Hình 1- 7 Ứng dụng sợi xơ dừa





12



1.3 Tổng quan về một số chất kết dính cho sợi xơ dừa

1.3.1 Nhựa polyester không no

1.3.1.1 Khái niệm

Nhựa polyester không no là sản phẩm của quá trình trùng ngưng dialcohol hai

chức với acid hai chức, trong đó accohol hai chức hoặc acid hai chức hoặc cả hai có

chứa liên kết đôi, không no. Nhựa polyester không no có khả năng tạo liên kết ngang

với monomer không no. Nhựa polyester không no dạng thương phẩm là sản phẩm tổng

hợp bằng phản ứng giữa một glycol với một acid hai chức không no mà thông thường

là acid meleic hoặc futaric. Nhựa polyester chuyển sang trạng thái không hòa tan trongquá trình trùng hợp với một monomer không no thường là styrene. (Bharat Dholakiya,

2012)

1.3.1.2 T ính chất nhựa polyester không no

Do có nhiều nhóm chức trong mạch nên nhựa polyester có sức căng bề mặt lớnvà là chất kết dính thích hợp cho chế tạo vật liệu composite. Nó có các tính chất cơ –

lý – hóa cao hơn nhựa nhiệt dẻo. Đồng thời nó dễ gia công ở nhiệt độ thường và áp

suất thường.

Có độ kết tinh thấp nên có khả năng tương tác tốt với các chất phụ gia tốt. Hơn

nữa nó có gia thành tương đối thấp và đều chỉnh quá trình gia công dễ dàng.

Ưu điểm của nhựa polyester là có nhiều loại polyester tùy thuộc vào loại acid

hai chức và ancohol hai chức, do đó, có thể chọn loại polyester phù hợp với tính chất

vật lý và hóa học mà mình mong muốn.(Suong V. Hoa, 2009)

Từ tính đa dạng của vật liệu nền để làm vật liệu composite, người sử dụng có

thể chọn các loại nhựa khác nhau tùy mục đích sử dụng. Ví dụ: trong trường hợp làm

ống nhựa sợi thủy tinh/polyester được dùng để vận chuyển chất lỏng ăn mòn, nơi chất

lỏng tiếp xúc trực tiếp với bên trong ống để hạn chế vấn đề ăn mòn đó ta có thể sử

dụng loại nhựa có khả năng chống ăn mòn như nhựa isophthalic.(Suong V. Hoa, 2009)





13



Bảng 1-3 Thành phần hóa chất trong nhựa polyester

Hóa chất Cấu trúc hóa học Ưu điểm

Ethylene Glycol HO – CH2 – CH2 – OH Hóa chất cơ bản

Propylene GlycolTương thích với styrene

hơn ethylene glycol

Maleic acid (Cũng như

Fumaric acid)Linh hoạt, chi phí thấp

Maleic anhydride

Orthophthalic Acid

(Ortho)

Cứng rắn, chi phí tương

đối thấp

Orthophthalic

AnhydrideCứng rắn

Isophthalic Acid (ISO) Ổn định nhiệt

Đa số nhựa polyester không no có màu nhạt và thường được pha loãng với

styrene. Lượng styrene sử dụng có thể lên đến 50% nhằm làm giảm độ nhớt của nhựa

và dễ gia công. Ngoài ra styrene còn tham gia vào quá trình tạo liên kết ngang giữa các phân tử trong nhựa mà không có sự tạo thành sản phẩm phụ nào khi đóng rắn.





14



Bảng 1-4: Các đặc tính cơ bản của nhựa polyester không no

Các đặc tí nh Giá trị Khối lượng riêng 1.2 g/cm3

Modulus đàn hồi kéo 2.8 – 3.5 GPaModulus đàn hồi uốn 3 – 4 GPaĐộ bền kéo 50 – 80 MPa

Độ bền uốn 90 – 130 MPaBiến dạng phá huỷ kéo 2 – 5%

Biến dạng phá hủy uốn 7 – 9%

Độ bền nén 90 – 200 MPaĐộ bền cắt 10 – 20 MPa

Nhiệt độ uốn dưới tải trọng (1.8 MPa) 60 – 100ºC

Chất lượng đúc Khá

Tính chất quang học Trong suốt Tính chống cháy Khá

Bị ảnh hưởng bởi tia mặt trời Tia màu vàng

Những ưu khuyết điểm chính nhựa polyester không no (Bharat

Dholakiya, 2012, Nguyễn Khánh Luân, 2011)

Ưu điểm: Có khả năng ép khuôn mà không cần áp suất, khi đã đóng rắn thì sẽ

rất cứng và có khả năng kháng hóa chất. Nhờ có cấu trúc không gian nên chịu được tải

trọng mà không bị giòn. Giá thành hợp lý cho người sử dụng. Nhược điểm: Có độ có ngót lớn, khả năng chịu nhiệt không cao, độ bền va đập

còn thấp, thời gian lưu trữ ngắn.

1.3.1.3 Chất đóng rắn và phụ gia

a/ Một số chất khâu mạch monomer

Styrene: được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp làm chất khâu mạng

monomer vì: nó có giá thành rẻ, dể kiếm, dễ trùng hợp polyester và maleic, tạo ra được

sản phẩm tạo được thời tiết tốt, có độ nhớt thấp, nhiệt độ sôi cao. Nhưng khi sử dụng

styrene thì có một số nhược điểm như: dễ bay hơi, độ hại, tạo nhựa dễ bị biến màu.

Methyl methacrylate (MMA): tạo nhựa có chiết suất thấp hơn, có độ bền

thời tiết lớn, ít bị đổi màu hơn. Nhưng sự có mặt của MMA làm chậm quá trình đóng

rắn, cũng như đóng rắn không hoàn toàn trong nhựa.





15



Dially phthalate: Có ưu điểm quan trọng là hạn chế styrene bay hơi, khi

đóng sẽ tạo được sản phẩm dai hơn với việc chi dùng styrene (vì nó sẽ làm tăng mật

độ liên kết ngang). Nhưng nó khó đóng rắn ở nhiệt độ phòng.

α – methyl styrene: làm giảm sự co rút của nhựa khi đóng rắn, tạo cho

nhựa có tính mềm dẻo hơn so với styrene. Khả năng đồng trùng hợp với nhựa polyester

là rất chậm.

Vinyltoluene: trái với α – methyl styrene thì vinyltoluene có khả năng

đồng trùng hợp tốt hơn với nhựa polyester, cho thời gian đóng rắn ngắn hơn so với

styrene.

Ngoài ra còn có các monomer khác như: ethyl acrylate,vinyl acetate,dichlostyrene, vinyl 2-chloethylene, methyl acrylate, diallyfumarat,…

Monomer khâu mạng cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Tham gia hoàn toàn, tạo được cấu trúc mạng đồng nhất.

- Tạo được cầu nối ngang với nhựa polyester, đồng thời phải có hệ số tự trùng

hợp thấp.

-

Vận tốc bay hơi đủ nhỏ ở điều kiện gia công. - Phải hòa tan trong polyester tạo ra hỗn hợp dung dịch.

- Tùy thuộc vào mục đích và đều gia công, phải chọn monomer thích hợp để quá

trình đồng hợp trở nên đơn giản và dễ sử dụng.

- Nhiệt độ sôi của monomer phải đủ cao.

b/ Chất khơi màu: được dùng để đóng rắn nhựa polyester.

Methyl ethyl ketone peroxide (MEKP): là chất khơi màu hoạt động ở nhiệt độ phòng và ở dạng dung dịch 50 – 60% trong dimethyl phthalate.

Benzoyl peroxide (BPO) : là chất khơi màu khả bền, dùng để khơi màu cho

nhựa polyester không no.

Ngoài ra còn các chất khơi mào khác như: Hydro – peroxidecumene,

Methylizobuthyl ketone peroxide, Cychlohexanone peroxide (là những chất đóng rắn

ở nhiệt độ trung bình),Tert – buthylperbezoat (nhiệt độ gia công 130 – 150

º

C), Ketone peroxide (nhiệt độ gia công 140 – 180ºC),…





16



c/ Chất xúc tiến

Là những chất đưa vào hệ đóng rắn để xúc tác cho phản ứng gốc tự do của chất

khơi màu. Nhờ vậy quá trình đóng rắn có thể thực hiện được ở nhiệt độ thường.

Có các chất xúc tiến như:

- Xúc tiến kim loại: là các muối naphtenate, tetra acetate của các kim loại như

Co, Pb, Fe,…là chất xúc tiến rất tốt cho hydroperoxide, nhưng ít được dùng để xúc tiến

cho peroxide.

- Xúc tiến amine bậc 3: là chất chuyên dùng để xúc tiến peroxide gồm có

Dimethylaniline, Dimethyl – p – toluene, Diathylaniline,…

d/ Chất ức chế

Là những chất được cho vào nhằm mục đích kết hợp với gốc tự do hoạt động

tạo thành gốc kém tự do hoạt động để ngăn chặn phản ứng trùng hợp thương được đưa

vào trong quá trình tương hợp hoặc cuối quá trình tổng hợp.

Những chất ức thường dùng:

-

Polyphenol: hydro quinone, phenatra quinone.

- Quinone: naphatha quinone, phenatra quinone.

- Amine: pyridine, n – phenyl – naphthylamine.

- Nitro thơm: acid pyric.

- Các chất vô cơ: sulfur đồng, sulfur sắt, cyanua đồng,…

1.3.1.4 Cơ chế đóng rắn nhựa polyester

Phản ứng đóng rắn là phản ứng dựa trên khả năng trùng hợp của nối đôi acid

maleic với các monomer khâu mạch ngang. Ở đây dùng styrene để tạo mạng lưới không

gian 3 chiều.(2013)

Quá trình đóng rắn xảy ra theo cơ chế chuỗi gốc tự do với sự có mặt chất khơi

mào MEKP và dùng thêm chất xúc tiến Co2+.

Cơ chế đóng rắn gồm các giai đoạn sau: ( Nguyễn Hữu Niếu, 1990)





17



a/ Khơi mào: phân hủy các chất khơi mào tạo các gốc tự do hoạt động

ROOR → ROO• + R •

ROOR → 2RO•

Sau đó gốc tự do tấn công lên monomer styrene thay oligomer tạo các gốc hoạt

động

M1 + RO• → M1•

M2 + RO• → M2•

b/ Phát triển mạch: Các gốc hoạt động tấn công các phân tử M1, M2 khác để kéo

dài mạch

c/ Đứt mạch: Theo cơ chế

M• + M• → M – M

Cấu tạo của sản phẩm sau khi đóng rắn như sau:

Hình 1- 8 Cấu tạo sản phẩm nhựa polyester sau khi đóng rắn

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đóng rắn: Loại chất khơi màu và hàm lượng

sử dụng, loại chất xúc tiến và hàm lượng sử dụng, nhiệt độ đều ảnh hưởng rất lớn đến

quá trình đóng rắn và tính chất sản phẩm. Ngoài ra còn kể đến ảnh hưởng của chất ức

chế, tạp chất và cấu trúc mạch polyester không no.





18



1.3.2 Latex

1.3.2.1 Giới thiệu về latex ( Nguyễn Hữu Trí, 2014)

Latex là mủ cao su ở trạng thái phân tán nằm lơ lửng trong dung dịch chứa

nhiều chất vô cơ và hữu cơ. Hiện nay ta biết được latex tạo ra trong hệ thống mạch

latex độc lặp với hệ thống mạch nhựa thông thường và chỉ biết ít về nguồn gốc sinh lý

của nó.

Từ những khảo cứu về cây cao su Guayule, J.Bonner đặt giả thiết là cao su thành

lậ p theo kiểu tiến trình sau đây: acid acetic phản ứng vớ i acetone sinh ra acid −

methyl crotinic , acid này ngưng tụ theo chuỗi phản ứng khử cho ra isoprene. Cáckhảo sat của Teas về cây cao su Hevea brasiliensis cũng đi tới xác minh chức năng đó

của acid acetic.

1.3.2.2 Thành phần của latex

Ngoài hydrocacbon cao su ra, latex còn chứa nhiều chất cấu tạo bao giờ cũng

có trong tế bào sống. Đó là protein, acid béo, dẫn xuất của acid béo, sterol, glucid,

enzyme và muối khoáng,…( Nguyễn Hữu Trí, 2014)

Hàm lượng những chất cấu tạo nên latex thay đổi theo đều kiện khí hậu, hoạt

tính sinh lý và điều kiện sống của cây cao su. Các phân tích về latex từ nhiều loại cây

cao su khác nhau chỉ đưa ra những con số phỏng đoán về latex: ( Nguyễn Hữu Trí,

2014)

Bảng 1-5: Thành phần latex

Thành phần Hàm lượng

Cao su Chiếm từ 30 – 40%Nước 52 – 70%

Protein 2 – 3%

Acid béo và dẫn xuất 1 – 2%

Glucid và heterosid Khoảng 1%

Khoáng chất 0.3 – 0.7%

Các dạng cao su trên thị trường đa số đều có chứa nhiều hoặc ít lượng chất cấu

tạo latex phụ, hoặc có những chất biến đổi của chúng và chúng có tính chất liên hệ mậtthiết với cao su và latex được bảo quản.( Nguyễn Hữu Trí, 2014)





19



Về phương diện kỹ thuật, có thể nói trừ cao su ra ta không thể biết hết tường tận

về cấu tao của latex, ta chỉ biết thành phần của latex là như thế nào và những thay đổi

của chúng có ảnh hưởng đến tính chất cấu tạo gì của cao su và latex dùng trong công

nghiệp chế biến sản phẩm cao su.( Nguyễn Hữu Trí, 2014)

1.3.2.3 Tính chất Latex

Lý tính: latex gồm nhiều chất tạo thành nên ta không thể xác định chính xác

tính chất của nó mà chỉ phỏng đoán qua khảo nhiều loại latex khác nhau.( Nguyễn Hữu

Trí, 2014)

Bảng 1-6 Tính chất latex

Tỷ trọng Ước định là 0.97 Độ nhớt Latex tươi có 35% cao su có độ nhớt: 12 – 15 cp

Latex đậm đặc hóa: 40cp – 120cp ((độ nhớt của nước là 1cp)

Sức căng bề mặt Khoảng 38 – 40 dynes/cm2

pH Bằng hoặc hơi thấp hơn 7

Tính dẫn điện Độ dẫn điện của latex biến đổi nghịch theo hàm lượng cao su

Tính chất sinh hóa ( Nguyễn Hữu Trí, 2014)

Latex để ngoài trời trong vài giờ nó sẽ bị đông đặc tự nhiên, đó là do enzyme

có sẵn trong latex trước khi chảy tiết khỏi cây, ta thường gọi là enzyme coagulase.

Ngoài enzyme trong latex người ta còn tìm thấy rất nhiều loại vi khuẩn (ít nhất

27 loại), nó tác dụng vào glucid, loại thì tác dụng gây hư thối protein. Ở nơi có không

khí trời, thì vi khuẩn sẽ tác dụng vào protein và tạo ra một chất phân tiết mau vàng trên

mặt latex.

Để chống lại tác dụng đông đặc hóa latex của vi khuẩn và enzyme người ta cho

thêm vào latex chất sát khuẩn.

1.3.2.3 Lưu hóa latex ( Nguyễn Hữu Trí, 2014)

Lưu hóa là quá trình quan trọng nhất của cao su sống.

Định nghĩa lưu hóa cao su: lưu hóa là sự biến đổi của cao su ,theo xu hướng làm

duy trì tính đàn hồi và vừa làm giảm tính dẻo của nó.





20



Chất lưu hóa cao su: Lưu huỳnh là chất lưu hóa phổ biến nhưng không phải là

chất duy nhất để lưu hóa cao su. Ngoài lưu huỳnh ra còn có các chất lưu hóa khác như:

selenium, disulsur tetraalcolthiuram, quinone imine, peroxide benzyol,…

Lưu hóa bằng lưu huỳnh là trường hợp đơn giản, chỉ cần trộn vào cao su sống

một lượng lưu huỳnh nào đó. Người ta đánh giá chỉ cần lượng lưu huỳnh hóa hợp

0,15% so với lượng cao su là đủ xác định có sự lưu hóa. Tùy vào hàm lượng lưu huỳnh

cho vào mà cao su có những tính chất khác nhau. Ngoài ra khi lưu hóa lưu huỳnh người

ta còn cho thêm một số phụ gia khác nhằm tăng khả năng lưu hóa cao su như chất xúc

tiến,…

1.3.3 Nhựa thông

1.3.3.1 Thành phần và công thức cấu tạo của nhựa thông

Nhựa thông là hỗn hợp phức tạp các

chất tạo ra từ quá trình tổng hợp nhựa trong tự

nhiên của gỗ mềm. Hàm lượng nhựa từ 0.5 ÷

3% lượng gỗ khô tuyệt đối. Thành phần cấu

tạo phức tạp biến đổi theo nguồn gốc và quá

trình chế biến.(Hóa học ngày nay, 2010)

Thành phần hóa học trong nhựa thông

gồm: 87 – 90% là hỗn hợp acid diterpene (hay

được gọi là acid nhựa), 10% là các chất trung

tính và 3 – 5% là các acid béo. Công thức của nhựa thông có dạng C 19H29COOH.

(Hóa học ngày nay, 2010)

Công thức cấu tạo: Acid diterpene là đồng phân của acid abietic (có 7 đồng

phân) và d-Pimaric (có 3 đồng phân). Các đồng phân này được phân bố thành cặp liên

kết trong cấu trúc vòng tạo nên.(Hóa học ngày nay, 2010)

Hình 1- 9 Nhựa thông





21



1.3.3.2 Tính chất nhựa thông

Nhựa thông là chất rắn màu vàng và màu vàng trong suốt, làm mềm điểm 70 –

90ºC , có trọng lượng riêng: 1.070 – 1.085 g/cm3, tỏa nhiệt 15.8 kcal/kg, điểm chớp

cháy 216ºC.

Nhựa thông dễ bị kết tinh trong acetone và các dung môi hữu cớ có xu hướng

kết tinh, nhiệt độ kết tinh quan trọng vào khoảng 100ºC, nhiệt độ nóng chảy từ 110 –

135ºC. Ngoài ra nhựa thông cũng có hoạt tính quang học, nó có giá trị luân chuyển

trong khoảng từ 0 – 15º (điểm tối ưu 7º) là nhựa thông vô định hình hoặc nó có xu

hướng kết tinh rất thấp.

