Môn: Vật liệu và công nghệ xử lý vật liệu - Gia công polyme

Phân tử polyme tạo thành từ các “me” có cáu tạo giống nhau thành một chuỗi dài. Khối lượng (độ dài) của phân tử polyme là khác nhau.Trong cùng một vật liệu polyme có những đoạn phân tử dài, có đoạn ngắn và đa số là các đoạn trung bình. Khối lương phân tử càng lớn (mạch càng dài) thì nhiệt độ nóng chảy càng cao, độ bền cao nhưng độ chảy thấp. Khối lượng phân tử thấp thì nhiệt độ nóng chảy thấp, độ bền thấp nhưng độ chảy cao. Sự phân bố khối lương của các phân tử polyme là đặc biệt quan trọng. Người ta luôn mong muốn tạo ra vật liệu polyme trong đó các phân tử có cùng độ dài và trọng lượng. Tuy nhiên điều đó rất khó đạt được mà thực tế chỉ có thẻ thu được vật liệu polyme có phân bố khối lượng trong giải hẹp có nghĩa các phân tử có độ dài, trọng lượng không quá xa nhau. Vật liệu polyme có phân bố khối lượng phân tử hẹp dễ gia công hơn và có tính chất cơ lý cao hơn.

doc29 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 18/10/2013 | Lượt xem: 3528 | Lượt tải: 11download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Môn: Vật liệu và công nghệ xử lý vật liệu - Gia công polyme, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ TIỂU LUẬN Khoa: Công nghệ Cơ khí Lớp: ĐHCK5A, Nhóm: 4 Khoá học: 2011-2012 GVHD: Th.S. Nguyễn Minh Tuấn Tp.HCM, Ngày 12 tháng 11 năm 2011 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ …o0&0o… Lớp HP: 210301001 Danh sách nhóm: Nguyễn Văn Lý 09088551 Lê Quang Sinh 09230691 Huỳnh Cường 09084731 Lê Minh Tuấn 09077111 Trần Văn Đệ 09078221 Tp.HCM, Ngày 12 tháng 11 năm 2011 MỤC LỤC PHẦN A: NỘI DUNG 5 VẬT LIỆU HỮU CƠ (POLIME) 5 CẤU TẠO POLYME VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA POLYME 5 Cấu tạo polyme 5 Phân tử polyme 5 Cấu trúc mạch của phân tử polyme 7 Cấu trúc vật liệu của polyme 12 Các tính chất của polyme 13 Tính chất nóng chảy và hòa tan 13 Cơ tính của polyme 13 Các tính chất khác 14 MỘT SỐ VẬT LIỆU POLYME ĐIỂN HÌNH VÀ ỨNG DỤNG 15 Phân loại 15 Chất dẻo 16 Chất dẻo nhiệt dẻo 16 Chất dẻo nhiệt rắn 17 Elastome 18 Lưu hóa 18 Các loại elastome 19 Sợi 20 Màng 20 Chất dẻo xốp 20 Sơn 21 Keo 21 GIA CÔNG POLYME 21 Phôi liệu 21 Các chất phụ gia 22 Các chất tăng cường 22 Gia công polyme 22 Đúc áp lực 22 Đúc ép 23 Đúc trao đổi 23 Đúc phun 23 Đúc đùn 24 Đổ khuôn 26 Các phương pháp gia công polyme 26 PHẦN B: TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 PHẦN A: NỘI DUNG VẬT LIỆU HỮU CƠ (POLYME) Ngày nay nói đến vật liệu hữu cơ, người ta nghĩ ngay đến các polyme hữu cơ bao gồm chất dẻo, cao su, sợi, keo … Trong cơ khí polyme đang được sử dụng ngày một nhiều làm thân vỏ máy, ô tô, ti vi… và đặc biệt là các chi tiết máy bằng composite nền polyme. Có nhiều cách phân loại polyme như: theo nguồn gốc hình thành (polyme tự nhiên và nhân tạo), theo cấu trúc mạch (mạch thẳng, nhánh, mạng lưới, không gian), theo tính chất nhiệt (polyme nhiệt dẻo và polyme nhiệt rắn), theo lĩnh vực ứng dụng (chất dẻo, cao su, sợi, sơn, keo …), theo độ phân cực (phân cực và