Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ và phụ gia đến độ bền của vật liệu polymer và composite trong công nghệ ép phun

Nội dung text: Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ và phụ gia đến độ bền của vật liệu polymer và composite trong công nghệ ép phun

1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ VÀ PHỤ GIA ĐẾN ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU POLYMER VÀ COMPOSITE TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN Kỹ sư.Lê Quốc Việt Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật – Thành phố Hồ Chí Minh (Điện thoại: 0932778297; E-mail: quocvietla1984@gmail.com) TÓM TẮT Polymers là loại vật liệu được dùng phổ biến hiện nay và dần thay thế các vật liệu kim loại trong các ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng nhờ vào đặc tính của chúng. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của chúng là cơ tính không cao.Vì vậy, việc tăng bền cho vật liệu này là rất cần thiết. Bài báo nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số công nghệ và tỉ lệ thành phần khối lượng các phụ gia Na10MB3A (tên thương mại) đến sức bền kéo của polypropylen (PP).Kết quả cho thấy, khi tỉ lệ thành phần phụ gia tăng dần, sức bền kéo của polypropylen cũng tăng dần.Sức bền kéo đạt giá trị lớn nhất ở một tỉ lệ phụ gia nhất định, sau đó giảm dần khi tỉ lệ thành phần phụ gia tiếp tục tăng vượt qua tỉ lệ này. ABSTRACT Nowadays, Polymers are the material popularly used and gradually replace the meatal materials in industrial and domestic applications thanks to their characteristics.However, their biggest drawback is mechanical property is not high. Therefore, the increasing of strength for this material is very essential. The newspaper studies the influence of technological parameters and component mass ratio additives Na10MB3A (trade names) to the tensile strength of polypropylene (PP). The result shows that when the ratio of the additive increases, tensile strength of polypropylene is also increasing. Tensile strength reaches the maximum value at a certain percentage of additives, then decreases as the ratio of additive components continues to increase over this ratio. 1
2. 1. Giới thiệu Sức bền của vật liệu nhựa có thể được gia tăng bằng nhiều phương pháp. Trong nghiên cứu này, các vi hạt phụ gia được sử dụng để tăng bền cho vật liệu nhựa. Chúng được pha vào vật liệu nhựa với các tỉ lệ khác nhau và được ép phun để tạo ra các mẫu thí nghiệm khác nhau. Hình 1: Máy ép phun và khuôn ép mẫu thử Đối với những chi tiết có kích thước nhỏ, hình dáng phức tạp ta nên dùng phương pháp ép phun để tạo sản phẩm. Chu kỳ ép phun gồm có 4 giai đoạn: a) Giai đoạn kẹp: Lúc đầu cụm kìm đóng khuôn lại rất nhanh nhưng sau đó chậm dần cho đến khi khuôn đóng hoàn toàn. Khi khuôn đã đóng cũng là lúc áp lực kiềm rất lớn được tạo ra để chống lại áp suất cao từ dòng nhựa bắn vào khuôn. Hình 2: Giai đoạn kẹp 2