1.4 Độ bền liên diện

1.4.1 Khái niệm (Nguyễn Thành Đông, 2013)

Là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cơ tính của vật liệu

composite. Theo định nghĩa cổ điển thì vật liệu composite là một ranh giới chung giữa

vật liệu nền với sợi gia cường, nó giữ vai trò liên kết truyền tải lực từ vật liệu nền vào

vật liệu cốt.

Hình 1- 10 Đồng phân của acid abietic và d-Pimaric





22



Theo định nghĩa Metcalfe (1974), liên diện là thành phần hóa học thay đổi đáng

kể tạo nên những liên kết giữa vật liệu nền và vật liệu gia cường. Đây là định nghĩa

được sử dụng phổ biến.

Độ bền liên diện được tạo bởi lực liên kết bởi bản thân vật liệu nền và sự tương

tác giữa vật liệu nền và vật liệu sợi. Độ bền liên diện phản ánh qua ba yếu tố: vật liệu

nền, lực ma sát sợi gia cường với vật liệu nền và độ bền liên kết hóa học giữa sợi gia

cường và vật liệu nền.

1.4.2 Vai trò và tầm quan trọng của độ bền liên diện

Độ bền liên diện giữ vai trò quan trọng trong vật liệu composie là truyền tải lựctừ vật liệu nền vào vật liệu gia cường và bảo vật liệu gia cường khỏi các tác động của

môi trường. Như vậy, muốn tăng cơ tính vật liệu composite ta cần phải quan tâm đến

việc tăng độ bền liên diện giữa nhựa nền và vật liệu gia cường. ( Nguyễn Thành Đông,

2013)

1.4.3 Độ bền liên diện giữa nhựa polyester không no và sợi tự nhiên

Liên diện phụ thuộc vào liên kết tại liên diện, hình dạng và cấu trúc xung quanhliên diện, tính chất vật ly, hóa học từng thành phần.( Nguyễn Thành Đông, 2013)

Về bản chất sợi xơ dừa có cấu tạo từ cellulose, còn nhựa polyester có cấu tạo từ

các monomer của acid hoặc ancohol không no do đó nó có khả năng tao được liên diện

tương đối tốt với nhau nhờ phản ứng nối mạch với styrene. Nhưng trong sợi còn nhiều

thành phần khác ảnh hưởng đến độ bền liên diện giữa nhựa và sợi như hemicellulose,

độ ẩm,… Dẫn đến khả năng liên kết giữa nhựa và sợi không được cao.( Nguyễn Thành

Đông, 2013)

1.4.4 Các phương pháp kiểm tra độ bền liên diện

Để kiểm tra được độ bện liên diện của vật liệu composite thì có rất nhiều phương

pháp như các phương pháp đo trực tiếp (fiber compression test, fiber fragmentation

test, fiber full out test,…) hay các phương pháp đo gián tiếp. Những phương pháp đo

trực tiếp đa số đều là những phương pháp khó và phức tạp đặc biệt trong quá trình tạo

mẫu đòi hỏi chính xác cao. Vì vậy, đa số quá trình kiểm tra độ bền liên diện được thực





23



hiện bằng phương pháp gián tiếp như short beam shear test. ( Nguyễn Thành Đông,

2013)

1.4.4.1 Phương pháp single fiber compression test

Lá phương pháp được Mooney và McGarry thực hiện vào năm 1965 được sử

dụng để đo độ bền liên kết giữa sợi thủy tinh và nền polymer trong suốt. Phương pháp

này có 2 mẫu thử dạng hình lăng trụ có các mặt song song và hình lăng trụ có các mặt

lõm được sử dụng phụ thuộc vào điều kiện phá hủy xảy ra tại liên diện. Khi đo mẫu

chịu tải nén theo chìu dọc ta dùng lăng trụ có các mặt song song, còn khi đo mẫu chịu

tải nén ngang thì ta dùng lăng trụ có các mặt lõm.( Nguyễn Thành Đông, 2013)

Nhưng ở phương pháp này gặp một số vấn đề là trong quá trình chuẩn bị mẫu,

định vị sợi và khó khăn trong quá trình phát hiện thời điểm bắt đầu phá hủy liên kết tại

liên diện nên phương pháp này không còn được sử dụng phổ biến. ( Nguyễn Thành

Đông, 2013)

1.4.4.2 Phương pháp fiber fragmentation test

Là một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến để đo độ bền liên diệncủa vật liệu composite. Phương pháp này sử dụng mẫu thử có hình xương chó với một

sợi đơn được định vị ở giữa khối vật liệu nền. Mẫu thử sẽ được kéo căng liên tục và bị

pha hủy thành những đoạn nhỏ hơn tại những điểm mà ứng suất đạt đến độ bền kéo.

Phương pháp này khó áp dụng cho composite sợi tự nhiên.( Nguyễn Thành Đông, 2013)

1.4.4.3 Phương pháp Short beam shear test

Là phương pháp được chỉ định trong tiêu chuẩn ASTM D2344 (1989) dùng cho

composite sợi dị hướng bằng thí nghiệm uốn 3 điểm. Do phương pháp này tương đối

đơn gian trong việc thực hiện và chuẩn bị mẫu nên phương pháp này ngày càng được

sử dụng rộng rãi.( Nguyễn Thành Đông, 2013)

1.5 Các dạng preform sợi gia cường

1.5.1 Giới thiệu về preform

Trong những năm gần đây, việc sử dụng các cấu trúc dệt được làm từ sợi cótính chất tốt ngày càng được quan tâm trong ứng dụng tổng hợp vật liệu composite.





24



Trong quá trình sản xuất có thể kiểm soát được vị trí sắp xếp sợi và dễ xử lý.(Vinayak

Ogale, 2003)

Bên cạnh lợi thế về kinh tế, công nghệ preform còn tạo ra được sự đồng nhấtgiữa nhựa nền và sợi gia cường. Như vậy, preform được coi là cấu trúc xương sống

trong vật liệu composite. Công nghệ này ngày càng được quan tâm trong bối cảnh cần

cải thiện tính chất của vật liệu composite và làm giảm chi phí sản xuất.

Trong công nghệ preform có nhiều công nghệ tạo ra preform khác nhau. Dừa

vào vật liệu cốt như: sợi thủy tinh, sợi amid, sợi tự nhiên,…và các cấp độ về độ bền,

modulus và các vấn đề kháng với hóa chất và nhiệt tạo nên sự đa dạng của preform .

Tùy vào phương pháp dệt tạo hình trước, định hướng sợi là tỷ lệ sợi tạo ra các dạng

preform khác nhau, nó ảnh hưởng đến sự xâm nhập giữa nhựa nền và sợi gia cường.

Các yếu tố cơ bản của vật liệu gia cường là sợi đơn hoặc sợi tơ. Trong vật liệu

composite dạng sợi ngắn, các sợi dài liên tục được cắt thành sợi có chiều dài cụ thể và

sau đó trộn với nhựa ở một tỷ lệ thích hợp. Ví dụ trong trường hợp ép phun, các sợi

ngắn được trộn hợp với polymer và sau đó mới đem đúc định hình sản phẩm.

Prepreg là một dạng của preform nhưng ở trong đó sợi và nhựa được pha trộn

với nhau. Ưu điểm của prepreg là dễ sử dụng hơn, cơ sở sản xuất sạch hơn, liên kết sợi

chính xác hơn,…

1.5.2 Các dạng preform sử dụng trong vật liệu composite

1.5.2.1 Preform vải dệt (woven fabric)

Vải dệt trong lĩnh vực composite không ngừng phát triển và đóng vai trò quan

trọng. ( Nguyễn Minh Trí, 2009)

Preform sợi dệt được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vật liệu composite, vì nó

được tạo ra từ nhiều lớp đơn dệt lại với nhau và nó có thể được sử dụng như vật liệu

gia cường.

Preform vải dệt có thể đã thấm hay chưa thấm nhựa nhiệt rắn hay nhựa nhiệt

dẻo. ( Nguyễn Minh Trí, 2009)





25



So với composite sợi thẳng (sợi UD) nó có đặc tính cân bằng hơn (một lớp vải

có tới 2 hướng gia cường) ( Nguyễn Minh Trí, 2009)

-

Khả năng chống va đập tốt. - Khả năng biến dạng có giới hạn

- Độ bền kéo của sợi giảm

- Độ bền cắt trong mặt phẳng thấp hơn.

Vải dệt được hình thành bởi sự đan xen trực giao giữa sợi dọc và sợi

ngang( Nguyễn Minh Trí, 2009).

-

Sợi dọc: các sợi nằm theo hướng vải và ra khỏi khung dệt - Sợi ngang: Nằm theo hướng vuông góc với sợi dọc

Vải dệt được chia thành nhiều loại khác nhau( Nguyễn Minh Trí, 2009).

- Vải dệt hai trục

- Vải dệt ba hay nhiều trục

- Vải dệt phẳng: sợi dọc được đan xen vuông góc trên dưới với sợi ngang

-

Vải dệt basket: là biến thể của vải dệt thẳng, hai hay nhiều lớp sợi dọc đan xentrên dưới với hai hay nhiều lớp sợi ngang. Nó có khả năng dàn trải tốt hơn vải dệt

phẳng.

- Vải dệt chéo: một hay nhiều sợi dọc đan chéo bên dưới hai hay nhiều sợi ngang

theo hướng nhất định

- Vải Satin: Một sợi dọc đan xen ít nhất ba sợi ngang và sau đó dưới một sợi

ngang không theo một hướng nhất định.

1.5.2.2 Preform vải bện

Phương pháp bện:

Hai hay nhiều hệ thống các sợi dài được đan xen bằng cach giao nhau theo

đường tròn ngược hướng với nhau, tạo ra được vải bện có hình ống.( Nguyễn Minh Trí,

2009)

Có thể làm vải bện dạng phẳng: thực hiện giống như vải bện dạng ống nhưng ở

đây các sợi được bện theo một đường.( Nguyễn Minh Trí, 2009)





26



Sự khác biệt giữa vải bện và vải dệt ( Nguyễn Minh Trí, 2009)

Bảng 1-7 So sánh vải bện và vải dệt Vải bện Vải dệt

Góc giao nhau giữa các sợi <90º

Góc giao nhau giữa các sợi = 90º

Cấu trục dạng hình ống hay phẳng Cấu trúc dạng phẳng Biến dạng lớn khi chịu lực theo hướngnghiêng của sợi dọc và sợi ngang

Biến dạng khá lớn khi chịu lực theohướng sợi dọc và sợi ngang

Nếu dạng ống có thể biến dạng theohướng kính và hướng trục của sợi Vải bện thích hợp cho các chi tiết có hìnhdạng ống phức tạp và đường kính biếnđổi.

1.5.2.3 Preform vải may (Vinayak Ogale, 2003)

Preform vải may được coi là một trong những kỹ thuật quan trọng để tạo ra các

preform có hình dạng phức tạp.

Quá trình may có hai cách:

- May được sử dụng đơn giản để là một cách để lắp ráp một hay nhiều lớp preform

lại với nhau và giữ chúng ở các hình dạng cần thiết.

-

May để năng cao cơ tính vật liệu composite thông qua việc bổ sung các sợi chỉdày,…

Để làm các preform hình dạng lưới và tham gia vào gia cố sản phẩm vải dệt,

may là công cụ rất quan trọng. Nhưng may ảnh hưởng xấu đến tính chất cơ học của vật

liệu composite, vì nó tạo ra các lỗi bên trong mặt phẳng vật liệu, ảnh hưởng đến tính

chất cấu trúc vật liệu composite.

1.5.2.4 Preform vải không dệt (Vinayak Ogale, 2003)

Là preform mà các sợi được liên kết với nhau không phải bằng phương pháp

dệt mà bằng hóa chất, phương pháp cơ học hay nhiệt để liên kết các sợi với nhau.

1.5.2.5 Preform dạng tấm MAT

Là preform dạng tấm phẳng bao gồm các sợi cắt nhỏ hoặc sợi thẳng được sắp

liên kết với nhau bằng chất kết dính hoặc không dùng chất kết dính. Preform dạng tấm

MAT thường được sử dụng rộng rãi. Chi phí gia công preform dạng tấm MAT thấphơn nhiều so với preform dạng vải dệt.





27



1.5.3 Preform sợi xơ dừa

Hiện nay, tùy theo yêu cầu sử dụng mà chúng ta có thể tạo ra được các hình

dạng sợi khác nhau như sợi thẳng, thảm xơ dừa, lưới xơ dừa,…Sau đây là một số preform xơ dừa có sẵn.( Nguyễn Phước Duy, 2008)

Do preform xơ dừa ngoài thực tế được sản xuất nhằm mục đích khác nhau nên

không thể dùng nó để sản xuất vật liệu composite.

Trong đề tài này, nguồn nguyên liệu ta sử dụng sợi thẳng để gia công preformdạng tấm MAT gia cường cho vật liệu composite.

Hình 1- 11 Tấm MAT sợi xơ dừa ngoài thực tế





28

Chương 2: Mục tiêu và phương pháp nghiên cứ u


CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu

Đề tài thực hiện nhằm mục tiêu xây dựng quy trình tạo ra preform sợi xơ dừa

dạng thẳng để gia cường cho vật liệu composite đạt cơ tính cao và dễ sử dụng phù hợp

cho việc gia công composite trên nền nhựa polyester không no. Đồng thời khảo sát tỷ

lệ sợi, hiệu quả của việc xử lý sợi và dùng chất kết dính ảnh hưởng đến cơ tính vật liệu

composite.

2.2 Phương pháp thực hiện

Trên cơ sở tham khảo tài liệu về composite, tìm hiểu về sợi xơ dừa và các

phương pháp gia công. Việc xây dựng quy trình tập trung vào việc tạo preform sợi xơ

dừa dạng thẳng để gia công tấm composite đạt cơ tính cao.

Tìm hiểu phương pháp chải sợi và phương pháp định hình sợi để sợi dễ sắp xếp

vào khuôn. Và tìm hiểu về thành phần cấu trúc sợi để tìm ra phương pháp xử lý sợi đạt

kết quả tốt và sử dụng chất kết dính để giữ preform tồn tại lâu ngoài môi trường và sử

dụng dễ dàng khi gia công.

Phương pháp RTM được sử dụng để gia công mẫu composite dạng tấm với sợi

xơ dừa không xử lý, sợi xơ dừa xử lý NaOH và sợi xơ dừa được xử lý với các chất kết

dính khác nhau. Đây là phương pháp cho năng suất cao, tiết kiệm nhân công, và tạo ra

sản phẩm bóng 2 mặt và hạn chế được bọt khí,…Và đặc biệt phương pháp này khi gia

công hạn chế được sự bay hơi của các dung môi trong nhựa nên không ảnh hưởng đến

người gia công và người xung quanh.

Để đánh giá hiệu quả của quá trình gia công cũng như hiệu quả của việc xử lý

sợi hay dùng chất kết dính ta tiến hành đo cơ tính kéo, uốn, va đập. Cơ tính kéo là một

trong những loại cơ tính đặc trưng của vật liệu composite. Đo cơ tính uốn ngang nhằm

xác định độ bền liên diện giữa sợi gia cường và nhựa nền. Phương pháp này cho kết

quả nhanh chóng thể hiện khả năng liên kết giữa sợi xơ dừa và nhựa polyester không





29



no. Cơ tính va đập cũng là cơ tính quan trọng trong vật liệu composite nó cho biết khả

năng chịu va đập của vật liệu.

2.3 Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị

2.3.1 Nguyên liệu và hóa chất

2.3.1.1 Sợi xơ dừa

Sợi xơ dừa sử dụng là sợi xơ dừa nâu,

dạng thẳng, được lấy tại cơ sở sản xuất xơ

dừa Tư Thái, tại Mỏ Cày Nam, Bến Tre.

Sợi có chiều dài trung bình trong

khoảng 25 – 35 cm

2.3.1.2

Nhựa polyester không no (UPE)

Nhựa được sử dụng trong thí nghiệm là nhựa

màu hồng, không no. Được cung cấp tại công ty

TNHH thương mai & dịch vụ hóa chất Gia Khang tại

Thành Phố Hồ Chí Minh với các thông số kỹ thuật

sau:

- Loại nhựa Polyester Resin Qualipoly 8120: là

nhựa polyester bão hòa, đóng rắn nhanh.

- Hàm lượng styrene: 37 – 42 %

- Chỉ số acid: 15 – 25 mgKOH/g

-

Độ nhớt : 400 – 500 cps- Thời gian gel hóa (1% MEKP) : 20 – 30 phút

- Chỉ sốThixixotropic: 1.4 – 2.2

2.3.1.3

Chất đóng rắn MEKP (Methyl Ethyl Ketone Peroxide)

Là hỗn hợp của một số hợp chất peroxide, có thành phần thay đổi phụ thuộc vào

nhà sản xuất. Trong thương mại MEKP thường không tinh khiết ở dạng dịch lỏng.

MEKP là chất oxy hóa, có phản ứng nhanh và có khả năng ăn mòn, dễ cháy nổ nên cần

Hình 2- 1 Nguyên liệu sợi xơ dừa

Hình 2- 2 Nhựa polyester không no





30



hết sức cần thận khi sử dụng. MEKP dễ bị oxy hóa khi tiếp

xúc trực tiếp với ánh sáng nên cần bảo quản MEKP trong

tối.

MEKP sử dụng trong đề tài được cung cấp tại công

ty TNHH thương mai & dịch vụ hóa chất Gia Khang tại

Thành Phố Hồ Chí Minh với tên thương mại là

Trigonox V388.

2.3.1.4 Sodium hydroxide (NaOH)

NaOH sử dung là dạng rắn, được sản xuất bởi công ty Guangdong Guahua chemical factory,

Trung Quốc. NaOH có các thông số sau:

- Độ tinh khiết ≥ 96 %

- Hàm lượng Na2CO3 ≤ 1.5 %

- Hàm lượng potassium (K) ≤ 0.05 %

- Hàm lượng calcium (Ca) ≤ 0.01 %

- Hàm lượng kim loại nặng ≤ 0.003 %

2.3.1.5 Cao su Latex, chất lưu hóa lưu huỳnh và chất xúc tiến TMTD

Cao su latex dạng lỏng được lấy trực tiếp từ cây cao su, có pha amoniac để bảo

quản. Được cung cấp từ vườn cao su tại Thành phố Hồ Chí Minh. Có các thông số sau:

- Hàm lượng cao su trong latex : 35 %

- Tỷ trọng: 0.97

Lưu huỳnh thuộc dạng lưu huỳnh lưu huỳnh thăng hoa rửa lại có màu vàng nhạt,

khô, không mùi, không vị. Lưu huỳnh được cung cấp tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Chất xúc tiến TMTD (tetramethylthiuram disulfur): dạng bột mịn, màu kem

nhạt gần như trắng, không mùi. Tan trong các dung môi hữu cơ thông dụng. Sản phẩm

TMTD được cung cấp tại Thành phố Hồ Chí Minh.