không phân cực). Vật liệu polyme được chế tạo tương đối dễ, rẻ tiền, tính chất được điều chỉnh trong một khoảng rộng cho nhiều mục đích sử dụng. Gần đây những nghiên cứu và phát triển các vật liệu composite nano polyme với những tính chất đặc biệt về cơ, hóa, nhiệt và dẫn điện, hứa hẹn một khả năng ứng dụng to lớn của các vật liệu polyme. CẤU TẠO POLYME VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA POLYME 1. Cấu tạo polyme a. Phân tử polyme Phân tử polyme khổng lồ được hình thành tử các đơn vị cấu trúc, như các mắt xích nối nhau lặp đi lặp lại nhiều lần gọi là “me”. Me đơn giản là monomer, còn polyme là nhiều “me”. “Me” là đơn vị cơ bản của chuỗi phân tử polyme. a. PVC (polyvinyl clorit), b. PP (polyprôpylen), c. PS (polystyren), d. PMMA (polymêtyn metacrylat) - thủy tinh hữu cơ Polyme dị mạch: mạch chính gồm các nguyên tử cacbon và các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác liên kết với nhau. b) nylon 6,6 polycacbonat Liên kết của các nguyên tử trong phân tử polyme là liên kết đồng hóa trị. Sự tạo thành các mắt xích “me” trong phân tử polyme tạo cho nó tính mềm dẻo, đàn hồi. Phân tử polyme tạo thành từ các “me” có cáu tạo giống nhau thành một chuỗi dài. Khối lượng (độ dài) của phân tử polyme là khác nhau.Trong cùng một vật liệu polyme có những đoạn phân tử dài, có đoạn ngắn và đa số là các đoạn trung bình. Khối lương phân tử càng lớn (mạch càng dài) thì nhiệt độ nóng chảy càng cao, độ bền cao nhưng độ chảy thấp. Khối lượng phân tử thấp thì nhiệt độ nóng chảy thấp, độ bền thấp nhưng độ chảy cao. Sự phân bố khối lương của các phân tử polyme là đặc biệt quan trọng. Người ta luôn mong muốn tạo ra vật liệu polyme trong đó các phân tử có cùng độ dài và trọng lượng. Tuy nhiên điều đó rất khó đạt được mà thực tế chỉ có thẻ thu được vật liệu polyme có phân bố khối lượng trong giải hẹp có nghĩa các phân tử có độ dài, trọng lượng không quá xa nhau. Vật liệu polyme có phân bố khối lượng phân tử hẹp dễ gia công hơn và có tính chất cơ lý cao hơn. b. Cấu trúc mạch của phân tử polyme Hình dạng mạch: mạch polyme thẳng chỉ là đơn giản hóa, các nguyên trong mạch chính liên kết với nhau một góc là 109o,5 với khoảng cách giữa các nguyên tử là 0,154nm. Sơ đồ mạch cacbon trong mặt phẳng Trong không gian Hình dạng mạch không gian có nhiều uốn lượn Trong không gian ba chiều các nguyên tử có thể quay theo chiều quỹ đạo đường tròn đáy hình nón và uốn gập.. Hình dạng mạch quyết định các tính chất quan trọng của polyme trong đó có tính đàn hồi của cao su. Tính chất cơ nhiệt của polyme phụ thuộc nhiều vào khả năng quay của các đoạn mạch khi có ứng lực hoặc thay đổi nhiệt độ. Một số cấu trúc của polyme: Tính chất của polyme ngoài sự phụ vào khối lượng nguyên tử, hình dạng của nó còn phụ thuộc vào cấu trúc mạch phân tử. Có 4 loại cấu trúc mạch polyme gồm polyme mạch thẳng, mạch nhánh, mạch lưới, mạch không gian. Cấu trúc mạch polyme.a) mạch thẳng; b) mạch nhánh; c) mạch lưới; d) mạch không gian. Đối với các copolyme đồng trùng hợp từ hai (hoặc nhiều) monome