3. b) Giai đoạn phun: Nhựa nóng chảy được phun vào khuôn rất nhanh do trục vít tiến về phía trước. Lòng khuôn gần như được điền đầy ( điền đầy khoảng 95% lòng khuôn) thì quá trình định hình sản phẩm diễn ra do lòng khuôn có nhiệt độ thấp hơn. Nhựa nóng sẽ nguội dần và xảy ra hiện tượng co rút. Do đó, một lượng nhựa nữa ( khoảng 5%) sẽ tiếp tục được phun vào để bù trừ vào sự co rút cho đến khi miệng phun bị đặc cứng lại. Gọi đây là quá trình kiềm, ngăn dòng chảy ngược của nhựa qua miệng phun. Hình 3: Giai đoạn phun c) Giai đoạn làm nguội:Khuôn vẫn được đóng và nhựa nóng trong lòng khuổn được làm nguội cho đến khi đủ độ cứng để có thể đẩy được rời khổi khuôn. Trong suốt giai đoạn này trục vít vẫn quay và lùi dần lại để chuẩn bị cho lần phun kế tiếp. Hình 4: Giai đoạn làm nguội d) Giai đoạn đẩy: Trong giai đoạn này cụm kìm làm chức năng mở khuôn ra một cách nhanh chống và an toàn. Lúc đầu, cụm kìm mở khuôn một cách chậm chạp và sau đó là nhanh dần cho đến lần cuối hành trình thì nó chuyển động chạm lại để tránh va đập mạnh. Khi khuôn mở ra thì tấm đẩy của khuôn bị cần đẩy của máy đẩy về phía trước để lói sản phẩm ra khỏi khuôn. 3
4. Khi sản phẩm rời khổi khuôn thì cần đẩy sẽ hồi về để sẳn sàng cho một chu kỳ ép phun kế tiếp. Hình 5: Giai đoạn đẩy 2. Thí nghiệm: 2.1. Vật liệu và mẫu thí nghiệm : Trong nghiên cứu này, vật liệu PP lần lượt được pha chất phụ gia Na10MB3A với các tỉ lệ khác nhau và được trộn đều trước khi phun. Các mẫu thí nghiệm với kích thước 160x20x4 mm (hình 6) được chế tạo từ khuôn và máy ép phun như trên hình 1 với cùng điều kiện (nhiệt độ khuôn: 600C, áp suất điền đầy: 200Mpa, tốc độ phun: 110cm3/s) trên máy ép phun Shine Well 120 WB thuộc khoa Cơ khí tại trường ĐHSPKT TPHCM. Hình 6.Mẫu thí nghiệm bằng nhựa PP. 4
5. 2.2. Thiết bị và điều kiện thí nghiệm: Hình 7:Máy đo độ bền kéo INSTRON 5582 Các thí nghiệm sức bền kéo được thực hiện trên máy thử kéo và uốn INSTRON 5582 ( hình 7) tại Trung tâm nghiên cứu chế biến lâm sản, giấy, bột giấy. Đại Học Nông lâm TP.HCM theo tiêu chuẩn ISO 527. Trong quá trình kéo mẫu, toàn bộ dữ liệu diễn ra được ghi lại bởi máy vi tính kết nối với máy thử kéo. Điều kiện thí nghiệm : + Chiều dài kẹp: 110 mm. + Tốc độ kéo: 5mm/phút. + Độ ẩm môi trường: 75%. + Nhiệt độ phòng: 250C. + Để đảm bảo độ tin cậy 95%, theo tính toán số lượng mẫu thí nghiệm cho mỗi tỉ lệ phụ gia trộn là 16 mẫu. 5