ình 2- 3 Chất đóng rắn MEKP

Hình 2- 4 Bột NaOH





31



2.3.1.6 Nhựa thông

Nhựa thông sử dụng trong đề tài ở dạng rắn,

màu vàng đỏ trong suốt, có các thông số sau:

- Tỷ trọng : 1.070 – 1.085

- Nhiệt độ chảy: 100ºC – 135ºC

Nhựa thông trong đề tài được cung cấp tại

trung tâm điện tử khoa Công Nghệ, Đại Học Cần Thơ.

2.3.1.7 Ethanol

Ethanol sử dụng ở dạng lỏng, được sản xuất bởi công ty TNHH VN-CHEMSOL

có các thông số sau:

- Khối lượng mol M = 46.07 g/mol

- Độ tinh khiết ≥ 99.7 %

- Khối lượng riêng: 0.790 – 0.793

- Aldehydes : ≤ 0.05 %

-

Methanol: ≤ 0.05 %

- Nước: ≤ 0.0025 %

- pH = 7

2.3.2 Thiết bị

2.3.2.1 Thiết bị ép nóng Pan Stone P -100-PCD

Thiết bị ép nóng Pan Stone P-100-PCD được đặt ở xưởng vật liệu composite

khoa Công Nghệ, Đai học Cần Thơ.

Thiết bị được sản xuất bởi công ty PANSTONE HYDRAULIC INDUS. CO.

LTD, Đài Loan. Có các thông số kỹ thuật sau:

- Công suất: 10,8 kW

- Lực ép tối đa: 100 tấn

- Lực ép làm việc: 80 tấn

-

Nhiệt độ tối đa: 300ºC

Hình 2- 5 Nhựa thông nguyên liệu





32



- Kích thước mặt khuôn

(mm): 400x400

Máy hoạt động nhờ vàohệ thống điều khiển kết hợp với

phần mềm tự động. Thiết bị gia

nhiệt bằng điện trở. Trong quá

trình gia nhiệt các thông số như

nhiệt đô và thời gian sẽ được

hiển thị trên màn hình điện tử,

giúp cho việc theo dõi nhiệt độ

trong khuôn dễ dàng. Khi khuôn

có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ cài

đặt, thì hệ thống làm mát sẽ tự

động hoạt động nhờ bộ cảm

biến nhiệt độ. Máy ép có thể hoạt động ở hai chế độ: chế độ tự động và chế độ bằng

tay. Ở chế độ tự động, ta có thể cài đặt thời gian ép trên màn hình và thời gian được

tính bằng giây.

Máy hoạt động tương đối đơn giản. Khi sử dụng ta cài đặt mọi thông số như

nhiệt độ, áp suất và thời gian. Đợi đến khi nào máy gia nhiệt đến nhiệt độ cài đặt và ổn

định nhiệt ta sẽ đưa mẫu ép vào khuôn. Bấm nút start, để hệ thống bơm thủy lực nâng

khuôn lên và ép mạnh, sau đó khuôn sẽ được hạ xuống và nâng lên lần hai rồi ép trong

khoảng thời gian cài đặt đến khi hoàn thành. Khi hết thời gian ép thì khuôn tự động hạ

xuống ta sẽ thu được mẫu.

Trước khi tắt máy ta cần hạ nhiệt đô máy về khoảng 60ºC rồi mới tắt máy.

2.3.2.2 Thiết bị gia công composite RTM (Resin Transfer Moulding)

Thiết bị RTM gồm 2 khuôn: khuôn trên có bể mặt được làm bằng mica trong

suốt giúp ta có thể quan sát sản phẩm trong quá trình đóng rắn trong khuôn và khuôn

dưới được làm bằng nhôm. Trong quá trình gia công composite khuôn dưới sẽ được

gia nhiệt . Hai khuôn được làm kín bằng bu lông và silicone.

Hình 2- 6 Thiết bị ép nóng Pan Stone P-100-PCD





33



Thiết bị RTM ngoài

hai khuôn trên và dưới còn có

các bộ phận như: bình chứa

nhựa dùng để chứa nhựa đã

trộn chất xúc tác có thể tạo

chân không và áp suất để có

thể hút nhựa vào bình và đẩy

nhựa vào khuôn, bình chứa

acetone được dùng để vệ sinh

bình chứa nhựa sau khi nhựađược bơm đầy khuôn. Ở trong

khuôn sau khi nhựa được bơm

vào khuôn ta có thể hút chân không khuôn để loại bọt khí và gia nhiệt. Môi chất được

sử dụng để gia nhiệt là dầu.

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của thiết bị RTM Khoa Công Nghệ Đại học Cần Thơ

Kích thướckhuôn

Chiều dài 500 mmChiều rộng 300 mm

Chiều dày 3 mm

Nhiệt độ Tối đa 180ºC

Chân không Tối đa 760 mmHg

Áp suất Tối đa 5 kg/cm2

Thiết bị gia nhiệtTool-Temp

Môi chất Dầu gia nhiệt

Nhiệt độ Tối đa 180ºC

Hình 2- 7 Thiết bị RTM





34



2.3.2.3 Thiết bị đo cơ tính kéo và độ bền uốn

Thiết bị đo cơ tính kéo và uốn loại Zwick/Roell BDO-FB050TN được sản xuất

tại Đức.

Thiết bị có các thông số kỹ thuật sau:

- Công suất: 0.6 kW

- Tải tác dụng khi kéo và

uốn: 50 kN

- Tốc độ của con trượt:

0.001 – 180 mm/phút

Thiết bị có hai ngàm dùng

để kẹp mẫu. Ngàm kẹp phía dưới

được giữ cố định, ngàm kẹp phía

trên được gắn trên giá di động có

thể di chuyển lên xuống. Trên

máy có thiết bị đo khoảng cách

và điều chỉnh vị trí của ngàm sao

cho đúng với khoảng cách cài

đặt. Thiết bị được đều khiển

bằng phần mềm trên máy vi tính.

2.4 Các bước chính thực hiện đề tài

2.4.1 Chải sợi xơ dừa

Phương pháp chải sợi ảnh hưởng nhiều đến quá trình gia công và cơ tính của

sản phẩm. Ở đây phương pháp được sử dụng để chải sợi xơ dừa là phương pháp chải

ướt để giữ cho nếp của sợi được thẳng và không làm sợi bị tổn thương. Phương pháp

chải sợi khô không dùng vì phương pháp chải sợi khô sẽ làm sợi không được thẳng và

dễ làm tổn thương sợi và sợi bị mất mát trong quá trình chải sợi nhiều.

Hình 2- 8 Thiết bị đo cơ tính kéo và độ bền uốn





35



2.4.2 Khảo sát thời gian, nồng độ chất đóng rắn nhựa polyester không no

Với mỗi loại nhựa khác nhau sẽ có tỷ lệ chất đóng rắn khác nhau. Do đó, Nhựa

khi sử dụng cần phải được khảo sát nồng độ và tỷ lệ chất đóng rắn cho phù hợp vớiloại mục đích sử dụng. Ở đây chất đóng rắn MEKP được khảo sát ở các thông số sau:

tỷ lệ chất đóng rắn, thời gian gel hóa và đóng rắn, nhiệt độ gel hóa và đóng rắn.

2.4.3 Tìm hiểu điều kiện gia công tấm MAT sợi xơ dừa có và không có

chất kết dính

Phương pháp gia công tấm MAT sợi xơ dừa dạng thẳng là phương pháp sử dụng

nhiệt độ và lực ép để kết dính sợi. Để gia công được tấm MAT sợi xơ dừa đạt yêu cầuta cần tìm hiểu về điều kiện gia công để tạo ra được tấm MAT sợi xơ như mong muốn

là có khả năng liên kết tốt với nhau. Và điều kiện gia công tấm MAT sợi xơ dừa khi có

và không có chất kết dính là khác nhau. Cần tìm hiểu và khảo sát về thời gian và nhiệt

độ ép, lực ép, lượng chất kết dính sử dụng khi ép,…Vì nếu sử dụng nhiệt độ quá cao

thì sẽ làm cho sợi bị phá hủy hoặc làm ảnh hưởng đến cơ tính của sợi, còn nếu thời

gian và nhiệt độ không đủ thì sợi sẽ không dính lại với nhau được. Còn về lực ép, nếu

sử dụng lực ép quá cao thì sợi sẽ bị tổn thương ảnh hưởng đến cơ tính vật liệu.

2.4.4 Gia công các tấm MAT sợi xơ dừa

Sau khi đã khảo sát xong các thông số về điều kiện gia công tấm MAT sợi xơ

dừa có và không có sử dụng chất kết dính thì sẽ tiến hành gia công tấm MAT sợi xơ

dừa theo các thông số đã tìm hiểu.

2.4.5 Khảo sát điều kiện gia công, tỷ lệ sợi cho gia công vật liệu composite

Quá trình gia công vật liệu composite nhựa nhiệt rắn ảnh hưởng của nhiều yếu

tố như: lượng chất đóng rắn, thời gian, nhiệt độ và điều kiện gia công,…

Tỷ lệ sợi là yếu tố ảnh hưởng nhiều đến cơ tính của sản phẩm composite. Do

đó, cần tiến hành khảo sát tỷ lệ sợi chưa xử lý và xem như kết quả đó chấp nhận được

cho sợi xử lý. Thông số tối ưu được tìm ra thông qua việc đo cơ tính mẫu composite.





36



2.4.6 Khảo sát cơ tính composite xơ dừa làm từ tấm MAT xử lý NaOH

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý sợi xơ bằng phương pháp hóa

học là chất xử lý, nồng độ, thời gian và nhiệt độ xử lý. Do thời gian làm đề tài có giớihạn nên ta chỉ chọn khảo sát xử lý sợi bằng NaOH theo thời gian và nồng độ. Ta chọn

khảo sát thời gian ngâm NaOH để tìm được thời gian tối ưu sau đó ta khảo sát về nồng

độ NaOH tối ưu.

2.4.7 Khảo sát cơ tính composite sợi xơ dừa được làm từ tấm MAT sử

dụng chất kết dính

Việc sử dụng chất kết dính có tác dụng liên kết sợi và định hình được sợi để choquá trình gia công và bảo quản preform một cách dễ dàng hơn. Nhưng khi sử dụng chất

kết dính sẽ làm ảnh hưởng đến cơ tính composite. Khi mỗi lần ta thay đổi hàm lượng

hay chất kết dính sẽ làm cho vật chúng ta thay đổi cơ tính, vì chất kết dính sẽ tạo ra

liên diện thứ ba hoặc ngăn cản liên kết giữa nhựa nền và sợi hoặc tạo ra được cầu nối

để nhựa và sợi liên kết tốt hơn. Sau khi khảo sát sẽ chọn được chất kết dính tối ưu với

tỷ lệ thích hợp cho gia công composite.

2.5 Mẫu thử

2.5.1 Mẫu thử đo cơ tính kéo

Mẫu đo kéo cho vật liệu composite

nền nhựa nhiệt rắn là mẫu được cắt theo tiêu

chuẩn ASTM D3039/3039M. Mẫu có dạng

hình chữ nhật với chiều rộng cắt theo hướng

vuông góc của sợi, Chiều dài mẫu cắt theo

hướng của sợi và kích thước như bảng 2-2.

Số mẫu được cắt để do là 5 mẫu.

Bảng 2-2 Kích thước mẫu kéo theo tiêuchuẩn ASTM D3039/3039M

Ký hiệu l r

Kích thước (mm) 250 15 3

r

l

Hình 2- 6 Mẫu đo cơ tính





37



2.5.2 Mẫu thử đo cơ tính uốn ngang

Mẫu đo uốn ngang cho composite nền nhựa nhiệt rắn được cắt theo phương

vuông góc với sợi gia cường theo tiêu chuẩn ASTM D790M/84. Mẫu có dạng khốihình hộp chữ nhật với kích thước như Bảng 2 - 3. Số mẫu cần được cắt để đo là 5 mẫu.

Bảng 2-3 Kích thước mẫu đo uốn ngang theo tiêu chuẩn ASTM D790M/84

Ký hiệu l r

Kích thước (mm) 45 15 3





38

Chương 3: Thự c nghiệm


CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM

Quy trình thực hiện đề tài gồm các bước sau:

3.1 Gia công preform

Chải sợi xơ dừa

Gia công tạo tấm MAT xơdừa

Khảo sát thời gian vànồng độ đóng rắn nhựa

UPE

Chuẩn bị nguyên liệu

Tìm hiểu điều kiện giacông tấm MAT xơ dừa

Tìm hiểu điều kiện giacông composite

Gia công composite sợixử lý NaOH

Gia công composite sợisử dụng chất kết dính

Khảo sát tỷ lệ sợi lên cơ

tính composite

Gia công MAT sợi xơ dừa không xửlý

Gia công MAT sợi xơ dừa xử lý NaOH

Gia công MAT sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính

Đo cơ tính kéo, uốn



Hình 3- 1 Quy trình thực hiện đề tài





39



3.1.1 Chải sợi

Xơ dừa trước khi ép thành tấm MAT cần phải được chải thẳng. Sau đây là quy

trình chải sợi:

Sợi xơ dừa được lấy khoảng 30(g) và chải dưới nước bằng lược thưa nhằm loại

bỏ bớt mụn dừa và sợi rối. Sau đó sợi được sắp xếp lên thiết bị chải sợi và dàn trải sơ

bộ trước khi chải sợi rồi ta chải sơ qua để loại bỏ sợi rối một bên của sợi ta chải bằng

lược thưa cho bớt sợi rối rồi thì ta chuyển sang chải bằng lược dày, sau đó ta tiếp tục

dàn trải cho sợi đều và quay đầu chải chiều ngược của lại của sợi và chải tương tự như

chiều trước đó. Sau khi chải hết sợi rối ta tiến hành dùng bàn chải bằng đồng chải lại

nhằm mục đích giúp đánh bóng sợi đồng thời giúp sợi giàn trải tốt hơn. Cuối cùng

dựng đứng khuôn chải sợi trong vài phút để loại bớt nước trước khi ép.

Hình 3- 2 Các bước chải sợi





40



3.1.2 Gia công tấm MAT sợi xơ dừa không xử lý

Sợi xơ dừa sau khi chải với nước xong, ta dựng đứng khuôn chải sợi lên khoảng

15 phút nhằm mục đích loại bớt nước trong sợi rồi sau đó ta đưa vào thiết bị ép nóngvà ép thành tấm MAT. Điều kiện ép: Nhiệt độ ép 120ºC, lực ép 35 kg/cm2, thời gian

ép 300 giây, thời gian giải nhiệt là 2 phút.

3.1.3 Xử lý sợi xơ dừa với NaOH

Sợi xơ dừa dạng thẳng được ngâm với NaOH với nồng độ 3% theo thời gian lần

lượt là: 1 ngày, 2 ngày, 3 ngày, 4 ngày. Sau khi khảo sát NaOH theo thời gian tìm được

thông số tối ưu về thời gian ta tiến hành k hảo sát NaOH theo nồng độ và cố định thời

gian tối ưu, ta khảo sát thêm 2 yếu tố nồng độ nữa là NaOH 1 và 5%. Khi ngâm NaOHta thấy dung dịch NaOH từ màu trong suốt chuyển sang màu đỏ sẫm. Sau khi ngâm

Hình 3- 3Các bước gia công tấm MAT sợi không xử lý





41



xong ta lấy sợi xơ dừa đi rửa với nước nhiều lần cho đên khi độ pH trở về 7. Sau đó ta

đem sợi đi sấy ở tủ sấy ở 60ºC nhằm loại bỏ nước. Sau khi sấy ta tiến hành chải sợi và

gia công tấm MAT như sợi không xử lý.

3.1.4 Quy tr ình gia công tấm MAT xơ dừa có sử dụng chất kết dính

3.1.4.1 Quy trình gia công tấm MAT xơ dừa có dùng chất kết dính latex

Tấm MAT sợi xơ dừa chưa được xử lý được sử dụng để phun chất kết dính

latex. Tấm MAT xơ dừa được sắp vào khuôn. Trước khi sắp tấm MAT xơ dừa vào

khuôn ta cần vệ sinh khuôn và tha wax để sản phẩm tách khuôn dễ dàng.

Sau đó ta chuẩn bị latex. Latex được

khảo sát với các tỷ lệ 5%, 10% và 15% thể tích

sợi. Lưu huỳnh cho vào 1% cao su trong latex

(cao su chiếm khoản 35% latex), và chất xúc

tiến TMTD với lượng là 0.3% cao su trong

latex. Latex, lưu huỳnh và TMTD được cho

vào khuấy đều để các chất phân tán vào nhau,

sau đó tiến hành cho thêm nước cất vào để pha

loãng dung dịch latex.

Khi MAT sợi đã được phân bố vào

khuôn và hỗn hợp latex đã chuẩn bị xong, ta tiến hành phun latex lên sợi. Yêu cầu phun

Hình 3- 4Chuẩn bị khuôn

Hình 3- 5 Chuẩn bị latex





42



đều và tránh hiện tượng tấm MAT sợi sẽ bị

bay khỏi vị trí phân bố. Sau khi phun latex

ở mặt trên ta tiến hành lật sợi ngược lại và

phun mặt dưới sợi.

Khi đã phun xong và hết lượng latex

có trong thiết bị phun ta tiến hành ép MAT

trong máy ép nóng để lưu hóa latex. Lúc này

máy ép được cài đặt ở các thông số sau:

nhiệt độ ép 140ºC, lực ép 35 kg/cm2, thời

gian ép 400 giây, thời gian giải nhiệt 200 giây.

Sau khi ép và giải nhiệt xong ta tiến hành lấy khuôn ra khỏi máy và tháo khuôn.

Khuôn được vệ sinh chuẩn bị cho lần ép tiếp theo. Tấm MAT sau khi ép được đem sấy

ở 60ºC ít nhất 30 phút.