khác nhau có thể sự sắp xếp các monome khác nhau. Chúng có thể sắp xếp hoàn toàn ngẫu nhiên, sắp xếp xen kẽ, sắp xếp từng khối và sắp xếp theo kiểu ghép. Sơ đồ mạch của các polyme đồng trùng hợp: a) ngẫu nhiên; b) xen kẽ; c) khối; d) ghép Hình thái cấu tạo: một số polyme có các nhóm thế R liên kết trực tiếp với mạch chính. Me (a) và các dạng "đầu nối đuôi" (b), "đầu nối đầu" (c) Trong đó R là một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử không phải hydro (ví dụ: Cl, CH3, C6H5...). Các “me” có thể có kiểu hình thái sắp xếp kiểu “đầu nối đuôi” hoặc “đấu nối đầu”. Sự sắp xếp như trên của các nhóm R làm thay đổi các tính chất của polyme. Cùng một loại polyme nhưng hình thái sắp xếp nhóm thế khác nhau sẽ có tính chất khác nhau. Khi nhóm thế R của các đồng phân ở cùng một bên của mạch, polyme được gọi là izotactic. Khi nhóm thế R nằm cách đều nhau về hai phía, polyme được gọi là syndiotactis. Khi nhóm thế R nằm hoàn toàn ngẫu nhiên, polyme được gọi là atactis . Các đồng phân không gian Izotatic Syndiotactis atactic Đối với các “me” có liên kết đôi còn có đồng phân hình học. Chẳng hạn cao su tự nhiên (izopren) nhóm thế CH3 và nguyên tử H trong cấu trúc là cùng nằm một phía. Nhưng thay đổi cách sắp xếp nhóm thế CH3 và nguyên tử H về hai phía khác nhau ta có một polyme có tính chất khác hẳn gọi là gutta percha. Các đồng phân Cấu trúc của cao su tự nhiên gọi là cấu trúc kiểu cis còn của gutta percha gọi là cấu trúc trans. c. Cấu trúc của vật liệu polyme Phân tử polyme có cấu trúc dạng mạch. Nếu các mạch phân tử polyme sắp xếp không có quy luật thì chúng sẽ tạo thành polyme có cấu trúc vô định hình. Nếu các phân tử polyme sắp xếp có quy luật sẽ tạo nên vật liệu polyme có cấu trúc tinh thể. Thông thường vật liệu polyme là vô định hình nhưng đôi khi cũng tồn tại ở trạng thái tinh thể. Khác với kim loại có cấu trúc hoàn toàn tinh thể, tổ chức vật liệu polyme tinh thể gồm cả trạng thái tinh thể và vô định hình. Nói cách khác các đại phân tử polyme chỉ kết tinh từng đoạn và phân bố xen kẽ giữa các đoạn không kết tinh. Gần đây cách hình dung về trạng thái tinh thể polyme theo mô hình mạch gấp cho ta cách nhìn chính xác và thuận tiện hơn. Cấu trúc mạch gấp của polyme tinh thể Theo mô hình này, các tinh thể polyme là các tấm mỏng, hình dạng đều đặn, dày cỡ 10nm và chiều dài khoảng 10µ. Tổ chức của polyme có thể là hoàn toàn vô định hình hoặc kết tinh một phần, trong đó các vùng tinh thể có sự sắp xếp đều đặn phân bố trong nền vô định hình. Tổ chức của polyme bán tinh thể Một số polyme kết tinh từ trạng thái nóng chảy tạo thành các tiểu cầu (spherulite). Các tiểu cầu bao gồm các tấm tinh thể gấp mạch (vùng sáng), dày cỡ 10nm, hướng từ tâm ra ngoài nằm xen kẽ giữa các khu vực vô định hình (vùng tối). Tính chất cơ lý của polyme cũng phụ thuộc vào trạng thái tổ chức của nó. Polyme tinh thể bền hơn và có nhiệt độ nóng chảy cao hơn polyme vô định hình. 2. Các tính chất của polyme Tính chất nóng chảy và hòa tan Do khối lượng phân tử lớn nên polyme không thể biến sang