6. 2.3. Kết quả thí nghiệm : 2.3.1.Số lượng thí nghiệm: - Thí nghiệm được tiến hành để đánh giá mức độ ảnh hưởng độc lập của các yếu tố đến sức bền kéo của vật liệu sau khi ép phun. - Kết quả của thí nghiệm thể hiện mối tương quan sự ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất và tỉ lệ các chất phụ gia đối với sức bền kéo đứt của vật liệu sau khi pha trộn trong công nghệ ép phun. - Số thí nghiệm cần tiến hành: k n 2 n0 Trong đó : k là số yếu tổ ảnh hường n0 là các giá trị, n0 = 3,5,7 Từ đó : Số lượng thí nghiệm là 7. Số lượng thí nghiệm lặp lại cần tiến hành cho mỗi mức thí nghiệm là bao nhiêu để có thể ước lượng năng suất trung bình trong khoảng 1,5MPa với độ tin cậy 95%, độ lệch chuẩn là  3 Mpa. N: số lượng thí nghiệm cần lặp lại. Tra bảng 2: với hệ số ý nghĩa p=0.05 thì K =1,96.  2 N 4 16 L2  Lập ma trận qui hoạch thực nghiệm: Các yếu tố đầu vào Các mức Khoảng biến Mức trên Mức cơ sở Mức dưới thiên Nhiệt độ (t0) 210 200 190 10 Áp suất (P) 70 65 60 5 Bảng 2.1: Xác lập các yếu tố đầu vào và xác định các mức 6
7. 0 190 t 210 60 P 70 Các yếu tố trong Các yếu tố hệ tọa độ mã hóa N hệ tọa độ tự nhiên Y Z1 Z2 X0 X1 X2 1 190 60 + - - 2 190 70 + - + 3 210 60 + + - 4 210 70 + + + 5 200 65 + 0 0 6 200 65 + 0 0 7 200 65 + 0 0 Bảng 2.2: Chuyển hệ trục tọa độ 2.3.2. Kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu thực nghiệm : a. Ở nhiệt độ t 1900 C,P 60kg. f : Kết quả thí nghiệm sau khi được xử lý trên phần mềm Statgraphic với độ tin cậy γ = 95%, được cho trong bảng 2.3: Bảng 2.3: Tỉ lệ phụ gia Na10MB3A (I) và sức bền kéo (II) ở nhiệt độ 1900C và áp suất 60kg.f : I 0% 1% 2% 3% 5% 7% II 104.426 107.519 110.092 112.055 111.404 109.318 Từ bảng 2.3, mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3Ađược mô tả trên hình 8: 7
8. n kéo (Kg.f) kéo n ề c b c ứ S Hình 8:Biểu đồ quan hệ giữa tỉ lệ % Na10MB3A và sức bền kéo của PP. Nhận xét: Kết quả ở (hình 8) cho thấy sức bền kéo của vật liệu PP tăng nhanh khi tỉ lệ phụ gia tăng từ 1% đến 2% , sức bền kéo đạt giá trị lớn nhất và tăng bền khoảng 7.3% khi tỉ lệ phụ gia đạt khoảng 3%. Khi tỉ lệ phụ gia Na10MB3A tăng lên hơn 3%, sức bền kéo giảm dần. Khi tỉ lệ phụ gia tăng lên 7% thì sức bền kéo giảm mạnh. Y = - 4227.5X2 + 362.153X + 104.471 n kéo (Kg.f) kéo n ề c b c ứ S Tỉ lệ % Na10MB3A Hình 9. Đường cong nội suy đa thức bậc 2 thể hiện mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ % Na10MB3A 8
9. Sau khi xử lý số liệu thực nghiệm, phương trình thực nghiệm đa thức bậc 2 gần đúng (hình 8) biểu diễn mối quan hệ giữa sức bền kéo và tỉ lệ Na10MB3A là: Y = - 4227.5X2 + 362.153X + 104.471 [1] Trong đó: Y : là ứng suất trung bình [Kg.f]. X : là tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3A (%) Hình 10: Biểu đồ ứng xuất-biến dạng của các mẫu thí nghiệm bằng nhựa PP có phụ gia. Nhận xét: Khi pha trộn các thành phần phụ giaở nhiệt độ 1900C và áp suất 60kg.f , nhìn chung hình dạng và đặc tính của biểu đồ ứng suất-biến dạng là không đổi, ở giai đoạn đầu, ứng suất tăng dần phi tuyến theo biến dạng, khi đạt giá trị ứng suất lớn nhất, ứng suất kéo giảm dần tuyến tính, và khi biến dạng đạt đến