3.1.4.2 Quy trình gia công tấm MAT sử dụng chất kết dính UPE

Phương pháp gia công tương tự như gia công tấm MAT sử dụng latex. Nhưng

chất kết dính ở đây được sử dụng là nhựa polyester không no.

Tấm MAT sử dụng chất kết dính UPE được khảo sát với các tỷ lệ 5%, 10%,

15% thể tích sợi. Lượng MEKP sử dụng để đóng rắn UPE là 1% khối lượng UPE. Sau

khi cân xong, MEKP được cho vào nhựa UPE và khuấy đều. Tiếp đó, acetone được

vào để pha loãng dung dịch nhựa.

Sau khi chuẩn bị nhựa và sợi đã được phân bố đều vào khuôn thì ta tiến hành

phun nhựa lên sợi. Sau khi sợi được phun đều, ta tiến hành ép MAT tương tự như latex

nhưng máy ép nóng được cài đặt ở các thông số sau: nhiệt độ 100ºC, lực ép 35 kg/cm2,

thời gian ép là 300 giây, thời gian giải nhiệt 120 giây. Sau khi ép xong tấm MAT được

đem sấy ở 60ºC để cho nhựa UPE được đóng rắn hoàn toàn.

3.1.4.3 Quy trinh gia công tấm MAT sử dụng chất kết dính nhựa thông

Phương pháp gia công tương tự như gia công tấm MAT sử dụng latex và UPE.

Tuy nhiên, chất kết dính ở đây được sử dụng là nhựa thông.

Hình 3- 6 Tấm MAT sau khi phun latex





43



Nhựa thông được pha với ethanol với nồng

độ lần lượt là 3%, 5%, 7% và 9% khối lượng trong

dung dịch ethanol.

Sau khi chuẩn bị nhựa thông và sợi ta tiến

hành phun nhựa thông vào sợi với lượng thích hợp

là 15kg cho 100 m2 MAT.

Tấm MAT sau khi phun ta tiến hành ép

MAT, máy ép nóng lúc này được cài ở các thông

số sau: nhiệt độ ép: 110ºC, thời gian ép 300 giây,

thời gian giải nhiệt là 120 giây. Sau khi ép xong

tấm MAT được đem sấy ở 60ºC đến khối lượng

không đổi.

3.2 Gia công composite

3.2.1 Khảo sát tỷ lệ đóng rắn và thời gian đóng rắn nhựa polyester

Trước khi gia công composite ta cần khảo sát lại tỷ lệ và thời gian đóng rắnnhựa cho thích hợp.

Các bước khảo sát được tiến hành như sau:

- Cân 50 g nhựa UPE cho vào cốc nhựa

- Sau đó MEKP được khảo sát lần lượt ở các tỷ lệ 0,75%; 0,1%; 1,5%;

2%; 2,5% so với khối lượng nhựa. Cho chất đóng rắn vào nhựa và khuấy đều.

- Thời gian được tính từ lúc bắt đầu để chất đóng rắn vào nhựa.

- Trong quá trình nhựa đóng rắn ta tiến hành đo nhiệt độ ở những khoảng

thời gian khác nhau.

- Do quá trình đóng rắn là quá trình tỏ nhiệt nên nhiệt độ sẽ tăng liên tục

cho đến khi nhựa đóng rắn hoàn toàn thì nhiệt độ sẽ bắt đầu giảm dần về nhiệt độ môi

trường.

- Thời gian gel hóa là thời gian mà nhiệt độ bắt đầu tăng nhanh.

Hình 3- 7 Nhựa thông sau khi phavới ethanol





44



3.2.2 Khảo sát tỷ lệ sợi thích hợp gia công composite bằng RTM

Quy trình gia công composite bằng thiết bị RTM được trinh bày như sau :

Trước khi tiến hành gia công mẫu composite ta cần phải làm sạch bề mặt khuôn.

Tiếp theo đó, ta thoa lên bề mặt khuôn lớp wax để cho việc tháo khuôn dễ dàng. Ta

thoa wax lên tất cả các vị trí mà nhựa có thể dính vào để cho qua trình vệ sinh dễ dàng

hơn. Sợi xơ dừa sau khi tạo thành tấm MAT được cắt bỏ rìa có chiều dài khoản 240

mm. Các tấm MAT được sắp xếp vào khuôn dưới. Mỗi lần gia công composite ta

chuẩn bị 2 mẫu khác nhau. Tỷ lệ sợi xơ dừa được khảo sát ở tỷ lệ lần lượt là 30%, 35%,

40%, 45% và 50% thể tích sản phẩm composite. Xếp từng tỷ lệ sợi trong nữa khuôn.

Sử dụng các tấm sợi thủy tinh để sắp theo chiều dài và chiều khuôn để dẫn chân không.

Silicone được bơm dọc theo chiều dài khuôn để cho nhựa dễ thấm vào sợi hơn hạn chếnhựa chảy ra ngoài. Tiếp theo, phủ lên bề mặt sợi tấm màng mỏng chịu nhiệt. Sau đó

đóng khuôn lại và được siết chặt bằng bulông.

Tiếp theo ta chuẩn bị nhựa, khối lượng nhựa cần sử dụng thì tùy theo tỷ lệ sợi

sử dụng mà lượng nhựa cần sử dụng là khác nhau. Khối lượng nhựa cần sử dụng phải

cao hơn lượng nhựa tính toán. Sử dụng chất đóng rắn MEKP với tỷ lệ 1% lượng nhựa.

Sau đó nhựa được hút vào bình chứa nhựa và để nhựa trong bình chứa nhựa khoản 2

phút để nhựa được hút chân không loại bỏ bọt khí. Sau đó nhựa được đưa vào khuôn

Làm sạch khuôn

Bơm nhựavào khuôn

(áp suất 2 bar)

Sắp preform vào khuôn(preform có chiều dài sợi

240 mm

Chuẩn bị nhựa(500g nhựa polyester không

no, 5g MEKP)

Nhựa đã đóng rắn,tháo sản phẩm

Gia nhiệt (80ºC trong 1.5

giờ)

Hình 3- 8 Quy trình gia công bằng thiết bị RTM





45



với áp suất 2 bar, chân không được mở để hút chân không trong khuôn giúp cho quá

trình loại bỏ bọt khí và hút các chất khí sinh ra trong quá trình đóng rắn, đồng thời hỗ

trợ sự di chuyển của nhựa. Sau khi nhựa điền đầy khuôn thì ta khóa van không cho

nhựa và chân không vào khuôn, sau đó gia nhiệt và giữ ở nhiệt độ 80ºC khoảng 1.5 giờ.

Sau khi đóng rắn hoàn toàn ta tiến hành tháo khuôn và lấy sản phẩm.

Tấm composite sau khi gia công cần được bảo quản trong khoản thời gian ít

nhất 3 ngày mới đi đo cơ tính.

3.2.3 Gia công tấm composite có sử dụng chất kết dính và sợi xử lý NaOH

Các bước thực hiện tương tự như gia công composite không sử dụng chất kếtdính.

3.2.4 Đo cơ tính composite

3.2.4.1 Đo cơ tính kéo (Võ Tấn Phát, 2013)

Độ bền kéo được xác định theo công thức sau:

=

; = ×

Trong đó:

σ: độ bền kéo (N/m2)

F: lực tại thời điểm phá hủy (N)

A: tiết diện của mẫu (m2)

b: chiều rộng của mẫu (m)

d: bề dày của mẫu (m)

Đầu tiên ta tiến hành lắp ghép các ngàm kẹp vào máy đo cơ tính. Tiếp theo khởi

động phần mềm Test Expert và thiết lập chương trình cho mẫu đo kéo. Chương trình

có các thông số như sau:

- Khoảng cách giữa hai ngàm kẹ p: 150 mm.

- Tốc độ kéo: 1 mm/phút.





46



- Ngưỡng kết thúc thí nghiệm: 80%Fmax.

Sau khi thiết lập xong ta lưu chương trình lại

để sử dụng cho tất cả các thí nghiệm kéo tiếp theo.Các mẫu thử được đo chiều rộng và bề dày để nhập

vào chương trình. Nhập xong các thông số ta tiến

hành kẹp mẫu vào giữa hai ngàm kẹp sao cho mẫu

được phân bố đều giữa hai ngàm kẹp. Mẫu thử cũng

không nên kẹp quá chặt nhằm tránh hiện tượng mẫu

bị phá hủy tại vị trí gần ngàm kẹp.

Sau khi đã lắp mẫu xong ta bắt đầu đo mẫu.

Trong quá trình đo mẫu ta theo dõi kết quả ghi nhận

được và đặc tính các đường biểu diễn trên đồ thị.

Quá trình đo kết thúc khi mẫu bị phá hủy, ta tiến

hành lưu số liệu và chuẩn bị đo các mẫu tiếp theo.

3.2.4.2 Đo độ bền uốn ngang (Võ Tấn Phát, 2013)

Thí nghiệm đo độ bền uốn ngang cho phép đánh giá độ bền liên kết giữa sợi và

nhựa của mẫu composite. Đây là phương pháp đượ c sử dụng phổ biến để kiểm tra gián

tiếp độ bền liên diện giữa sợi gia cườ ng và nhựa nền.

Độ bền uốn được xác định theo công thức:

=3

2

Trong đó:

σ: độ bền uốn (MPa).

P: lực uốn lớn nhất tại điểm phá vỡ (N).

L: khoảng cách giữa hai gối đỡ (mm).

b: chiều rộng mẫu (mm).

d: bề dày mẫu (mm).

Hình 3- 9 Đo cơ tính kéo





47



Đầu tiên, ta cũng tiến hành lắp ghép các bộ phận đo uốn của thí nghiệm uốn

ngang vào máy đo cơ tính. Tiếp theo, khởi động phần mềm Test Expert và thiết lập

chương trình cho mẫu đo uốn. Chương trình có các thông số như sau:

- Khoảng cách giữa hai gối đỡ: 30 mm.

- Tốc độ uốn: 1 mm/phút.

- Độ biến dạng tối đa: 5%.

Sau khi thiết lập xong ta lưu chương trình lại

để sử dụng cho tất cả các thí nghiệm uốn tiếp theo.

Các mẫu thử được đo chiều rộng và bề dày để nhậpvào chương trình. Nhập xong các thông số ta tiến

hành đặt mẫu thử lên hai gối đỡ sao cho điểm tác

dụng của gối trên phải nằm ở khoảng trung điểm của

mẫu thử.

Sau khi đã lắp mẫu xong, ta bắt đầu đo mẫu.

Trong quá tr ình đo mẫu ta theo dõi kết quả ghi nhậnđược và đặc tính các đường biểu diễn trên đồ thị. Quá trình đo kết thúc khi mẫu biến

dạng được 5%, ta tiến hành lưu số liệu và chuẩn bị đo các mẫu tiếp theo.

Hình 3- 10 Đo cơ tính uốn ngang





48

C hương 4: Kế t quả và bàn luận


CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Sau khi tiến hành khảo sát và gia công preform sợi xơ dừa sử dụng các chất kết dính

khác nhau và sợi xơ dừa xử lý NaOH, và gia công tấm composite trên nền nhựa

polyester và đo cơ tính ta thu được các kết quả sau:

4.1 Kết quả khảo sát tỷ lệ và thời gian chất đóng rắn cho nhựa polyester

không no

Kết quả khảo sát tỷ lệ và thời gian đóng rắn được thể hiện trong đồ thị sau:

Hình 4- 1 Đồ thị khảo sát đóng rắn MEKP

Qua đồ thị hình 4.1 ta nhận thấy chất đóng rắn ở tỷ lệ 1% là hợp lý. Vì nó có

thời gian gia công dài khoảng 40 phút và nhiệt độ đóng rắn không cao. Nhiệt độ vào

điểm đóng rắn là 73ºC là không cao và sẽ không ảnh hưởng đến vật liệu cốt. Còn nếu

ta sử dụng lượng chất đóng rắn cao hơn thì ta sẽ không đủ thời gian gia công sản phẩm

vì tốc độ đóng rắn là tương đối nhanh khoảng 20 phút và nhiệt độ đóng rắn cao hơn

130ºC và nếu sử dụng lượng đóng rắn cao quá sẽ làm nhựa giòn và không đảm bảo cơ

tính sản phẩm. Còn nếu sử dụng chất đóng thấp hơn thì quá trình gia công sẽ lâu và

sản phẩm có thể sẽ không đóng rắn và làm hư sản phẩm.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

N h i ệ t đ ộ ( 0 C )

Thời gian (phút)

Khảo sát thời gian và tỷ lệ chất đóng rắn MEKP

1% 0.75% 1.5% 2% 2.5%





49



4.2 Kết quả gia công tấm MAT sợi xơ dừa

4.2.1 Tấm MAT sợi xơ dừa không xử lý

Sau khi chải sợi và tìm hiểu điều kiện ép, ta

tiến hành ép các tấm MAT sợi không xử lý. Ta có

nhận xét sau:

Về khả năng kết dính: Sợi không xử lý kết

dính được ở nhiệt độ 120ºC. Sợi được kết dính chủ

yếu là do khi nhiệt độ ở lớn hơn 110 ºC lignin có

trong sợi bắt đầu chảy ra mà bản thân chất lignin là

chất kết dính nên có khả năng kết dính được, nhưng

khả năng kết dính yếu làm tấm MAT sợi dễ bị bong

sứt ra khi vận chuyển, bảo quản và gia công.

Sợi không xử lý có bề mặt sợi hơi thô, đường

kính sợi lớn và khả năng hút ẩm của sợi là khá cao nguyên nhân là do sợi còn nhiều

tạp chất. Do đó tấm MAT sợi xơ dừa sợi thẳng để có thể kết dính tốt hơn và thuận lợi

cho quá trình gia công và bảo quản ta cần sử dụng chất kết dính và xử lý sợi.

4.2.2 Gia công tấm MAT sợi khi đã xử lý NaOH

Sợi sau khi được xử lý bằng NaOH thì sợi từ

màu vàng chuyển sang màu nâu sẫm, sợi bóng hơn,

đường kính sợi nhỏ hơn, và sợi dễ chải sợi hơn sợi

không xử lý.

Khả năng kết dính sợi yếu, dễ bong sứt khi

vận chuyển và gia công hơn là sợi không xử lý. Tấm MAT sợi xơ dừa sau khi xử lý NaOH có

bề dày mỏng hơn sợi không xử lý. Khi ta tăng thời

gian và nồng độ xử lý NaOH ta nhận thấy màu sợi

tối dần theo nồng độ và thời gian xử lý NaOH.

Khi Nguyên nhân được giải thích cho các vấn đề

trên là do khi xử lý NaOH, thì NaOH đã giúp sợi loại bỏ các thành phần tạp chất trên

bề mặt sợi và loại bỏ đi thành phần hemicellulose nên ta sẽ cảm thấy đường kính sợi

Hình 4- 2 Tấm MAT sợi xơ dừakhông xử lý

Hình 4- 3 Tấm MAT sợi xơ dừa xử lý NaOH





50



nhỏ hơn khi không xử lý và bề mặt sợi sẽ bóng hơn và không còn gồ ghề nữa và làm

giảm bề dày của tấm MAT sợi. Bên cạnh loại bỏ đi các tạp chất trên bề mặt sợi và

hemicellulose thì NaOH còn loại bỏ một phần lignin nên là cho khả năng kết dính của

sợi giảm.

4.2.3 Gia công tấm MAT sợi xơ dừa có sử dụng chất kết dính polyester

không no

Tấm MAT sợi xơ dừa sau khi được gia công

với chất kết dính là polyester không no ta có nhận

xét chung là tấm MAT sợi xơ dừa có độ kết dính

tốt hơn, nhưng MAT sợi trở nên cứng hơn và dễ bịsức theo chiều dọc sợi khi ta vận chuyển hay gia

công. Nguyên nhân được giải thích là khi ta sử dụng

chất kết dính là nhựa UPE có khả năng kết dính tốt

nên sợi kết dính với nhau tốt hơn. Nhưng bản chất

của UPE là nhựa nhiệt rắn và có tính giòn và cứng

khi đóng rắn nên sản phẩm tạo thành cũng có tính

giòn và cứng nên làm cho tấm MAT trở nên cứng hơn và dễ bị bong sứt theo chiều sợi.

Khi ta tăng lượng chất kết dính thì khả năng liên kết sợi càng tốt và sợi trở nên

bóng hơn, nhưng sợi lại cứng hơn làm sản phẩm yếu hơn theo chiều sợi do tính chất

giòn của nhựa polyester.

4.2.4 Gia công tấm MAT sợi xơ dừa có sử dụng chất kết dính nhựa thông

Nhìn chung tấm MAT sau khi sử dụng chất

kết dính nhựa thông sẽ làm cho tấm MAT kết dínhtốt, dễ sử dụng để gia công vật composite.

Tấm MAT sợi kết dính bằng nhựa thông giúp

cho tấm MAT xơ dừa ít hút ẩm hơn. Nguyên nhân

là do có một lớp nhựa thông bám bên ngoài bề mặt

sợi giúp bảo vệ sợi và giảm sự hút ẩm của sợi.

Hình 4- 4 Tấm MAT sợi xơ dừadùng chất kết dính UPE

Hình 4- 5 Tấm MAT sợi xơ dừadùng chất kết dính nhựa thông





51



Khi tăng hàm lượng nhựa thông thì khả năng kết dính của sợi tăng nhưng sẽ làm

cho tấm trở nên cứng hơn. Do bản chất của nhựa thông là cứng.

Tấm MAT có màu sáng, có ánh kim và bề mặt sợi bóng hơn khi ta sử dụng nhựa

thông. Sử dụng nhựa thông nồng độ càng cao ta sẽ càng thấy rõ đều này.

4.2.5 Gia công tấm MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính latex

Latex giúp cho tấm MAT sợi xơ dừa có

khả năng kết dính tốt, dễ sử dụng khi gia công và

bảo quản. Tấm MAT khi sử dụng latex giúp bề

mặt sợi trở nên bóng hơn và tấm MAT có độ mềm

dẻo cao, có tính đàn hồi tốt. Khi khảo sát tỷ lệ latex ta thấy khi tăng tỷ

lệ latex thi khả năng kết dính sợi của latex càng

cao và bao phủ hầu như toàn bộ bề mặt sợi không

cho sợi tiếp xúc với môi trường ngoài và làm sợi

hạn chế hút ẩm khi để ngoài môi trường.