trạng thái khí. Khi đun nóng chúng không thể chuyển thành chất lỏng có độ nhớt thấp (sền sệt). Nếu trọng lượng phân tử lớn và độ phân cực mạnh thì chúng không hòa tan trong bất cứ dung môi nào. Cơ tính của polyme Phụ thuộc vào cấu tạo, nhiệt độ và các trạng thái vật lý Biến dạng dưới tác dụng của lực: Modun đàn hồi, giới hạn bền kéo, tính dẻo và độ dãn dài của polyme được xác định tương tự như kim loại. kéo khoảng 100MPa. Độ dãn dài tương đối cực đai khoảng 1000% (kim loại tối đa 100%). Khi nhiệt độ tăng modun đàn hồi giảm độ bền kéo giảm, độ dẻo tăng. Tăng tốc độ biến dạng làm tăng tính dẻo và có thể biến dạng dị hướng. Độ bền mỏi: Có thể bị phá hủy dưới tác dụng của tải trọng có chu kỳ, tuy nhiên giới hạn mỏi nhỏ hơn rất nhiều so với kim loại. Cấu trúc khái quát polyme mạch thẳng (hình a) Nhánh (hình b) Mạng lưới (hình c) và không gian( hình d) Độ dai va đập: Phụ thuộc vào điều kiện tác dụng của lực va đập, nhiệt độ và kích thước mẫu. Nhìn chung độ va đập của polyme nhỏ. Độ bền xé: Là năng lượng cần thiết để xé rách một mẫu có kích thước theo tiêu chuẩn quyết định khả năng làm việc của bao bì, vỏ dây điện … Các tính chất khác: Tính chất lão hóa: Là hiện tượng độ cứng tăng dần, mất dần tính đàn hồi và dẻo dẫn tới polyme bị dòn, cứng và nứt vỡ theo thời gian. Thông dụng nhất là sự oxy hóa của polyme bởi oxy khí quyển. Khối lượng riêng: Không cao lắm khoảng 0,9÷2,2 g/cm2 tùy từng loại. Độ bền riêng (độ bền kéo/khối lượng riêng): Một số polyme lớn hơn kim loại (nilon 6.6 có độ bền riêng là 71 km) Tính dẫn nhiệt: Dẫn nhiệt rất thấp, thường làm cách nhiệt dưới dạng bọt, mút …. Tính chất điện : Điện trở suất rất cao 1015-1018 Ω/ cm là chất cách điện tuyệt vời Tính chất quang: một số polyme có thể truyền ánh sáng. Muốn vậy chung phải ở dạng vô định hình (polycacbonat pc truyền sáng 80%, polyester truyền sáng 90%). MỘT SỐ VẬT LIỆU POLYME ĐIỂN HÌNH VÀ ỨNG DỤNG 1. Phân loại Theo nguồn gốc hình thành: polyme có nguồn thiên nhiên như xenlulozo, cao su tự nhiên, protein, enzym. Polyme tổng hợp gồm pe, ps, pp, pvc... Theo cấu trúc mạch phân tử: polyme được chia ra thành polyme mạch thẳng, mạch nhánh, mạch lưới và mạch không gian. Theo tính chịu nhiệt: polyme gồm hai loại, polyme nhiệt dẻo và polyme nhiệt rắn. Theo độ phân cực: chia ra làm hai loại: + Polyme không phân cực + Polyme phân cực Theo lĩnh vực sử dụng: polyme được chia ra thành nhiều nhóm như chất dẻo, sợi, elastome, sơn, keo... 2. Chất dẻo Chất dẻo nhiệt dẻo Các chất dẻo nhệt dẻo có cấu trúc mạch thẳng hoặc nhánh. Chất dẻo nhiệt dẻo có độ mềm dẻo cao thường là không chịu lực, được sử dụng các tấm trong suốt, ống, màng mỏng, vật liệu điện môi... Nhiệt độ sử dụng các vật phẩm bằng chất dẻo nhiệt dẻo thấp, khoảng 60 ÷ 70oC, trên nhiệt độ này nhiều tính chất cơ lý giảm một cách đột ngột. Một số loại chất dẻo nhiệt dẻo: Polyetylen(pe); polystyren(ps) polypropylen(pp); polyamit(pa) polyvinylclorit(pvc) Vật liệu Tính chất Công dụng Polyme nhiệt dẻo Polymetylmet-acrilat (PMMA) Độ trong suốt cao (thủy tinh hữa