một giá trị nhất định ứng suất giảm đột ngột – đây là lúc mẫu bị phá hủy hoàn toàn. b. Ở nhiệt độ t 190 0 C, P 70kg. f : Kết quả thí nghiệm sau khi được xử lý trên phần mềm Statgraphic với độ tin cậy γ = 95%, được cho trong bảng 2.4: Bảng 2.4: Tỉ lệ phụ gia Na10MB3A (I) và sức bền kéo (II) ở nhiệt độ 1900C và áp suất 70kg.f : I 0% 1% 2% 3% 5% 7% II 109.504 110.103 111.899 112.853 112.122 110.898 Từ bảng 2.4, mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3Ađược mô tả trên hình 11: 9
10. n kéo (Kg.f) kéo n ề c b c ứ S Hình 11: Biểu đồ quan hệ giữa tỉ lệ % Na10MB3A và sức bền kéo của PP. Nhận xét: Kết quả ở ( hình 11) cho thấy sức bền kéo của vật liệu PP tăng nhanh khi tỉ lệ phụ gia tăng từ 0% đến 1% và sức bền kéo đạt giá trị lớn nhất và tăng bền khoảng 10.7% khi tỉ lệ phụ gia đạt khoảng 3%. Khi tỉ lệ phụ gia Na10MB3A tăng lên hơn 3%, sức bền kéo sẽ giảm nhanh. Y = - 2065.5X2 + 167.032X +109.248 (Kg.f) kéo n ề b c ứ S Tỉ lệ % Na10MB3A Hình 12. Đường cong nội suy đa thức bậc 2 thể hiện mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ % Na10MB3A 10
11. Sau khi xử lý số liệu thực nghiệm, phương trình thực nghiệm đa thức bậc 2 gần đúng (hình 11) biểu diễn mối quan hệ giữa sức bền kéo và tỉ lệ Na10MB3A là: Y = - 2065.5X2 +167.032X +109.248 [2] Trong đó: Y : là ứng suất trung bình [kg.f] X : là tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3A(%) Hình 13: Biểu đồ ứng xuất-biến dạng của các mẫu thí nghiệm bằng nhựa PP có phụ gia. Nhận xét: Khi pha trộn các thành phần phụ giaở nhiệt độ 1900C và áp suất 70kg.f , nhìn chung hình dạng và đặc tính của biểu đồ ứng suất-biến dạng là không đổi, ở giai đoạn đầu, ứng suất tăng dần phi tuyến theo biến dạng, khi đạt giá trị ứng suất lớn nhất, ứng suất kéo giảm dần tuyến tính, và khi biến dạng đạt đến một giá trị nhất định ứng suất giảm đột ngột – đây là lúc mẫu bị phá hủy hoàn toàn. c. Ở nhiệt độ t 2100 C,P 60kg. f Kết quả thí nghiệm sau khi được xử lý trên phần mềm Statgraphic với độ tin cậy γ = 95%, được cho trong bảng 2.5: Bảng 2.5: Tỉ lệ phụ gia Na10MB3A (I) và sức bền kéo (II) ở nhiệt độ 2100C và áp suất 60kg.f : (I) 0% 1% 2% 3% 5% 7% (II) 107.818 109.503 110.833 112.122 111.213 108.406 Từ bảng 2.5, mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3Ađược mô tả trên hình 14: 11
12. n kéo (Kg.f) kéo n ề c b c ứ S Hình 14: Biểu đồ quan hệ giữa tỉ lệ % Na10MB3A và sức bền kéo của PP. Nhận xét: Kết quả ở(hình 14) cho thấy sức bền kéo của vật liệu PP tăng nhanh khi tỉ lệ phụ gia tăng từ 1% đến 2% và sức bền kéo đạt giá trị lớn nhất và tăng bền khoảng 7.8% khi tỉ lệ phụ gia đạt khoảng 3%. Khi tỉ lệ phụ gia Na10MB3A tăng đến 5%, sức bền kéo sẽ giảm dần và tỉ lệ phụ gia tăng đến 7%, sức bền kéo sẽ giảm rất nhanh. n kéo (Kg.f) kéo n ề c b c 2 ứ Y = - 3143.98X + 230.037X + 107.693 S Tỉ lệ % Na10MB3A Hình 15. Đường cong nội suy đa thức bậc 2 thể hiện mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ % Na10MB3A 12