Chú ý khi sử dụng latex làm chất kết dính là thời gian và nhiệt độ để lưu hóa.

Vì nếu sản phẩm tấm MAT không được lưu hóa hoàn toàn thì bề mặt tấm MAT còn rít

và khi sử dụng gia công composite trên nền nhựa UPE sẽ làm tăng thời gian đóng rắn

(có thể làm sản phẩm đóng rắn không được). Bởi vì khi latex không được lưu hóa hoàn

toàn thì trong thành phần latex sẽ còn nhiều dung môi và lưu huỳnh và tạp chất khác

của latex bám trên bề mặt sợi và một trong số đó ảnh hưởng đến quá trình đóng rắn

của nhựa. Nguyên nhân để có thể giải thích rõ thì do thời gian làm đề tài có giới hạn

nên chưa tìm hiểu rõ được nguyên nhân.

4.2.6 Các tấm MAT sử dụng chất kết dính

Nhìn chung, các tấm MAT khi ta sử dụng các chất kết dính như UPE, nhựa

thông hay latex đều cho ra khả năng kết dính tương đối tốt với sợi, tạo cho sợi có bề

mặt bóng hơn và hạn chế được một số khuyết điểm của sợi khi không xử lý là: giúp

cho quá trình gia công dễ dàng hơn, bảo quản sợi được trong đều kiện bình thường,

khả năng hút ẩm của sợi giảm, tăng thêm một số tính chất cho tấm MAT như tính đàn

hồi khi ta sử dung latex hay độ cứng khi ta sử dụng UPE và nhựa thông. Qua nhận

Hình 4- 6 Tấm MAT sợi xơ dừa dùngchất kết dính latex





52



a/Latex b/Nhựa thông

c/ UPE d/ Không xử lý

xét bằng cảm tính, thì ta nhận thấy sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính latex cho khả

năng kết dính tốt nhất và còn giữ được một số tính chất của sợi tự nhiên.

Và khi sử dụng chất kết dính cần chú ý đến tỷ lệ sử dụng, vì sản phẩm tấm MAT

được gia công nhằm mục đích làm vật liệu cốt gia cường cho composite nền nhựa

polyester không no, nên nếu sử dụng lượng chất kết dính ít quá sẽ làm sợi không kết

dính được với nhau, còn sử dụng chất kết dính nhiều quá thì sẽ cản trở quá trình liên

kết giữa nhựa nền và sợi. Các chất kết dính hầu như là đều trơ, và không có hoặc có

rất ít khả năng tạo được cầu nối với nhựa. Như thế sẽ làm ảnh hưởng rất lớn đến cơ

tính composite.

Qua quá trình gia công ta còn nhận thấy là khi gia công tấm MAT sử dụng chất

kết dính thì tấm MAT xơ dừa được ép với nhiệt độ 2 lần: ép tạo tấm MAT không xử

lý và ép để kết dính sợi bằng chất kết dính. Đều này làm cho sợi bị tổn thương và sẽ

ảnh hưởng đến cơ tính của composite tạo thành. Nhưng ảnh hưởng đó có thể chấp

nhận được nếu như cơ tính của tấm MAT tạo ra có cơ tính tốt và có thể sử dụng.

Hình 4- 7Các tấm MAT sợi xơ dừa





53



4.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc gia công tấm MAT đến cơ tính

vật liệu composite

4.3.1 Kết quả khảo sát tỷ lệ sợi ảnh hưởng đến cơ tính composite gia cườngbằng tấm MAT sợi xơ dừa không xử lý trên nên nhựa polyester

4.3.1.1 Cơ tính độ bền kéo

Bảng 4-1: Kết quả đo cơ tính kéo của composite gia cường sợi xơ dừa không xử lý theo tỷ lệ sợi

Tỷ lệ sợi 30% 35% 40% 45% 50%

Modulus

kéo (MPa)

2705.58 ±

638.67

2912.67 ±

56.02

2842.83 ±

73.36

2960 ±

93.79

2638.02 ±

107.71

Độ bền kéo

(MPa)

36.18 ±

2.34

43.18 ±

1.68

50.1 ± 1 53.26 ±

0.97

45.32 ±

0.21

Qua kết quả đo độ bền kéo Bảng 4-1, hình 4-8 và hình 4-9 ta nhận thấy tỷ lệ sợi

ở 45% là có cơ tính cao nhất. Bên cạnh đó ta nhận thấy khi tỷ lệ sợi tăng thì sẽ làm

tăng độ bền kéo cũng như modulus nhưng chỉ có giới hạn, khi vượt qua giới hạn thì độ

bền kéo sẽ giảm. Điều này có thể giả thích rằng khi ta tăng tỷ lệ sợi thì liên kết giữa

nhựa và sợi tăng, và lực sẽ do sợi xơ dừa chịu nên làm tăng độ bền kéo. Còn khi tỷ lệ

sợi xơ dừa tăng quá giới hạn thì liên kết giữa nhựa và sợi giảm nên làm giảm độ bềnkéo. Như vậy tỷ lệ sợi tối ưu để gia công composite là 45%.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

tỷ lệ 30% tỷ lệ 35% tỷ lệ 40% tỷ lệ 45% tỷ lệ 50%

M o d u l u s đ à n h ồ i k é o (

M P a )

Tỷ lệ sợi (%)

Modulus đàn hồi kéo composite sợi xơ dừa theotỷ lệ sợi

Hình 4- 8 Đồ thị modulus đàn hồi kéo composite sợi xơ dừa theo tỷ lệ





54



Hình 4- 9 Đồ thị cơ tính độ bền kéo composite sợi xơ dừa theo tỷ lệ sợi

4.3.1.2 Độ bền uốn ngang

Bảng 4-2 Kết quả đo độ bền uốn composite sợi xơ dừa không xử lý khảo sát theo tỷ lệ sợi

Tỷ lệ sợi 30% 35% 40% 45% 50%

Độ bền

uốn (MPa)

16.51 ±

0.28

15.83 ± 0.77 12.69 ± 0.48 11.86 ±

0.28

10.32 ±

0.79

0

10

20

30

40

50

60


Đ ộ b ề n k é o ( M P a )

Tỷ lệ sợi (%)

Cơ tính độ bền kéo composite sợi xơ dừa theotỷ lệ sợi

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18


Đ ộ b ề n u

ố n ( M P a )

Tỷ lệ sợi (%)

Cơ tính độ bền uốn composite sợi xơ dừa theo tỷlệ sợi

Hình 4- 10 Đồ thị cơ tính độ bền uốn composite sợi xơ dừa theo tỷ lệ sợi





55



Qua Đồ thị hình 4-10 và bảng 4-2 về kết quả đo cơ tính độ bền uốn ta nhận thấy,

khi tỷ lệ sợi tăng sẽ làm độ bền uốn ngang giảm. Điều này là do sợi và nhựa có liên

diện không tốt, do trong sợi xơ dừa không xử lý còn nhiều thành phần cản trở sự liên

kết giữa nhựa và sợi. Do đó, độ bền uốn phụ thuộc nhiều vào nhựa nên khi tỷ lệ nhựa

giảm sẽ làm giảm độ bền uốn. Do vậy, để tăng độ bền liên diện giữa nhựa và sợi ta cần

phải xử lý sợi.

4.3.2 Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của xử lý NaOH theo thời gian đến cơtính tấm composite được gia cường bằng sợi xơ dừa trên nền nhựa polyester


Bảng 4-3 Bảng kết quả đo co tính độ bền kéo sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian Thời gian xử

lý NaOH0 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày 4 ngày

Modulus kéo

(MPa)

2960 ±

93.79

3318.05 ±

172.17

3565.35 ±

240.12

3743.91 ±

92.76

3473.46 ±

171.8

Độ bền kéo

(MPa)

53.26 ±

0.97

54.54 ±

4.69

57.78 ±

2.32

62.02 ±

2.79

54.59 ±

4.44

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

NaOH 0 ngày NaOH 3% 1

ngày

NaOH 3% 2

ngày

NaOH 3% 3

ngày

NaOH 3% 4

ngày

M o d u l u s đ à n h ồ

i k é o ( M P a )

Nồng độ NaOH

Modulus đàn hồi kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian

Hình 4- 11 Đồ thị modulus đàn hồi kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian





56



Từ kết quả đo độ bền kéo Bảng 4-3, Hình 4-12 và 4-11 ta thấy NaOH khi xử lý

ở 3% trong thời gian 3 ngày cho kết quả cơ tính cao nhất. Ở thông số này độ bền kéo

khi xử lý NaOH tăng gắp 1.13 lần và modulus tăng 1.26 lần so với sợi không xử lý .

Điều này cho thấy khi sợi được xử lý băng NaOH sẽ làm tăng độ bền liên diện giữanhựa và sợi dẫn đến sẽ làm tăng cơ tính sợi. Nhưng khi ta xử lý NaOH 3% ở 4 ngày ta

thấy độ bền kéo và modulus kéo của sợi bắt đầu giảm. Nguyên nhân là do: khi ta xử lý

NaOH thì NaOH sẽ loại bỏ các thành phần của sợi gây cản trở cho quá trình liên kết

giữa nhựa và sợi như Hemicellulose và lignin,. Do đo khi ta xử lý sợi ở tỷ lệ vừa phải

sẽ làm cho cơ tính sợi tăng lên. Nhưng khi ta tăng thời gian sử lý sợi thi NaOH tiếp tục

loại bỏ lignin và có thể cắt ngắn mạch cellulose làm cho cơ tính sợi giảm ảnh hưởng

đến cơ tính sản phẩm composite.

4.3.2.2 Cơ tính độ bền uốn ngang

Bảng 4-4 Bảng kết quả đo co tính độ bền uốn ngang sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian

Thời gian xử

lý NaOH0 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày 4 ngày

Độ bền

uốn(MPa)

11.86 ±

0.28

20.91 ±

1.46

24.25 ±

0.58

35.45 ±

3.23

23.44 ±

1.59

0

10

20

30

40

50

60

70

NaOH 0 ngày NaOH 3% 1ngày

NaOH 3% 2ngày

NaOH 3% 3ngày

NaOH 3% 4ngày


Nồng độ NaOH

Độ bền kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOHtheo thời gian

Hình 4- 12 Đồ thị độ bền kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian





57



Từ kết quả đo cơ tính uốn Bảng 4-4 và hình 4-13 ta nhận thấy khi ta xử lý NaOH

sẽ làm độ bền liên diện của sợi với nhựa tăng nhưng khi xử lý qua 4 ngày độ bền liên

diện giảm. Độ bền liên diện cao nhất khi ta xử lý NaOH 3% 3 ngày. Nó có giá trị đọ

bền uốn tăng gấp 2.99 lần so với sợi không xử lý. Nguyên nhân được giải thích như ở phần kết quả đo độ bền kéo.

4.3.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc xử lý sợi bằng dung dịch NaOHtheo nồng độ


Bảng 4-5 Bảng kết quả đo cơ tính độ bền kéo sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng độ

Nồng độ xử lý

NaOHNaOH 0%

NaOH 1% 3

ngày

NaOH 3%

3 ngày

NaOH 3% 5

ngày

Modulus kéo

(MPa)2960 ± 93.79

3225.1 ±

73.95

3743.91 ±

92.76

3356.94 ±

195.28

Độ bền kéo

(MPa)53.26 ± 0.97 64.52 ± 5.28 62.02 ± 2.79 61.41 ± 5.74

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

NaOH 0 ngày NaOH 3% 1

ngày

NaOH 3% 2

ngày

NaOH 3% 3

ngày

NaOH 3% 4

ngày

Đ ộ b ề n u

ố n ( M P a )

Nồng độ NaOH

Độ bền uốn composite sợi xơ dừa xử lý NaOHtheo thời gian

Hình 4- 13 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo thời gian





58



Hình 4- 14 Đồ thị modulus đàn hồi kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng độ

Hình 4- 15 Đồ thị độ bền kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng độ

Từ kết quả đo cơ tính kéo của việc xử lý NaOH theo nồng độ cho thấy, khi ta

thay đổi nồng độ xử lý NaOH thì cơ tính vật liệu composite sẽ thay đổi. Từ bảng 4-5,

hình 4-14 và 4-15 ta thấy cơ tính của sợi tăng theo nồng độ xử lý, nhưng khi ta tăng

nồng xử quá mức tối ưu thì cơ tính sợi sẽ giảm. Ở đây khi ta xử lý sợi ở nồng độ 1%

trong 3 ngày cho kết quả cao nhất. Độ bền kéo tăng 1.21 lần so với sợi không xử lý.

Còn modulus kéo đạt giá trị cao nhất ở nồng độ xử lý 3% trong 3 ngày, sợi khi xử lý

có giá trị modulus cao gấp 1.26 lần sợi không xử lý. Nguyên nhân được giải thích ở

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

NaOH 0% NaOH 1% 3 ngày NaOH 3% 3 ngày NaOH 5% 3 ngày

M o d u l u s đ à n h ồ i k é o ( M P

a )

Nồng độ NaOH

Modulus composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theonồng độ

0

10

20

30

40

50

60

70

80

NaOH 0% NaOH 1% 3 ngày NaOH 3% 3 ngày NaOH 5% 3 ngày

Đ ộ b ề n k é o ( M P a

)

Nồng độ NaOH

Độ bền kéo composite sợi xơ dừa xử lý NaOHtheo nồng độ





59



đây là khi ta sử dụng NaOH ở nồng độ vừa phải thì NaOH sẽ loại bỏ đi các thành phần

không cần thiết của sợi và làm tăng độ bền liên diện của sợi nên cơ tính của sợi tăng.

Còn khi ta xử lý nồng độ NaOH quá cao thì nó sẽ làm tổn thương sợi như loại bỏ quá

nhiều lignin sẽ làm sợi yếu đi và làm cơ tính sợi giảm. Do đó, khi xử lý sợi không

những với NaOH mà với các hóa chất khác cũng vậy ta cần chú trọng đến nồng độ và

thời gian xử lý.


Bảng 4-6 Bảng kết quả đo co tính độ bền uốn ngang sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng độ

Nồng độ xử

lý NaOHNaOH 0%

NaOH 1% 3

ngày

NaOH 3% 3

ngày

NaOH 5%

3 ngày

Độ bền

uốn(MPa) 11.86 ± 0.28 17.48 ± 1.59 35.45 ± 2.03

22.03 ±

0.88

Hình 4- 16 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa xử lý NaOH theo nồng độ

Từ kết quả đo độ bền uốn cho thấy khi ta xử lý NaOH theo nồng sẽ làm độ bền

liên diện của sợi tăng và làm cơ tính tăng. Độ bền uốn đạt giá trị cao nhất khi ta xử lý

sới ở NaOH 3% trong 3 ngày và tăng gấp 2.99 lần so với sợi không xử lý. Còn khi sử

lý nồng độ cao sẽ làm độ bền liên diện của sợi giảm. Nguyên nhân được giải thích như

ở kết quả độ bền kéo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

NaOH 0% NaOH 1% 3

ngày

NaOH 3% 3

ngày

NaOH 5% 3

ngày

Đ ộ b ề n u

ố n ( M P a )

Nồng độ NaOH

Độ bền uốn composite sợi xơ dừa xử lý NaOHtheo nồng độ





60



4.3.4 K ết quả khảo sát ảnh hưở ng của việc gia công tấm MAT có sử dụng

chất k ết dính là latex

4.3.4.1 C ơ tính độ bề n kéo

Bảng 4-7 Bảng K ết quả đo cơ tính kéo composite MAT sợ i xơ dừ a sử dụng chất k ết dính là

latex

Từ kết quả đo cơ tính kéo bảng 4-7, hình 4-17 và hình 4-18 ta nhận thấy khi sử

dụng chất kết dính latex sẽ làm cho cơ tính vật liệu giảm. Khi sử dụng chất kết dính

latex thì tỷ lệ sử dụng ở 5% là có cơ tính cao nhất và nó có độ bền kéo giảm hơn sợi

không xử lý là 1.04 lần. Ở tỷ lệ đó khả năng liên kết sợi tương đối tốt. Nguyên nhân

được giải thích là khi sử dụng chất kết dính latex sẽ làm cản trở sự liên kết giữa nhựa

Tỷ lệ Latex Latex 0% Latex 5% Latex 10% Latex 15%

Modulus kéo

(MPa)

2960 ±

93.79

2794.04 ±

80.72

2672.78 ±

52.95

2682.55 ±

113.28

Độ bền kéo

(MPa)

53.26 ±

0.9751.26 ± 1.12 45.72 ± 1.02 45.04 ± 1.37

2300

2400

2500

2600

2700

28002900

3000

3100

Latex 0% Latex 5% Latex 10% Latex 15%

M o d u l u s đ à n h ồ i k é o

( M P a )

Tỷ lệ latex

Modulus composite sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính latex

Hình 4- 17 Đồ thị modulus composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính latex





61



và sợi, hay latex trở thành liên diện thứ 3 trong vật liệu làm cho cơ tính vật liệu giảm.

khi ta sử dụng càng nhiều thì liên diện càng lớn và cơ tính càng giảm.


Bảng 4-8 Bảng kết quả đo cơ tính uốn composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính là latex

Tỷ lệ Latex Latex 0% Latex 5% Latex 10% Latex 15%

Độ bền uốn

(MPa)11.86 ± 0.28 8.5 ± 0.86 16.72 ± 0.77

16.05 ±

0.42

Từ giá trị độ bền uốn bảng 4-8 và hình 4-19 cho ta thấy khi sử dụng chất kết

dính làm độ bền liên diện tăng. Đạt giá trị cao nhất khi tỷ lệ latex là 10%, tăng hơn so

với sợi không xử lý 1.4 lần. Điều này có vẻ không hợp lý so với lý thuyết và độ bền

kéo. Nhưng có thể giải thích nguyên nhân ở đây là, khi ta sử dụng lượng latex cao , tuy

nó sẽ làm giảm độ bền liên diện giữa nhựa polyester và sợi nhưng nó lại tạo ra được

liên diện tốt giữa chất kết dính và sợi từ đó làm cho cơ tính uốn tăng nhưng cơ tính kéo

lại giảm.