cơ) bền với thời tiết, cơ tính trung bình Kính ô tô, cửa máy bay, dụng cụ đo đạc Polytetraflo-etylen (PTFE) Trơ trong hầu hết các môi trường, hệ số ma sát nhỏ, có thể sử dụng tới 2600c Vật liệu chống ăn mòn, mài mòn các van, ống, đệm chịu hóa cứng Polyamit (PA) Độ bền cao, bền ma sát, hệ số ma sát nhỏ, hút nước và một số chất lỏng khác Ổ trượt, bánh răng, bàn chải, vỏ bọc dây cáp, dây điện Polycacbonat (PC) Có tính ổn định kích thướt cao, bền va đập, trong suốt, bền nhiệt, chịu hóa chất trung bình hút ít nước Bánh răng, bulong, chụp đèn, mặt nạ an toàn, làm nền phim đĩa CD Polyetylen(PE) Bền hóa, cách điện, dẻo, hệ số ma sát nhỏ, độ bền thấp Chai lọ, ống, màng đồ chơi, cách điện Polypropylen (PP) Bền với sự thay đổi nhiệt độ, cách điện, độ bền mỏi cao, bền hóa chất Chai lọ có thể thanh trùng được, màng bao gói, vỏ tivi Polystyren (PS) Trong suốt, cách điện, ổn định kích thước, chịu nhiệt tốt Làm tường, hộp, bàn ghế, bọc dây điện… Polyvinylclorit (PVC) Độ cứng cao nên hay gia công cùng chất hóa dẻo, bền hóa , có tính phân cực Ống, bọc dây điện, thảm, băng ghi âm, vải trải sàn… Chất dẻo nhiệt rắn Chất dẻo nhiệt rắn được chế tạo từ các chất liên kết là các polyme mạch thẳng và chất đông cứng, chất hóa dẻo, chất độn, chất xúc tiến, dung môi… Chất dẻo nhiệt rắn khi đông cứng có độ bền cao hơn chất dẻo nhiệt dẻo, tính chịu nhiệt cao, cách điện tốt Các chất dẻo nhiệt rắn bao gồm: Nhóm epoxy, phenolformaldehyd, polyete, silicon…. Vật liệu Tính chất Công dụng Polyme nhiệt rắn Epoxy Độ bền cao, cách điện tốt chống ăn mòn, ổn định kích thước, bám dính tốt Vật liệu đúc, keo dán, sơn, vật liệu composite Phenolic Cứng ổn định kích thước tới 1500C. kết hợp tốt với nhiều loại nhựa và chất trộn Chế tạo vật liệu textolit, baxelit, bánh răng… Polyeste Cách điện, bền rẻ Vật liệu composite, chi tiết ôtô, ghế, quạt. Silicon Cách điện, bền, trơ với hóa chất, chịu nhiệt tuyệt vời Sơn chịu nhiệt, cách nhiệt ở nhiệt độ cao, chất dẻo lớn 3. Elastome Một nhóm sản phẩm polyme có tính đàn hồi cao, gồm cả cao su, có tên khoa học chung là elastome. Elastome có cấu trúc mạch lưới chưa được hình thành bởi quá trình lưu hóa. Lưu hóa Lưu hóa là một phản ứng không thuận nghịch xảy ra chủ yếu ở nhiệt độ cao. Các hợp chất lưu huỳnh cho vào trong polyme sẽ nối các mạch cạnh nhau tạo nên mạng lưới các cầu nối lưu huỳnh hình thành trong polyizopren theo phản ứng sau: Cao su chưa lưu hóa mềm và dính. Khi được lưu hóa độ bền cơ và tính chịu oxy hóa đều tăng. Để tạo ra một loại cao su có độ giãn dài lớn mà không đứt các liên kết đồng hóa trị thì mạng lưới phải thua và cách xa nhau. Để đảm bảo điều đó hàm lượng lưu huỳnh thường trong khoảng từ 1 – 5%. Một khi có cấu trúc mạng lưới, elastome có tính chất của nhiệt rắn. Các loại elastome Elastome có nhiều loại như cao su thiên nhiên, cao su divinyl, cao su polyizopren, cao su etylenpropylen, cao su butadien nitril, cao su polysulfua, cao su silicon. Thông dụng nhất là các loại sau đây: Cao su polyizopren tự nhiên: vẫn còn được sử dụng nhiều nhờ tính