13. Sau khi xử lý số liệu thực nghiệm, phương trình thực nghiệm đa thức bậc 2 gần đúng (hình 15) biểu diễn mối quan hệ giữa sức bền kéo và tỉ lệ Na10MB3A là: Y = -3143.98X2 + 230.037X + 107.693 [3] Trong đó: Y : là ứng suất trung bình [kg.f]. X : là tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3A (%) Hình 16: Biểu đồ ứng xuất-biến dạng của các mẫu thí nghiệm bằng nhựa PP có phụ gia. Nhận xét: Khi pha trộn các thành phần phụ giaở nhiệt độ 2100C và áp suất 60kg.f , nhìn chung hình dạng và đặc tính của biểu đồ ứng suất-biến dạng là không đổi, ở giai đoạn đầu, ứng suất tăng dần phi tuyến theo biến dạng, khi đạt giá trị ứng suất lớn nhất, ứng suất kéo giảm dần tuyến tính, và khi biến dạng đạt đến một giá trị nhất định ứng suất giảm đột ngột – đây là lúc mẫu bị phá hủy hoàn toàn. d. Ở nhiệt độ t 2100 C, P 70kg. f Kết quả thí nghiệm sau khi được xử lý trên phần mềm Statgraphic với độ tin cậy γ = 95%, được cho trong bảng 2.6: Bảng 2.6: Tỉ lệ phụ gia Na10MB3A (I) và sức bền kéo (II) ở nhiệt độ 2100C và áp suất 70kg.f : I 0% 1% 2% 3% 5% 7% II 106.629 108.106 111.829 112.059 110.754 107.843 Từ bảng 2.6, mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3Ađược mô tả trên hình 17: 13
14. (Kg.f) n kéo kéo n ề b c ứ S Hình 17: Biểu đồ quan hệ giữa tỉ lệ % Na10MB3A và sức bền kéo của PP. Nhận xét: Kết quả ở (hình 17) cho thấy sức bền kéo của vật liệu PP tăng nhanh khi tỉ lệ phụ gia tăng từ 1% đến 2% và sức bền kéo đạt giá trị lớn nhất và tăng bền khoảng 6.1% khi tỉ lệ phụ gia đạt khoảng 3%. Khi tỉ lệ phụ gia Na10MB3A tăng đến 5%, sức bền kéo sẽ giảm dần và tỉ lệ phụ gia tăng đến 7%, sức bền kéo sẽ giảm rất nhanh. (Kg.f) kéo n ề b c Y = - 4099.54X2 + 303.944X + 106.431 ứ S Tỉ lệ % Na10MB3A Hình 18. Đường cong nội suy đa thức bậc 2 thể hiện mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ % Na10MB3A 14
15. Sau khi xử lý số liệu thực nghiệm, phương trình thực nghiệm đa thức bậc 2 gần đúng (hình 18) biểu diễn mối quan hệ giữa sức bền kéo và tỉ lệ Na10MB3A là: Y = -4099.54X2 + 303.944X + 106.431 [4] Trong đó: Y : là ứng suất trung bình [kg.f] X : là tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3A (%) Hình 19: Biểu đồ ứng xuất-biến dạng của các mẫu thí nghiệm bằng nhựa PP có phụ gia. Nhận xét: Khi pha trộn các thành phần phụ giaở nhiệt độ 2100C và áp suất 70kg.f , nhìn chung hình dạng và đặc tính của biểu đồ ứng suất-biến dạng là không đổi, ở giai đoạn đầu, ứng suất tăng dần phi tuyến theo biến dạng, khi đạt giá trị ứng suất lớn nhất, ứng suất kéo giảm dần tuyến tính, và khi biến dạng đạt đến một giá trị nhất định ứng suất giảm đột ngột – đây là lúc mẫu bị phá hủy hoàn toàn. e. Ở nhiệt độ t 2000 C,P 65kg. f : Kết quả thí nghiệm sau khi được xử lý trên phần mềm Statgraphic với độ tin cậy γ = 95%, được cho trong bảng 2.7: Bảng 2.7: Tỉ lệ phụ gia Na10MB3A (I) và sức bền kéo (II) ở nhiệt độ 2000C và áp suất 65kg.f : I 0% 1% 2% 3% 5% 7% II 106.753 109.205 110.187 110.532 109.987 108.293 Từ bảng 2.7, mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3Ađược mô tả trên hình 20: 15