0

10

20

30

40

50

60



Tỷ lệ Latex

Độ bền kéo composite sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính Latex

Hình 4- 18 Đồ thị modulus composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính latex





62




chất k ết dính la nhự a Polyester

4.3.5.1 Cơ tính độ bề n kéo

Bảng 4-9 Bảng K ết quả đo cơ tính kéo composite MAT sợi xơ dừ a sử dụng chất k ết dính là

UPE

Qua kết quả sử dụng chất kết dính UPE bảng 4-9, hình 4-20 và hình 4-21 ta

nhận thấy khi sử dụng chất kết dính UPE làm cơ tính kéo và modulus đàn hồi giảm.

Tỷ lệ chất kết dính UPE sử dụng tối ưu là 5% và nó có modulus kéo giảm 1.3 lần, độ

bền kéo giảm 1.13 lần so với sợi không xử lý. Khi ta tăng hàm lượng chất kết dính

UPE thì làm cơ tính vật liệu càng giảm. Nguyên nhân được giải thích là: mặt dù sử

dụng chất kết dính cùng loại với nhựa nền nhưng bản chất của UPE là nhựa nhiệt rắn

nên khi đóng rắn bản chất của nhựa đã thay đổi và không thể tạo được liên kết ngang

Tỷ lệ UPE UPE 0% UPE 5% UPE 10% UPE 15%

Modulus kéo

(MPa)2960 ± 93.79

2623.23 ±

143.2

2173.33 ±

82.47

2254.44 ±

78.05

Độ bền kéo

(MPa)53.26 ± 0.97 47.21 ± 2.63 38.33 ± 1.42 40.63 ± 1.97

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20


Đ ộ b ề n u

ố n ( M P a )

Tỷ lệ Latex

Độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính Latex

Hình 4- 19 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính Latex





63



với nhựa nền nên nó sẽ không làm tăng liên diện giữa sợi và nhựa nền mà còn trở thành

liên diện thứ ba ngăn cản nhựa tạo liên diện trực tiếp với sợi và làm cơ tính vật liệu

giảm.

Hình 4- 21 Đồ thị độ bền kéo composite xở dừa sử dụng chất kết dính UPE

0

10

20

30

40

50

60

UPE 0% UPE 5% UPE 10% UPE 15%

Đ ộ b

ề n k é o ( M P a )

Tỷ lệ UPE

Độ bền kéo composite xở dừa sử dụngchất kết dính UPE

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500


M o d u l u s đ à n h

ồ i k é o ( M P a )

Tỷ lệ chất kết dính UPE

Modulus đàn hồi kéo composite xơ dừa dùngchất kết dính UPE

Hình 4- 20 Đồ thị modulus đàn hồi kéo composite xơ dừa dùng chất kết dính UPE





64




Bảng 4-10 Bảng Kết quả đo cơ tính uốn composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính làUPE

Tỷ lệ UPE UPE 0% UPE 5% UPE 10% UPE 15%

Độ bền uốn

(MPa)11.86 ± 0.28 11.27 ± 1.17 17.12 ± 0.27

20.63 ±

1.06

Hình 4- 22 Đồ thị độ bền uốn composite xở dừa sử dụng chất kết dính UPE

Từ kết quả đo độ bền uốn ở Bảng 4-10 và đồ thị hình 4-22 và ta thấy khi sử

dụng chất kết dính UPE độ bền uốn của vật liệu tăng. Giá trị cao nhất tại tỷ lệ UPE

15%, độ bền uốn tăng hơn 1.74 lần. Mặc dù, kết quả ra không được hợp lý so với lý

thuyết nhưng cũng có thể được giải thích như sau: Mặc dù liên diện giữa nhựa nền

không đảm bảo, nhưng khi ta sử dụng nhiều chất kết dính và dùng lực ép vô tình tạo

cho sợi xơ dừa và chất kết dính có liên diện tốt nên độ bền uốn ngang tăng là do liên

diện tốt giữa chất kết dính và sợi. Còn độ bền kéo giảm là do nhựa nền tạo liên diện

kém với sợi.

0

5

10

15

20

25


Đ ộ b ề n u

ố n ( M P a )

Tỷ lệ UPE

Độ bền uốn composite xở dừa sử dụngchất kết dính UPE





65



4.3.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của việc gia công tấm MAT có sử dụngchất kết dính là nhựa thông

4.3.6 .1 Cơ tính độ bền kéo

Bảng 4-11 Bảng kết quả đo cơ tính kéo composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính lànhựa thông

Nồng độ

Nhựa thông

Nhựa

thông 0%

Nhựa

thông 3%

Nhựa

thông 5%

Nhựa

thông 7%

Nhựa

thông 9%

Modulus kéo

(MPa)

2960 ±

93.79

2241.74 ±

139.36

2422.61 ±

99.33

2114.1 ±

41.96

2173.37 ±

155.18

Độ bền kéo(MPa)

53.26 ±0.97

42.57 ±2.26

44.55 ±1.16

41.61 ±0.71

43.08 ±2.09

Hình 4- 23 Đồ thị modulus composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính nhựa thông

Từ bảng 4-11, hình 4-23 và hình 4-24 nói lên khi ta sử dụng chất kết dính là

nhựa thông sẽ làm cơ tính vật liệu giảm. Tỷ lệ nhựa thông có cơ tính cao nhất là ở 5%

và nó có độ bền kéo giảm 1.22, có modulus đàn hồi kéo giảm 1.22 lần so với sợi không

xử lý. Nguyên nhân là nhựa thông làm chất kết dính sợi bên cạnh đó nó trở thành liên

diện thứ ba hạn chế khả năng liên kết giữa nhựa và sợi nên làm độ bền kéo giảm.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Nhựa thông 0% Nhựa thông 3% Nhựa thông 5% Nhựa thông 7% Nhựa thông 9%

M o d u l u s đ à n h ồ i k é o ( M P a )

Nồng độ nhựa thông

Modulus composite sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính nhựa thông





66



Hình 4- 24 Đồ thị độ bền kéo composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính Nhựa thông

4.3.6 .2 Độ bền uốn ngang

Bảng 4-12 Bảng kết quả đo cơ tính uốn composite MAT sợi xơ dừa sử dụng chất kếtdính là nhựa thông

Nồng độ

nhựa thông

Nhựa

thông 0%

Nhựa

thông 3%

Nhự thông

5%

Nhựa

thông 7%

Nhựa

thông 9%

Độ bền uốn

(MPa)

11.86 ±

0.287.62 ± 0.5

13.69 ±

1.14

10.36 ±

4.184.02 ± 0.22

Hình 4- 25 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính Nhựa thông

0

10

20

30

40

50

60




Độ bền kéo composite sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính Nhựa thông

0

2

4

6

810

12

14

16


Đ ộ b ề n u

ố n (

M P a )


Độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính Nhựa thông





67



Từ đồ thị 4-25 và bảng số liệu 4-12 ta nhận thấy độ bền uốn có sử dụng chất kết

dính nhựa thông đạt giá trị cao nhất khi nồng độ nhựa thô ng là 5% trong ethanol. Nó

có độ bền uốn cao hơn sợi không xử lý là 1,15 lần. Độ bền liên diện nhựa thông tăng

từ 3% lên 5% rồi giảm xuống. Nguyên nhân là do nhựa thông liên kết các sợi ngăn cản

nhựa nền liên kết với sợi nhưng công thức nhựa thông có các pectin và với tỷ lệ thích

hợp nó có khả năng tạo được liên kết ngang với nhựa và làm độ bền liên diện tăng.

Nhưng khi sử dụng nhiều nhựa thông thì khả năng tạo nhựa được tiếp xúc với sợi ít

làm độ bền uốn giảm.


chất k ết dính

4.3.7 .1 Cơ tính độ bề n kéo

Bảng 4-13 Bảng K ết quả đo cơ tính kéo composite MAT sợi xơ dừ a sử dụng chất k ết dính

Chất kết dính Không xử lý UPE 5% Latex 5%Nhựa thông

5%

Modulus kéo (MPa) 2960 ± 93.792623.23 ±

143.2

2794.04 ±

80.72

2422.61 ±

99.33

Độ bền kéo (MPa) 53.26 ± 0.9747.21 ±

2.6351.26 ± 1.12 44.55 ± 1.16

Từ đồ thị hình 4-26, hình 4-27 và bảng số liệu 4-13 ta nhận thấy khi sử dụng

các chất dính thì nó sẽ làm cơ tính của vật liệu composite giảm xuống. Nguyên nhânđượ c giải thích là do các chất k ết dính khi liên k ết vớ i sợ i tạo ra liên diện mớ i bao

quanh sợi nhưng khả năng chất k ết dính liên k ết vớ i nhựa kém, dẫn đến cơ tính vật liệu

giảm. Trong các chất k ết dính thì latex cho ta k ết quả cao về cơ tính từ độ bền kéo đến

modulus. Còn các chất k ết dính khác cũng có khả năng kết dính sợi và cho cơ tính vật

liệu tương đối tốt.





68



Hình 4- 26 Đồ thị modulus composite xơ sợi dừa sử dụng chất kết dính

Hình 4- 27 Đồ thị độ bền kéo composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính

4.3.7 .2 Độ bề n uố n ngang

Bảng 4-14 Bảng k ết quả đo cơ tính uốn ngang composite MAT sợi xơ dừ a sử dụng chất k ết dính

Chất kết

dínhKhông xử lý UPE 15% latex 10%

Nhựa

thông 15%

Độ bền

uốn(MPa) 11.86 ± 0.28 20.63 ± 1.06 16.72 ± 0.77

13.64 ±

1.14

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Không xử lý UPE 5% Latex 5% Nhựa thông 5%

M o d u l u s đ à n h ồ i k é o ( M P a )

Chất kết dính

Modulus composite xơ sợi dừa sử dụngchất kết dính

0

10

20

30

40

50

60



Chất kết dính

Độ bền kéo composite sợi xơ dừa sử dụngchất kết dính





69



Hình 4- 28 Đồ thị độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụng chất kết dính

Từ đồ thị 4-28 và bảng số liệu 4-14 nhận thấy độ bền liên diện khi sử dụng các

chất kết dính ở lượng thích hợp tăng hơn so với sợi không xử lý. Độ bền uốn của UPE

15% là cao nhất tăng gấp 1.74 lần. Nhưng kết quả cho thấy chưa được hợp lý, không

phù hợp với lý thuyết. Nguyên nhân là do chất kết dính mặt dù ngăn cản sợi và nhựa

tạo liên diện tốt nhưng bản thân chất kết dính lại tạo được liên diện tốt với sợi. Do đó

làm cho độ bền uốn có thể tăng nhưng cơ tính kéo lại giảm.

4.3.8 Đánh giá về giá trị các tấm composite

Từ những kết quả đo giá trị cơ tính cho thấy cơ tính composite sợi xơ dừa phụ

thuộc nhiều vào tấm MAT xơ dừa.

Qua kết quả ta nhận thấy cơ tính của sợi khi sử dụng chất kết dính đều cho cơ

tính giảm hơn sợi không xử lý. Còn khi tấm MAT được xử lý bằng NaOH thì cho cơ

tính cao hơn.

Ở các tấm MAT khi sử dụng chất kết dính mặc dù cho cơ tính thấp hơn nhưng

tùy mục đích mà ta có thể sử dụng được và khi sử dụng chất kết dính giúp cho quá

trình gia công dễ dàng và bảo quản được preform lâu hơn. Mẫu composite sử dụng

chất kết dính latex có thể sử dụng cho các vật liệu chịu va đập và kéo vì nó có cơ tính

0

5

10

15

20

25


Đ ộ b ề n u

ố n ( M P a )

Chất kết dính

Độ bền uốn composite sợi xơ dừa sử dụng

chất kết dính





70



tương đối cao, còn chất kết dính UPE và nhựa thông sử dụng trong những trường hợp

vật liệu không cần cơ tính cao. Do đó tùy vào mục đích mà ta có thể sử dụng các dạng

tấm MAT khác nhau.





71

Chương 5: Kế t luận và kiế n nghị


CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 Kết luận Từ các số liệu đã khảo sát ta kết luận được rằng, các tấm MAT là yếu tố quan

trọng để quyết định cơ tính của vật liệu composite. Trong đề tài đã tìm ra được tỷ lệ

sợi tối ưu cho quá trình gia công vật liệu composite trên nền nhựa UPE bằng phương

pháp RTM với tỷ lệ sợi tối ưu là 45% đối với sợi xơ dừa không xử lý.

Nhìn chung, đề tài đã tìm ra được quy trình tối ưu cho quá trình gia công tấm

MAT sợi xơ dừa không xử lý, xử lý với NaOH và sử dụng các chất kết dính khác nhaunhư UPE, latex và nhự thông. Sợi xơ dừa khi được xử lý bằng NaOH tuy có khả năng

kết dính chưa tốt ở nhiệt độ 120 ºC nhưng khi xử lý NaOH giúp cho quá trình chải sợi

dễ dàng hơn, và tạo ra được tấm composite có giá trị độ bền tăng hơn sợi không xử lý

và trong đề tài đã tìm ra được thông số tối ưu cho NaOH khi ta xử dụng để sử lý sợi

xơ dừa là NaOH 3% trong 3 ngày. Bên cạnh đó, đề tài cũng đã tìm được các thông số

tối ưu cho việc sử dụng các chất kết dính khác nhau.

Các tấm MAT khi sử dụng chất kết dính đều cho ra cơ tính khi làm vật liệu cốt

cho vật liệu composite tương đối thấp hơn so với sợi không xử lý, nhưng cơ tính của

vật liệu composite khi sử dụng các tấm MAT có sử dụng chất kết dính vẫn có thể sử

dụng được trong những mục đích khác nhau. Trong các tấm MAT có sử dụng chất kết

dính thì cơ tính của composite sử dụng tấm MAT có chất kết dính là latex ở 5% là cho

kết quả cơ tính cao nhất và có khả năng kết dính tốt với sợi. Còn các tấm MAT sử dụng

chất kết dính là UPE và nhựa thông đều có khả năng kết dính sợi tốt, cơ tính khi làmcốt cho vật liệu composite mặc dù thấp nhưng không nhiều so với cơ tính của

composite gia cường bằng tấm MAT sử dụng latex và tấm MAT sợi không xử lý nên

cũng có thể được ứng dụng trong những trường hợp đòi hỏi cơ tính thấp hơn. Thêm

vào đó, composite gia cường sợi xơ dừa dạng thẳng bằng phương pháp RTM trở nên

đơn giản và nhanh hơn rất nhiều khi ta sử dụng các tấm MAT có sử dụng chất kết dính.

Ngoài ra, trong đề tài cũng đã tìm ra được các thông số tối ưu của tỷ lệ chất

đóng rắn và thời gian đóng rắn cho nhựa polyester là 1%. Và trong đề tài đã chỉ ra được





72

Chương 5: Kế t luận và kiế n nghị


phương pháp chải sợi hiệu quả để tạo ra được tấm MAT xơ dừa dạng thẳng được bố

trí đồng đều và có chiều dài sợi dài có thể ứng dụng được trong sản xuất vật liệu

composite.

5.2 Kiến nghị

Trong đề tài chỉ xử lý sợi bằng NaOH theo thời gian và nồng độ nên chưa có

thể xem đó là phương pháp xử lý hóa học tối ưu nhất cho sợi xơ dừa dạng thẳng. Do

đó ta cần nghiên cứu thêm nhiều chất xử lý sợi khác nhau như có thể xử lý bằng: H2O2,

CaCO3, silane, KMnO4, … để tìm ra phương pháp xử lý sợi tối ưu nhất để có thể tạo

được preform đạt cơ tính cao hơn.

Trong đề tài, chỉ mới nghiên cứu về các tấm MAT có xử dụng chất kết dính

nhưng đối với sợi chưa được xử lý nên do đó ta có thể khảo sát các yếu tố sự ảnh hưởng

của tấm MAT sợi đã xử lý kết hợp với chất kết dính để tạo ra được preform có cơ tính

cao và sử dụng đơn giản hơn. Bên cạnh đó, cần khảo sát thêm nhiều chất kết dính hơn

nữa để có thể tìm ra được chất kết dính phù hợp cho sợi xơ dừa và tạo ra được

composite có cơ tính cao hơn.

Đề tài chỉ mang tính lý thuyết nên để có thể áp dụng rộng rãi ra thực tế ta cần

phải nghiên cứu thêm thiết bị hỗ trợ cho quá trình gia công tấm MAT xơ dừa ở quy mô

công nghiệp.





73

Tài liệu tham khảo


TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bharat Dholakiya, 2012. Unsaturated Polyester Resin for SpecialtyApplications.

Đoàn Thị Thu Loan, 2008. Kĩ Thuật Vật Liệu Composite.

Hóa học ngày nay, 2010. Cơ chế hóa học biến tính nhựa thông.

Mai Văn Quý, 2013. Ảnh hưởng của xử lý sợi xơ dừa đến cơ tínhcomposite nền nhựa polyethylene được gia cường bằng sợi xơ dừa. Đại Học CầnThơ. Khoa Công Nghệ, Đại Học Cần Thơ.

Nguyễn Hữu Niếu, 1990. Vật liệu composite trên cơ sở polyester khôngno và sợi thủy tinh.

Nguyễn Hữu Trí, 2014. Công Nghệ Cao Su Thiên Nhiên.

Nguyễn Khánh Luân, 2011. Khảo sát quy trình tách sợi và gia công matsợi xơ dừa làm vật liệu gia cường cho composite. Đại học Cần Thơ. Khoa Công

Nghệ, Đại học Cần Thơ.

Nguyễn Minh Trí, T. L. Q. N., Trương Chí Thành, 2009. Vật liệucomposite.

Nguyễn Phước Duy, 2008. Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của hình dạngsợi đến cơ tính composite. Đại Học Cần Thơ. Khoa công nghệ, Đại học Cần Thơ.

Nguyễn Thành Đông, 2013. Luận Văn "Ứng dụng polymer phân hủy sinhhọc để làm nền cho composite sợi xơ dừa".

Suong V. Hoa, 2009. PRINCIPLES of the MANUFACTURING OF

COMPOSITE MATERIALS. Department of Mechanical and Industrial

Engineering,Concordia University, Quebec, Canada.

Vinayak Ogale, R. A., 2003. Textile preforms for advanced composites.