chất ưu việt về cơ lý, thường được sử dụng chế tạo săm, lốp, ống đệm. Cao su tổng hợp quan trọng nhất là styren-butadien (SBR) có tính cơ lý tốt, chịu ma sát, thường sử dụng làm săm lốp ô tô… Cao su tổng hợp nitril-butadien (SBR) có độ bền hóa học cao, chịu dầu, mỡ, dầu mỏ tốt thường được dùng chế tạo các loại gioăng, ống mềm cho dầu hỏa, hóa chất dầu mỡ, đế gót giày. Cao su silicon là loại cao su đặc biệt có tình chịu nhiệt độ (thấp hoặc cao), cách điện tốt, dùng làm sơn chịu nhiệt, tấm cách điện ở nhiệt độ cao và thấp, chất trám đường ống trong công nghiệp thực phẩm, gioăng kính. 4. Sợi Polyme dùng làm sợi là loại có khả năng kéo thành sợi đến tỷ lệ 100:1 giữa chiều dài và đường kính. Polyme dùng làm sợi phải đáp ứng các yêu cầu về cơ lý hóa tính chất khá khắc khe vì trong khi sử dụng sợi vải chịu các lực cơ học như kéo căng, uốn, mài mòn, xé, cách nhiệt, cách điện, ổn định đối với môi trường. Do vậy polyme phải có giới hạn bền kéo lớn trong khoảng nhiệt độ rộng, modun đàn hồi cao, chịu mài mòn tốt. Để đảm bảo các tính chất đó polyme phải có khối lượng phân tử lớn, có mức độ kết tinh cao, cấu trúc mạch thẳng, cân đối, điều hòa. Các loại polyme được dùng để kéo sợi là polyamit, polyeste (PET), polyacrylonitril và polyuretal. Phương pháp kéo sợi phổ biến là nung polyme đến trạng thái lỏng nhớt, rồi bơm qua khuôn có rất nhiều lỗ nhỏ, tạo thành các sợi đơn và hóa rắn ngay khi tiếp xúc với không khí. Mức độ kết tinh, ngoài phụ thuộc vào bản chất hóa học của polyme, còn phụ thuộc vào tốc độ nguội. Trong quá trình kéo sợi, độ bền modun đàn hồi tăng lên theo hướng trục sợi. 5. Màng Màng là vật liệu phẳng, mỏng có độ dày từ 0,25 – 0,125mm. Màng được sử dụng làm túi, bao bì thực phẩm và chế tạo từ các polyme như polyetylen, polypropylen. Đa số các màng được chế tạo bằng cách đùn qua một khe hẹp của khuôn sau đó cán qua trục để giảm chiều dày và tăng bền. 6. Chất dẻo xốp Đây là loại chất dẻo bên trong nó chứa rất nhiều các lỗ xốp. Người ta chế tạo chất dẻo xốp bằng cách cho vào phôi liệu một chất mà khi gia nhiệt nó giải phóng ra khí trong hỗn hợp polyme. Cũng có thể tạo chất dẻo xốp bằng cách phun khí trơ, CO2 vào polyme ở trạng thái lỏng nhớt như: PU, PS, PVC, cao su… Chất dẻo xốp dùng làm vật liệu đệm, lót, cách nhiệt… 7. Sơn Sơn được phủ lên bề mặt các sản phẩm với các mục đích như bảo vệ khỏi bị môi trường xâm thực, làm tăng vẻ đẹp sản phẩm, cách điện cho sản phẩm. Sơn là hỗn hợp của nhiều chất bao gồm chất tạo màng (polyme), bột màu và dung môi. Vecni khác sơn ở chỗ trong hỗn hợp không có bột màu. Thông thường sơn được phân loại theo bản chất của chất tạo màng như sơn dầu (dầu trẩu, thông…), sơn alkyt, sơn epoxy, sơn polyuretan, sơn silicon… 8. Keo Keo là loại vật liệu polyme dùng để liên kết hai vật rắn với nhau. Keo thường là các loại oligome hoặc các polyme tồn tại dưới dạng lỏng. Độ bền của mối dán bằng keo phụ thuộc vào bản chất polyme (tính kết dính nội) vào tính bám dính của màng keo với vật liệu, vào trạng thái bề mặt của vật liệu được dán. Keo dán