16. (Kg.f) kéo n n ề b c ứ S Hình 20: Biểu đồ quan hệ giữa tỉ lệ % Na10MB3A và sức bền kéo của PP. Nhận xét: Kết quả ở(hình 20) cho thấy sức bền kéo của vật liệu PP tăng nhanh khi tỉ lệ phụ gia tăng từ 1% đến 2% và sức bền kéo đạt giá trị lớn nhất và tăng bền khoảng 6.8% khi tỉ lệ phụ gia đạt khoảng 3%. Khi tỉ lệ phụ gia Na10MB3A tăng đến 5%, sức bền kéo sẽ giảm dần và tỉ lệ phụ gia tăng đến 7%, sức bền kéo sẽ giảm rất nhanh và nhỏ hơn so với sức bền kéo ở tỉ lệ phụ gia 1%. n kéo (Kg.f) kéo n ề c b c ứ 2 S Y = - 2553.26X + 192.848X + 107.119 Tỉ lệ % Na10MB3A Hình 21. Đường cong nội suy đa thức bậc 2 thể hiện mối quan hệ giữa sức bền kéo của PP và tỉ lệ % Na10MB3A 16
17. Sau khi xử lý số liệu thực nghiệm, phương trình thực nghiệm đa thức bậc 2 gần đúng (hình 21) biểu diễn mối quan hệ giữa sức bền kéo và tỉ lệ Na10MB3A là: Y = - 2553.26X2 + 192.848X + 107.119 [5] Trong đó: Y : là ứng suất trung bình [kg.f] X : là tỉ lệ thành phần phụ gia Na10MB3A (%) Hình 22: Biểu đồ ứng xuất-biến dạng của các mẫu thí nghiệm bằng nhựa PP có phụ gia. Nhận xét: Khi pha trộn các thành phần phụ giaở nhiệt độ 2000C và áp suất 65kg.f , nhìn chung hình dạng và đặc tính của biểu đồ ứng suất-biến dạng là không đổi, ở giai đoạn đầu, ứng suất tăng dần phi tuyến theo biến dạng, khi đạt giá trị ứng suất lớn nhất, ứng suất kéo giảm dần tuyến tính, và khi biến dạng đạt đến một giá trị nhất định ứng suất giảm đột ngột – đây là lúc mẫu bị phá hủy hoàn toàn. 17
18. Bảng tổng hợp tất cả các giá trị ứng suất kéo trung bỉnh qua mỗi thí nghiệm: tt a b c d h 1% 107.5194 110.1025 109.5025 108.1056 109.205 2% 110.0919 111.8993 110.8325 111.8287 110.1869 3% 112.0550 112.8525 112.1218 112.0587 110.5316 5% 111.4044 112.1218 111.2131 110.7544 109.9873 7% 110.3175 110.8981 108.4062 107.8425 108.2929 Hỉnh 23: So sánh các biểu đồ ứng suất kéo và tỉ lệ phụ gia Na10MB3A ở từng nhiệt độ và áp suất khác nhau. Trong đó: Đường cong a : biểu đồ ứng suất kéo và tỉ lệ Na10MB3A ở nhiệt độ 1900C, áp suất 60kg.f Đường cong b : biểu đồ ứng suất kéo và tỉ lệ Na10MB3A ở nhiệt độ 1900C, áp suất 70kg.f Đường cong c : biểu đồ ứng suất kéo và tỉ lệ Na10MB3A ở nhiệt độ 2100C, áp suất 60kg.f Đường cong d : biểu đồ ứng suất kéo và tỉ lệ Na10MB3A ở nhiệt độ 2100C, áp suất70kg.f 18