74

Phụ l ục


PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: KIỂM TRA CƠ TÍNH KÉO CỦA TẤM COMPOSITE SỢI XƠ DỪA

1.1

Khảo sát tỷ lệ sợi 1.1.1

Tỷ lệ sợi 30%

a0 b0 L0 S0 Et s x sY eY sM eM etM

Nr mm mm mm mm² MPa MPa MPa % MPa % %

1 3.34 14.99 150.00 50.07 2931.80 - 35.57 1.99 35.57 1.99 1.99

2 3.22 14.85 150.00 47.82 1565.09 - 33.47 1.80 33.47 1.80 1.80

3 3.23 14.72 150.00 47.55 2987.19 - 38.15 2.17 38.15 2.17 2.17

4 3.21 15.17 150.00 48.7 3010.16 - 34.68 1.66 34.68 1.66 1.66

5 3.2 15.03 150.00 48.1 3033.69 - 39.03 2.01 39.03 2.01 2.01

x 3.24 14.95 150.00 48.44 2705.58 - 36.18 1.92 36.18 1.92 1.92

s 0.05701 0.1727 0.00 1.002 638.67 - 2.34 0.20 2.34 0.20 0.20

n 1.76 1.15 0.00 2.07 23.61 - 6.48 10.27 6.48 10.27 10.27

1.1.2

Tỷ lệ sợi 35%

a0 b0 L0 S0 Et s x sY eY sM eM etM Nr mm mm mm mm² MPa MPa MPa % MPa % %

1 3.25 14.91 150.00 48.46 2988.44 - 41.37 2.11 41.37 2.11 2.11

2 3.17 14.68 150.00 46.54 2838.91 - 44.96 2.85 44.96 2.85 2.85

3 3.24 14.83 150.00 48.05 2924.89 - 43.18 2.31 43.18 2.31 2.31

4 3.27 14.86 150.00 48.59 2881.90 - 41.65 2.32 41.65 2.32 2.32

5 3.3 15.01 150.00 49.53 2929.19 - 44.76 2.77 44.76 2.77 2.77

0 2 4 6 8 10

0

10

20

30

40

50

Strain in %

S t r e s s i n M P

a 1

2

3

4

5

6





75

Phụ l ục




x 3.246 14.86 150.00 48.23 2912.67 - 43.18 2.47 43.18 2.47 2.47

s 0.04827 0.1207 0.00 1.094 56.02 - 1.68 0.32 1.68 0.32 0.32

n 1.49 0.81 0.00 2.27 1.92 - 3.89 13.04 3.89 13.04 13.04

1.1.3 Tỷ lệ sợi 40%

0 2 4 6 8 10

0

10

20

30

40

50

Strain in %

S t r e s s i n M

P a

12

3

4

5

6


1 3.32 15.01 150.00 49.83 2843.79 - 50.83 5.49 50.86 5.81 5.81

2 3.19 14.76 150.00 47.08 2905.02 - 49.08 3.12 49.08 3.12 3.12

3 3.26 14.94 150.00 48.7 2761.12 - 49.51 4.75 49.51 4.75 4.75

4 3.17 14.86 150.00 47.11 2925.63 - 51.45 3.62 51.45 3.62 3.62

5 3.23 15.2 150.00 49.1 2778.61 - 49.65 4.20 49.65 4.20 4.20

x 3.234 14.95 150.00 48.36 2842.83 - 50.10 4.24 50.11 4.30 4.30

s 0.05941 0.1661 0.00 1.228 73.36 - 0.99 0.93 1.00 1.04 1.04

n 1.84 1.11 0.00 2.54 2.58 - 1.98 21.96 2.00 24.28 24.28





76

Phụ l ục


1.1.4

Tỷ lệ sợi 45%



1 3.73 15.48 150.00 57.74 2869.71 - - - 52.18 4.74 4.74

2 3.53 15.58 150.00 55 3095.01 - 54.15 5.34 54.15 5.34 5.34

3 3.63 15.61 150.00 56.66 2971.03 - 52.78 4.67 52.78 4.67 4.67

4 3.63 15.59 150.00 56.59 2991.87 - 54.41 5.93 54.41 5.93 5.93

5 3.79 15.63 150.00 59.24 2872.41 - 52.76 5.14 52.76 5.14 5.14

x 3.662 15.58 150.00 57.05 2960.00 - 53.53 5.27 53.26 5.16 5.16

s 0.1006 0.05805 0.00 1.568 93.79 - 0.88 0.53 0.97 0.51 0.51

n 2.75 0.37 0.00 2.75 3.17 - 1.64 9.97 1.82 9.92 9.92

0 2 4 6 8 10

0

20

40

60

Strain in %

S t r e s s i n M P a

1

2

3

45

6

0 2 4 6 8 10

0

20

40

60

Strain in %

S t r e s s

i n M P a

1

2

3

4

5

6





77

Phụ l ục


1.1.5 Tỷ lệ sợi 50%


Nr mm mm mm mm² MPa MPa MPa % MPa % %1 3.86 15.6 150.00 60.22 2487.57 - 41.99 6.33 41.99 6.33 6.33

2 3.64 15.64 150.00 56.93 2715.34 - 42.04 2.63 42.04 2.63 2.63

3 3.62 15.67 150.00 56.73 2754.15 - 46.20 4.09 46.27 4.50 4.50

4 3.52 15.7 150.00 55.26 2657.66 13.09 47.03 6.98 47.03 6.98 6.98

5 3.45 15.52 150.00 53.54 2575.37 47.77 46.62 7.25 49.26 14.33 14.33

x 3.618 15.63 150.00 56.54 2638.02 30.43 44.78 5.45 45.32 6.95 6.95

s 0.1556 0.06986 0.00 2.465 107.71 24.52 2.54 2.01 3.21 4.46 4.46

n 4.30 0.45 0.00 4.36 4.08 80.57 5.67 36.90 7.08 64.11 64.11

1.2 Khảo sát ảnh hưởng của xử lý NaOH

1.2.1 Xử lý NaOH ở 3% và 1 ngày

0 5 10 15 20

0

10

20

30

40

50

Strain in %


1

2

345

6



1 3.2 15.46 150.00 49.47 3464.38 - 56.19 4.94 56.19 4.94 4.94

2 3.16 15.2 150.00 48.03 3278.93 - 53.58 4.74 53.58 4.74 4.74

3 3.09 14.89 150.00 46.01 3148.42 - 47.98 4.32 47.98 4.32 4.32

4 3.3 15.37 150.00 50.72 3169.11 53.99 53.51 6.86 54.02 10.11 10.11

5 3.25 15.32 150.00 49.79 3529.40 60.91 - - 60.95 10.74 10.74

x 3.2 15.25 150.00 48.81 3318.05 57.45 52.81 5.21 54.54 6.97 6.97

s 0.08093 0.2211 0.00 1.837 172.17 4.90 3.46 1.12 4.69 3.17 3.17

n 2.53 1.45 0.00 3.76 5.19 8.53 6.54 21.55 8.60 45.48 45.48





78

Phụ l ục


1.2.2 NaOH ở 3% và 2 ngày



1 3.23 15.35 150.00 49.58 3920.49 - 60.96 4.95 60.96 4.95 4.95

2 3.2 15.15 150.00 48.48 3616.65 - 59.37 4.66 59.37 4.66 4.66

3 3.33 15.39 150.00 51.25 3423.48 54.48 55.62 5.33 55.62 5.33 5.33

4 3.26 14.89 150.00 48.54 3280.19 54.21 54.41 5.46 55.81 9.71 9.71

5 3.36 15.29 150.00 51.37 3585.92 - 57.16 4.66 57.16 4.66 4.66

x 3.276 15.21 150.00 49.84 3565.35 54.34 57.50 5.01 57.78 5.86 5.86

s 0.06731 0.2027 0.00 1.409 240.12 0.19 2.68 0.37 2.32 2.17 2.17

n 2.05 1.33 0.00 2.83 6.73 0.35 4.65 7.47 4.02 36.95 36.95

0 2 4 6 8 10 12 14

0

20

40

60

Strain in %


1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12

0

20

40

60

Strain in %

S t r e s s i n

M P a

1

2

3

4

5

6





79

Phụ l ục


1.2.3 NaOH xử lý ở 3% và 3 ngày



1 3.29 16.13 150.00 53.07 3772.11 - 63.95 5.06 63.95 5.06 5.06

2 3.31 16.32 150.00 54.02 3759.15 - 62.49 5.54 62.49 5.54 5.54

3 3.24 15.73 150.00 50.97 3620.50 - 57.48 3.86 57.48 3.86 3.86

4 3.31 16.21 150.00 53.66 3870.39 64.46 - - 64.56 10.54 10.54

5 3.32 16.3 150.00 54.12 3697.43 - 61.61 4.99 61.61 4.99 4.99

x 3.294 16.14 150.00 53.16 3743.91 64.46 61.38 4.86 62.02 6.00 6.00

s 0.03209 0.2404 0.00 1.296 92.76 - 2.77 0.71 2.79 2.61 2.61

n 0.97 1.49 0.00 2.44 2.48 - 4.52 14.65 4.50 43.59 43.59

1.2.4

NaOH xử lý ở 3% và 4 ngày



1 3.18 15.13 150.00 48.11 3287.61 56.06 - - 57.11 13.93 13.93

2 3.16 15.06 150.00 47.59 3716.50 59.86 59.95 9.66 59.95 9.66 9.66

3 3.16 14.92 150.00 47.15 3460.44 - 49.39 3.52 49.39 3.52 3.52

4 3.26 15.2 150.00 49.55 3343.81 - 50.69 3.90 50.69 3.90 3.90

5 3.18 15.06 150.00 47.89 3559.95 - 55.80 4.34 55.80 4.34 4.34

x 3.188 15.07 150.00 48.06 3473.66 57.96 53.96 5.35 54.59 7.07 7.07

s 0.04147 0.1038 0.00 0.9099 171.80 2.69 4.86 2.89 4.44 4.58 4.58

n 1.30 0.69 0.00 1.89 4.95 4.63 9.00 53.93 8.13 64.77 64.77

0 2 4 6 8 10 12 14

0

20

40

60

Strain in %


1

2

3

4

5

6





80

Phụ l ục





1 3.27 15.45 150.00 50.52 3200.96 56.90 - - 67.77 27.58 27.58

2 3.36 15.2 150.00 51.07 3326.77 59.24 - - 70.01 26.58 26.58

3 3.28 15.37 150.00 50.41 3266.88 57.44 - - 62.39 21.34 21.34

4 3.3 14.83 150.00 48.94 3197.77 57.02 - - 65.95 25.84 25.84

5 3.19 15.04 150.00 47.98 3133.10 54.60 - - 56.49 17.66 17.66

x 3.28 15.18 150.00 49.78 3225.10 57.04 - - 64.52 23.80 23.80

s 0.06124 0.2507 0.00 1.282 73.95 1.66 - - 5.28 4.18 4.18

n 1.87 1.65 0.00 2.58 2.29 2.90 - - 8.19 17.57 17.57

0 5 10 15

0

20

40

60

Strain in %


1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20 25

0

20

40

60

Strain in %


1

2

3

4

5

6





81

Phụ l ục





1 3.27 15.32 150.00 50.1 3606.85 65.76 - - 67.34 16.85 16.85

2 3.23 15.48 150.00 50 3492.63 63.03 - - 66.11 18.46 18.46

3 3.15 15.31 150.00 48.23 3305.00 - 59.42 4.94 59.42 4.94 4.94

4 3.17 14.68 150.00 46.54 3108.53 - 53.02 3.19 53.02 3.19 3.19

5 3.37 15.38 150.00 51.83 3271.70 58.52 - - 61.15 18.59 18.59

x 3.238 15.23 150.00 49.34 3356.94 62.44 56.22 4.06 61.41 12.41 12.41

s 0.08786 0.317 0.00 2.02 195.28 3.66 4.52 1.24 5.74 7.67 7.67

n 2.71 2.08 0.00 4.09 5.82 5.86 8.05 30.44 9.34 61.84 61.84

1.3 Khảo sát tấm MAT sử dụng chất kết dính

1.3.1 Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính UPE 5%


1 3.35 15.25 150.00 51.09 2620.59 - 46.64 7.47 46.64 7.47 7.47

2 3.26 15.36 150.00 50.07 2564.94 - 47.42 6.54 47.42 6.54 6.54

3 3.41 15.33 150.00 52.28 2796.53 - 51.11 7.07 51.11 7.07 7.07

4 3.22 15.28 150.00 49.2 2422.40 - 43.39 3.93 43.74 5.01 5.01

5 3.34 15.15 150.00 50.6 2714.07 - 47.12 4.87 47.12 4.87 4.87

x 3.316 15.27 150.00 50.65 2623.71 - 47.14 5.98 47.21 6.19 6.19

s 0.0757 0.08142 0.00 1.147 143.20 - 2.75 1.51 2.63 1.19 1.19

n 2.28 0.53 0.00 2.27 5.46 - 5.83 25.31 5.57 19.20 19.20

0 5 10 15 20

0

20

40

60

Strain in %


1

2

3

4

5

6





82

Phụ l ục





1 3.48 16.24 150.00 56.52 2066.09 - 37.12 8.67 37.12 8.67 8.67

2 3.47 16.19 150.00 56.18 2159.07 - 37.21 7.90 37.21 7.90 7.90

3 3.49 16.35 150.00 57.06 2186.72 - 37.55 8.79 37.55 8.79 8.79

4 3.35 15.79 150.00 52.9 2296.23 - 39.94 6.86 39.94 6.86 6.86

5 3.39 16.5 150.00 55.94 2158.55 - 39.82 8.68 39.82 8.68 8.68

x 3.436 16.21 150.00 55.72 2173.33 - 38.33 8.18 38.33 8.18 8.18

s 0.06229 0.2652 0.00 1.633 82.47 - 1.42 0.82 1.42 0.82 0.82

n 1.81 1.64 0.00 2.93 3.79 - 3.72 10.01 3.72 10.01 10.01

0 2 4 6 8 10

0

20

40

60

Strain in %


1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10

0

10

20

30

40

50

Strain in %


1

2

3

4

5

6





83

Phụ l ục





1 3.35 14.48 150.00 48.51 2198.42 39.28 37.94 5.71 40.53 14.67 14.67

2 3.35 14.36 150.00 48.11 2280.42 39.71 39.24 6.99 39.98 11.34 11.34

3 3.33 14.85 150.00 49.45 2204.03 38.26 - - 39.10 13.19 13.19

4 3.3 14.55 150.00 48.02 2380.61 42.95 - - 44.02 14.03 14.03

5 3.38 14.68 150.00 49.62 2208.70 38.87 - - 39.54 13.90 13.90

x 3.342 14.58 150.00 48.74 2254.44 39.81 38.59 6.35 40.63 13.43 13.43

s 0.0295 0.1885 0.00 0.7513 78.05 1.83 0.92 0.91 1.97 1.28 1.28

n 0.88 1.29 0.00 1.54 3.46 4.61 2.38 14.27 4.84 9.53 9.53

1.3.4 Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính latex 5%



1 3.28 15.22 150.00 49.92 2806.42 - 51.66 6.10 51.66 6.10 6.10

2 3.41 15.35 150.00 52.34 2778.28 - 52.16 4.73 52.16 4.73 4.73

3 3.2 15.08 150.00 48.26 2701.95 - 49.35 4.95 49.35 4.95 4.95

4 3.37 15.37 150.00 51.8 2762.32 - 51.18 5.03 51.18 5.03 5.03

5 3.33 15.31 150.00 50.98 2921.23 - 51.93 4.61 51.93 4.61 4.61

x 3.318 15.27 150.00 50.66 2794.04 - 51.26 5.08 51.26 5.08 5.08

s 0.08167 0.1189 0.00 1.624 80.72 - 1.12 0.59 1.12 0.59 0.59

n 2.46 0.78 0.00 3.21 2.89 - 2.19 11.63 2.19 11.63 11.63

0 5 10 15 20

0

10

20

30

40

50

Strain in %


1

2

3

4

5

6





84

Phụ l ục





1 3.18 15.1 150.00 48.02 2708.37 - 45.38 3.99 45.38 3.99 3.99

2 3.16 15 150.00 47.4 2627.03 - 44.84 5.22 44.84 5.22 5.22

3 3.18 15.24 150.00 48.46 2721.25 - 46.17 3.86 46.17 3.86 3.86

4 3.13 15.35 150.00 48.05 2604.79 - 44.93 3.54 44.93 3.54 3.545 3.15 15.35 150.00 48.35 2702.47 - 47.27 4.51 47.27 4.51 4.51