có thể là nhiệt dẻo hay nhiệt rắn hoặc elastome, đôi khi là các polime tự nhiên (keo gelatin, keo casein, keo cao su, gôm). GIA CÔNG POLYME Phối liệu: Thông thường các vật liệu polyme không đơn thuần chỉ có các polyme nguyên chất mà thường được pha trộn thêm các chất khác nhau như các chất phụ gia và các chất tăng cường. Các chất phụ gia Chất độn ( bột gỗ, bột talc, bột sét) Các chất hóa dẻo: cho vào hỗn hợp polyme nhằm tăng độ mềm dẻo, làm dễ dàng cho công nghệ tạo hình. Chất ổn định: amin, phenol, mồ hóng cho vào hỗn hợp polyme làm giảm hoặc ức chế quá trình lão hóa của polyme Chất tạo màu: ZnO (màu trắng); chì cromat (màu vàng); Fe2O3(màu đỏ); muội than ( màu đen) Chất chống cháy: alumin, thiếc oxit, các muối phốtphat Các chất phụ gia đặc biệt: dùng để lưu hóa ( lưu huỳnh, peroxit) Các chất tăng cường: Khi trộn với polyme sẽ cải thiện tính chất cơ lý của polyme Một số các chất tăng cường: vải thủy tinh, bột graphit, mica dạng vảy, tấm amian Kỹ thuật gia công polyme Phương pháp tạo hình polyme phổ biến nhất là đúc .Một số phương pháp đúc: Đúc áp lực: kim loại lỏng được điền đầy khuôn và đồng đặc dưới áp lực do khí nóng hoặc dầu ép trong xilanh ép tạo ra Đúc ép: phôi liệu được cân đo chính xác đặt vào giữa hai nửa khuôn được nung nóng ép ở áp lực và nhiệt độ xác định, vật liệu nóng chảy ra và điền kín lòng khuôn Đúc trao đổi: là dạng đúc ép nhưng phối liệu được nung chảy bên ngoài khuôn rồi được phun vào hộp khuôn nên áp lực được phân bố đều hơn Đúc phun: Đúc phun là một quá trình đa năng, tạo ra sản phẩm từ vài gam đến 150kg. Nhựa nóng chảy được đưa vào khuôn đúc, làm lạnh cho đến khi nhựa đóng rắn. Sản phẩm lấy ra và quá trình được lặp lại. Đúc khuôn: năng suất cao, độ chính xác cao, tạo được sản phẩm có hình dạng phức tạp. Với nhựa nhiệt dẻo, 90% sử dụng đúc phun. Đúc phun liên quan đến 1/3 sản lượng nhựa tiêu thụ để gia công nhựa nhiệt dẻo. Công nghệ đúc phun gồm: máy đúc phun, khuôn đúc, thiết bị cấp liệu và vận chuyển, sấy, điều chỉnh nhiệt độ, làm lạnh, thiết bị điều khiển tự động. Thiết bị đúc phun Gồm có 3 phần chính: cụm phun, bàn kẹp và hệ thống điều khiển. Thiết bị phun làm hoá dẻo và phun nhựa. Bàn kẹp đỡ, đón, mở khuôn, tháo sản phẩm. Cụm phun đẩy đầu phun tiếp xúc vào rãnh rót của khuôn, nóng chảy nhựa, phun nhựa nóng chảy vào khuôn, tạo và duy trì áp suất. phối liệu được cân đo chính xác và được một pixton đẩy vào buồng nung, tại đây hỗn hợp ở trạng thái lỏng nhớt được pixton đẩy tiếp qua khe vào khuôn. Áp lực trong suốt quá trình được duy trì cho tới khi polyme rắn lại. Đúc đùn: Nhiệm vụ chính của thiết bị đùn là tạo nên áp suất đủ lớn để đẩy vật liệu qua khuôn. Áp suất này phụ thuộc: cấu trúc hình học của khuôn, tính chất dòng chảy của vật liệu và tốc độ chảy. Plastics extrunder (thiết bị đùn nhựa): di chuyển, bơm nhựa. Plasticating extrunder (thiết bị đùn gia công): không chỉ vận chuyển nhựa mà còn làm nhuyễn hoặc nóng chảy vật liệu nhựa. Vật liệu dạng hạt rắn được cấp vào thiết bị và đưa nhựa đã nóng chảy đến khuôn
Luận văn liên quan