19. Đường cong h : biểu đồ ứng suất kéo và tỉ lệ Na10MB3A của ba thí nghiệm trung tâm (e,f,g) ở nhiệt độ 2000C, áp suất 65kg.f Nhận xét chung: Khi ghép các biểu đồ lại với nhau trong khoảng tỉ lệ phụ gia từ 1% đến 7% ( hình 23), ta thấy sức bền kéo của vật liệu PP tăng khi tỉ lệ phụ gia tăng từ 1% đến 2% và sức bền kéo đạt giá trị lớn nhất khi tỉ lệ phụ gia đạt khoảng 3%. Khi tỉ lệ phụ gia Na10MB3A tăng đến 5%, sức bền kéo sẽ giảm dần và khi tăng tỉ lệ phụ gia đến 7%, sức bền kéo sẽ giảm rất nhanh. Kết quả ở (hình 23) cho thấy với tỉ lệ phụ gia Na10MB3A 3% ở nhiệt độ 1900C và áp suất 70kg.f thì giúp cho Polypropylen (PP) đạt được sức bền kéo tốt nhất ( đường cong b), ở nhiệt độ 2000C và áp suất 65kg.f với tỉ lệ phụ gia Na10MB3A 3% thì làm cho Polypropylen (PP) có được sức bền kéo thấp nhất ( đường cong h). 4. KẾT LUẬN Việc sử dụng các hạt phụ gia nano có thể giúp tăng bền cho PP và polymer nói chung. Sức bền kéo của PP có thể đạt giá trị lớn nhất ở một tỉ lệ phụ gia nhất định. Nếu tỉ lệ phụ gia vượt qua giá trị này, sức bền của PP giảm đáng kể do vật liệu trở nên dòn. Nghiên cứu này cho thấy sức bền kéo của PP có thể tăng 10.7% khi sử dụng Na10MB3A ở tỉ lệ 3% với nhiệt độ 1900C và áp suất 70kg.f. Quá trình tăng bền đối với vật liệu polymer độn hạt phụ gia nhờ vào quá trình hấp thụ năng lượng tác động từ bên ngoài của bản thân vật liệu này, liên quan đến sự tập trung ứng suất quanh hạt, quá trình bóc tách polymer trên bề mặt hạt, các dải ứng suất trượt và bóc tách các lớp polymer trong quá trình biến dạng. 19
20. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S.R. Reid, G. Zhou, Impact Behaviour of Fibre-Reinforced Composite Materials and structures, ISBN 1 85573 423 0, October 2000. [2] L.H. Giang, Z. Korinek, J. Steidl,Z. Jenikova, Temperature Effect on Dynamic Fracture Parameters of Short Fiber Composites, SAMPE2003, Dayton-Ohio, USA, 28/09-02/10/2003. [3] L.H. Giang, Z. Korinek, J. Steidl,Investigation of Moisture Effect on Dynamic Fracture Parameters of Polymer Matrix Composites, Juniormat’03, Brno, Czech Republic, 23-24/09/2003, p.156-157, ISPN 80-214-2462-1. [4] K.Friedrich, Fractographic Analysis of Polymer composites, in „Applications of Fracture Mechanics to Composite Materials“, edited by K. Friedrich, Elsevier Science Publishers, B.V., 1989. [5] Lê Quốc Việt (HV), Lê Hiếu Giang (HD), LVTN cao học: ‘Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ và phụ gia đến độ bền của vật liệu polymer và composite trong nghệ ép phun’, Đại Học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM, 2013. [6] Tjong SC, Structural and mechanical properties of polymer nanocomposites, Materials Science and Engineering R. 2006, (53): 73-197. [7] Zuiderduim WCJ, Westzaan C, Huétink J and Gaymans RJ, Toughening of polypropylene with calcium carbonate particles, Polymer-200, 44(1): 261-275. 20
21. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2016-2017 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.