x 3.16 15.21 150.00 48.06 2672.78 - 45.72 4.23 45.72 4.23 4.23

s 0.02121 0.1551 0.00 0.414 52.95 - 1.02 0.66 1.02 0.66 0.66

n 0.67 1.02 0.00 0.86 1.98 - 2.23 15.52 2.23 15.52 15.52

0 2 4 6 8 10

0

20

40

60

Strain in %


1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10

0

10

20

30

40

50

Strain in %


1

2

3

4

5

6





85

Phụ l ục





1 3.15 15.01 150.00 47.28 2484.28 - 43.86 5.74 43.86 5.74 5.74

2 3.18 15.21 150.00 48.37 2731.58 - 43.98 3.17 43.98 3.17 3.17

3 3.27 15.14 150.00 49.51 2769.91 - 44.91 3.18 45.22 3.71 3.71

4 3.23 15.23 150.00 49.19 2707.72 - 47.25 4.53 47.25 4.53 4.53

5 3.28 15.13 150.00 49.63 2719.28 - 44.89 3.59 44.89 3.59 3.59

x 3.222 15.14 150.00 48.8 2682.55 - 44.98 4.04 45.04 4.15 4.15

s 0.0563 0.08649 0.00 0.9786 113.28 - 1.36 1.10 1.37 1.02 1.02

n 1.75 0.57 0.00 2.01 4.22 - 3.03 27.16 3.04 24.50 24.50

1.3.7 Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính Nhựa thông 3%


1 3.35 15.76 150.00 52.8 2222.32 43.09 41.88 5.00 43.59 8.55 8.55

2 3.52 14.9 150.00 52.45 2354.53 - 39.62 3.94 39.62 3.94 3.94

3 3.34 15.44 150.00 51.57 2376.05 44.60 - - 45.21 12.75 12.75

4 3.33 15.47 150.00 51.52 2026.33 40.02 40.19 6.53 40.91 9.33 9.33

5 3.41 15.51 150.00 52.89 2229.45 42.78 42.33 8.83 43.55 13.94 13.94

x 3.39 15.42 150.00 52.24 2241.74 42.62 41.01 6.07 42.57 9.70 9.70

s 0.07906 0.315 0.00 0.6612 139.36 1.91 1.31 2.12 2.26 3.93 3.93

n 2.33 2.04 0.00 1.27 6.22 4.48 3.18 34.94 5.31 40.55 40.55

0 2 4 6 8 10

0

10

20

30

40

50

Strain in %

S t r e s s i n M

P a

12

3

4

5

6





86

Phụ l ục


1.3.8

Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính Nhựa thông 5%



1 3.48 15.13 150.00 52.65 2340.40 - 43.84 8.14 43.84 8.14 8.14

2 3.37 15.36 150.00 51.76 2422.56 44.05 44.89 9.27 44.89 9.27 9.27

3 3.49 15.2 150.00 53.05 2401.06 44.04 - - 44.22 12.15 12.15

4 3.58 15.24 150.00 54.56 2358.63 38.63 43.40 6.75 43.40 6.75 6.75

5 3.37 15.3 150.00 51.56 2590.38 - 46.39 6.06 46.39 6.06 6.06

x 3.458 15.25 150.00 52.72 2422.61 42.24 44.63 7.56 44.55 8.47 8.47

s 0.08927 0.08877 0.00 1.199 99.33 3.13 1.33 1.43 1.16 2.40 2.40

n 2.58 0.58 0.00 2.28 4.10 7.40 2.97 18.98 2.61 28.32 28.32

0 5 10 15

0

10

20

30

40

50

Strain in %


1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12 14

0

10

20

30

40

50

Strain in %


1

2

3

4

5

6





87

Phụ l ục


1.3.9 Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính Nhựa thông 7%



1 3.34 15.55 150.00 51.94 2108.29 40.57 - - 41.61 14.35 14.35

2 3.26 15.25 150.00 49.71 2160.36 41.11 - - 42.70 14.67 14.67

3 3.25 15.18 150.00 49.34 2078.90 40.34 40.88 9.13 40.88 9.13 9.13

4 3.2 15.26 150.00 48.83 2068.96 41.26 41.74 8.71 41.74 8.71 8.71

5 3.3 15.09 150.00 49.8 2153.98 41.09 40.56 7.50 41.11 10.26 10.26

x 3.27 15.27 150.00 49.92 2114.10 40.87 41.06 8.45 41.61 11.42 11.42

s 0.05292 0.1727 0.00 1.189 41.96 0.40 0.61 0.84 0.71 2.88 2.88

n 1.62 1.13 0.00 2.38 1.98 0.97 1.49 9.98 1.70 25.17 25.17

1.3.10

Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính Nhựa thông 9%


1 3.29 15.43 150.00 50.76 2336.28 44.55 45.05 8.62 45.07 9.21 9.21

2 3.18 15.34 150.00 48.78 1943.88 - 41.44 7.33 41.44 7.33 7.33

3 3.35 15.64 150.00 52.39 2121.42 - 40.48 6.78 40.48 6.78 6.78

4 3.26 15.44 150.00 50.33 2293.44 - 43.27 6.07 43.33 6.86 6.86

5 3.3 15.41 150.00 50.85 2171.82 - 45.07 6.18 45.07 6.18 6.18

x 3.276 15.45 150.00 50.63 2173.37 44.55 43.06 7.00 43.08 7.27 7.27

s 0.06269 0.1121 0.00 1.293 155.18 - 2.08 1.04 2.09 1.16 1.16

n 1.91 0.73 0.00 2.55 7.14 - 4.83 14.85 4.85 15.89 15.89

0 5 10 15

0

10

20

30

40

50

Strain in %

S t

r e s s i n M P a

1

2

3

4

5

6





88

Phụ l ục


PHỤ LỤC 2: KIỂM TRA CƠ TÍNH UỐN NGANG CỦA TẤM COMPOSITE SỢIXƠ DỪA

2.1 Khảo sát tỷ lệ sợi

2.1.1 Tỷ lệ sợi 30%

a0 b0 Lv sfM efM sfB efB sfC1 sfC2 sfC3 sfC4

Nr mm mm mm MPa % MPa % MPa MPa MPa MPa

1 3.75 15.33 30 16.72 1.14 16.72 1.14 15.08 - - -

2 3.79 15.43 30 16.63 1.03 16.05 1.03 16.16 - - -

3 3.82 15.37 30 16.19 1.01 16.03 1.02 15.96 - - -

x 3.787 15.38 30 16.51 1.06 16.27 1.06 15.73 - - -

s 0.03512 0.05033 0.000 0.28 0.07 0.39 0.06 0.57 - - -

n 0.93 0.33 0.00 1.71 6.23 2.40 6.05 3.65 - - -

0 2 4 6 8 10 12

0

10

20

30

40

50

Strain in %


1

2

3

4

5

6





89

Phụ l ục


2.1.2 Khảo sát tỷ lệ sợi 35%



1 3.51 14.83 30 15.05 0.93 15.05 0.93 - - - -

2 3.54 15.22 30 15.85 0.95 15.85 0.95 - - - -

3 3.57 15.29 30 16.58 0.95 16.58 0.95 - - - -

x 3.54 15.11 30 15.83 0.94 15.83 0.94 - - - -

s 0.03 0.2479 0.000 0.77 0.01 0.77 0.01 - - - -

n 0.85 1.64 0.00 4.86 1.08 4.86 1.16 - - - -


0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

Strain in mm


1 2 3

4 5 6

7

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

Strain in mm

S t r e s s i n M

P a

1

2

3

4

5





90

Phụ l ục




1 3.63 15.08 30 12.57 1.14 12.51 1.20 11.13 - - -

2 3.54 15.45 30 12.27 1.00 11.67 1.01 12.26 - - -

3 3.39 15.26 30 13.22 0.79 12.54 0.80 - - - -

x 3.52 15.26 30 12.69 0.98 12.24 1.00 11.70 - - -

s 0.1212 0.185 0.000 0.48 0.18 0.50 0.20 0.80 - - -

n 3.44 1.21 0.00 3.79 18.42 4.07 20.10 6.80 - - -




1 3.64 15.45 30 11.84 1.17 11.32 1.18 9.96 - - -

2 3.39 15.41 30 11.58 0.71 - - 2.87 1.63 1.28 1.28

3 3.66 15.28 30 12.15 1.29 11.61 1.30 9.36 - - -

x 3.563 15.38 30 11.86 1.06 11.47 1.24 7.40 1.63 1.28 1.28

s 0.1504 0.08888 0.000 0.28 0.31 0.20 0.08 3.93 - - -

n 4.22 0.58 0.00 2.39 29.33 1.78 6.77 53.18 - - -

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

2

4

6

8

10

12

14

Strain in mm


1

2

3

4

5





91

Phụ l ục





1 3.98 15.48 30 10.38 1.01 9.80 1.08 10.35 - - -

2 4.16 14.75 30 11.08 1.24 11.08 1.24 9.02 - - -

3 4.16 14.75 30 9.49 1.07 9.29 1.12 9.27 - - -

x 4.1 14.99 30 10.32 1.10 10.06 1.15 9.54 - - -

s 0.1039 0.4215 0.000 0.79 0.12 0.92 0.08 0.71 - - -

n 2.53 2.81 0.00 7.69 10.76 9.13 7.04 7.40 - - -

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0

2

4

6

8

10

12

14

Strain in mm


1

2

3

4

5

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

2

4

6

8

10

12

Strain in mm


1

2

3

4

5





92

Phụ l ục


2.2 Khảo sát ảnh hưởng của tấm MAT xử lý NaOH lên cơ tính uốn của vật liệucomposite

2.2.1 Xử lý NaOH 3% và 1 ngày



1 3.24 15.55 30 22.49 1.46 22.49 1.46 16.12 - - -

2 3.6 15.43 30 20.63 1.49 19.94 1.51 14.13 - - -

3 3.55 15.53 30 19.62 1.43 19.58 1.44 14.40 - - -

x 3.463 15.5 30 20.91 1.46 20.67 1.47 14.88 - - -

s 0.195 0.06429 0.000 1.46 0.03 1.58 0.03 1.08 - - -

n 5.63 0.41 0.00 6.96 1.77 7.67 2.36 7.26 - - -




1 3.57 15.51 30 24.38 1.35 23.53 1.35 18.21 - - -

2 3.59 15.31 30 23.61 1.61 23.61 1.61 13.59 - - -

3 3.54 15.39 30 24.75 1.41 23.77 1.42 17.60 - - -

x 3.567 15.4 30 24.25 1.46 23.64 1.46 16.46 - - -

s 0.02517 0.1007 0.000 0.58 0.14 0.12 0.14 2.51 - - -

n 0.71 0.65 0.00 2.39 9.58 0.52 9.45 15.25 - - -

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

20

Strain in mm

S t r e s s i n M P

a

1

2

3

4

5





93

Phụ l ục





1 3.53 15.48 30 31.78 1.92 31.72 1.93 16.71 - - -

2 3.53 15.56 30 36.75 1.99 36.75 1.99 19.71 - - -

3 3.51 15.61 30 37.83 2.19 36.20 2.20 18.19 35.45 - -

x 3.523 15.55 30 35.45 2.03 34.89 2.04 18.20 35.45 - -

s 0.01155 0.06557 0.000 3.23 0.14 2.76 0.14 1.50 - - -

n 0.33 0.42 0.00 9.10 6.93 7.91 6.91 8.24 - - -

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

20

Strain in mm


1

2

3

4

5

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

0

10

20

30

40

Strain in mm


1

2

3

4

5





94

Phụ l ục





1 3.42 15.1 30 25.27 1.77 24.85 1.80 16.49 - - -

2 3.58 15.12 30 22.42 1.86 22.38 1.87 12.57 - - -

3 3.37 15.05 30 22.62 1.54 22.62 1.54 16.76 - - -

x 3.457 15.09 30 23.44 1.72 23.28 1.74 15.27 - - -

s 0.1097 0.03606 0.000 1.59 0.16 1.36 0.17 2.35 - - -

n 3.17 0.24 0.00 6.78 9.51 5.84 9.97 15.36 - - -




1 3.8 15.44 30 19.14 1.34 19.14 1.34 14.35 - - -

2 3.85 15.41 30 17.34 1.42 17.34 1.42 11.80 - - -

3 3.94 15.34 30 15.97 1.63 15.31 1.68 9.33 - - -

x 3.863 15.4 30 17.48 1.46 17.26 1.48 11.83 - - -

s 0.07095 0.05132 0.000 1.59 0.15 1.91 0.18 2.51 - - -

n 1.84 0.33 0.00 9.07 10.40 11.07 12.15 21.22 - - -

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

20

25

Strain in mm


1

2

3

4

5





95

Phụ l ục





1 3.47 16.32 30 21.49 1.27 20.95 1.27 17.38 - - -

2 3.77 16.45 30 23.05 1.63 23.05 1.63 13.59 - - -

3 3.74 16.54 30 21.54 1.33 21.54 1.33 16.40 - - -

x 3.66 16.44 30 22.03 1.41 21.85 1.41 15.79 - - -

s 0.1652 0.1106 0.000 0.88 0.19 1.08 0.19 1.97 - - -

n 4.51 0.67 0.00 4.01 13.57 4.94 13.41 12.45 - - -

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

20

Strain in mm


1

2

3

4

5

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

20

Strain in mm


1 2 3

4 5 6

7





96

Phụ l ục


2.3 Khảo sát tấm MAT sử dụng chất kết dính




1 3.59 15.58 30 11.07 0.76 - - 8.34 3.79 3.39 3.09

2 3.6 15.32 30 12.52 1.03 11.91 1.04 12.29 - - -

3 3.65 15.14 30 10.21 1.05 - - 9.94 5.06 3.75 2.81

x 3.613 15.35 30 11.27 0.95 11.91 1.04 10.19 4.43 3.57 2.95

s 0.03215 0.2212 0.000 1.17 0.16 - - 1.98 0.90 0.26 0.20

n 0.89 1.44 0.00 10.38 17.35 - - 19.48 20.33 7.21 6.70




1 3.81 15.3 30 16.86 2.43 16.77 2.48 8.33 15.15 - -

2 3 15.25 30 17.12 1.95 17.08 1.95 9.98 - - -

3 3.6 15.15 30 17.40 1.29 17.20 1.34 13.40 - - -

x 3.47 15.23 30 17.12 1.89 17.02 1.92 10.57 15.15 - -

s 0.4204 0.07638 0.000 0.27 0.57 0.22 0.57 2.58 - - -

n 12.11 0.50 0.00 1.56 30.21 1.28 29.66 24.45 - - -

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0

2

4

6

8

10

12

14

Strain in mm


1

2

3

4

5





97

Phụ l ục


2.3.3

Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính UPE 15%

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

20

Strain in mm


1

2

3

4

5

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

0

5

10

15

20

Strain in mm


1

2

3

4

5



1 3.53 14.88 30 20.41 1.58 19.31 1.59 13.44 - - -

2 3.55 14.03 30 21.78 2.03 21.78 2.07 13.00 21.58 - -

3 3.59 15.35 30 19.70 2.33 18.71 2.42 10.25 18.55 - -

x 3.557 14.75 30 20.63 1.98 19.93 2.02 12.23 20.06 - -

s 0.03055 0.6691 0.000 1.06 0.38 1.63 0.42 1.73 2.14 - -

n 0.86 4.53 0.00 5.12 19.22 8.16 20.62 14.14 10.65 - -





98

Phụ l ục


2.3.4 Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính Latex 5%



1 3.49 16.08 30 7.79 1.14 - - 7.38 2.13 2.06 2.06

2 3.35 16.02 30 8.27 1.26 - - 7.85 3.49 2.34 2.15

3 3.33 16.04 30 9.46 1.04 - - 9.35 3.16 2.66 2.51

x 3.39 16.05 30 8.50 1.15 - - 8.19 2.92 2.36 2.24

s 0.08718 0.03055 0.000 0.86 0.11 - - 1.03 0.71 0.30 0.24

n 2.57 0.19 0.00 10.11 9.66 - - 12.54 24.24 12.54 10.60




1 3.55 15.34 30 17.57 3.37 16.55 3.40 8.24 13.79 16.95 -

2 3.37 15.42 30 16.53 1.63 15.36 1.64 12.99 - - -

3 3.35 15.47 30 16.06 1.84 15.25 1.87 10.67 - - -

x 3.423 15.41 30 16.72 2.28 15.72 2.30 10.63 13.79 16.95 -

s 0.1102 0.06557 0.000 0.77 0.95 0.72 0.96 2.37 - - -

n 3.22 0.43 0.00 4.61 41.67 4.60 41.61 22.33 - - -

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0

2

4

6

8

10

Strain in mm


1

2

3

4

5





99

Phụ l ục





1 3.68 15.51 30 16.52 2.70 15.68 2.74 7.38 13.73 - -

2 3.88 15.32 30 15.73 4.25 14.78 4.35 6.41 11.05 13.83 15.54

3 3.6 15.34 30 15.90 2.60 15.90 2.64 8.76 14.41 - -

x 3.72 15.39 30 16.05 3.18 15.45 3.24 7.52 13.06 13.83 15.54

s 0.1442 0.1044 0.000 0.42 0.93 0.60 0.96 1.18 1.78 - -

n 3.88 0.68 0.00 2.61 29.15 3.86 29.54 15.70 13.61 - -

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

0

5

10

15

20

Strain in mm


1

2

3

4

5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0

5

10

15

Strain in mm


1

2

3

4

5





100

Phụ l ục


2.3.7 Cơ tính composite gia công từ tấm MAT sử dụng chất kết dính nhựa thông 3%



1 3.58 16.56 30 8.15 1.28 - - 7.43 1.94 0.55 0.54

2 3.55 15.53 30 7.55 1.22 - - 7.23 5.04 1.74 0.91

3 3.66 16.51 30 7.15 1.04 - - 6.96 5.67 1.84 1.56

x 3.597 16.2 30 7.62 1.18 - - 7.21 4.22 1.38 1.00

s 0.05686 0.5808 0.000 0.50 0.13 - - 0.23 2.00 0.72 0.51

n 1.58 3.59 0.00 6.62 10.72 - - 3.24 47.40 51.96 51.46




1 3.32 15.77 30 13.94 1.47 13.24 1.58 11.37 - - -

2 3.43 15.91 30 14.69 1.45 14.69 1.45 11.00 - - -

3 3.37 15.64 30 12.45 1.66 - - 9.32 9.08 3.35 2.30

x 3.373 15.77 30 13.69 1.52 13.96 1.51 10.56 9.08 3.35 2.30

s 0.05508 0.135 0.000 1.14 0.12 1.02 0.09 1.10 - - -

n 1.63 0.86 0.00 8.31 7.68 7.31 5.74 10.37 - - -

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0

2

4

6

8

10

Strain in mm


1

2

3

4

5





101

Phụ l ục





1 3.88 15.76 30 7.44 1.39 - - 6.66 0.87 0.64 0.56

2 3.92 15.85 30 8.13 1.74 - - 6.75 7.85 0.72 0.693 3.89 15.56 30 15.52 2.06 15.52 2.06 8.14 15.15 - -

x 3.897 15.72 30 10.36 1.73 15.52 2.06 7.18 7.96 0.68 0.63

s 0.02082 0.1484 0.000 4.48 0.34 - - 0.83 7.14 0.05 0.09

n 0.53 0.94 0.00 43.24 19.32 - - 11.59 89.77 7.74 14.68

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0

5

10

15

Strain in mm


1

2

3

4

5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0

5

10

15

Strain in mm


1

2

3

4

5





Phụ l ục




1 3.44 15.48 30 4.20 2.00 - - 3.14 4.17 3.30 1.79

2 3.71 15.32 30 3.78 1.64 - - 3.08 3.47 1.84 0.78

3 3.63 15.4 30 4.10 1.41 - - 3.47 3.46 2.01 1.16

x 3.593 15.4 30 4.02 1.68 - - 3.23 3.70 2.38 1.25

s 0.1387 0.08 0.000 0.22 0.30 - - 0.21 0.40 0.80 0.51

n 3.86 0.52 0.00 5.47 17.67 - - 6.45 10.94 33.44 41.15

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0

2

4

6

8

10

Strain in mm


1

2

3

4

5


Documents

Phương pháp tạo preform sợi xơ dừa dạng thẳng (UD) làm vật liệu cốt cho composite trên nền nhựa polyester không no (UPE)