Tài liệu về vật liệu composite FRP doc

Hiện nay vật liệu FRP được ứng dụng rộng rãi trong việc chế tạo các sản phẩm có tính ưu việt và chịu được những điều kiện thời tiết khắc nghiệt, chịu được sự hao mòn hoá học, chịu được s

Trang 1

Tài liệu về vật liệu composite FRP www.icd-composite.vn

PHẦN I KHÁI QUÁT VỀ FRP ( COMPOSITE )

FRP là loại hỗn hợp liên kết bao gồm: Polyester bất bão hoà và được gia cường với sợi thuỷ tinh nên còn gọi là Composite

Hiện nay vật liệu FRP được ứng dụng rộng rãi trong việc chế tạo các sản phẩm có tính ưu việt và chịu được những điều kiện thời tiết khắc nghiệt, chịu được sự hao mòn hoá học, chịu được sự đàn hồi, chống mài mòn, có độ bền cơ học…

Vì vậy FRP ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại như việc chế tạo tàu thuyền, nhà cửa, ô tô, trang trí nội thất…

Việc chế tạo Polyester bất bão hoà được thực hiện trong lò phản ứng với sự hỗ trợ của các dụng cụ tiên tiến, với sự giám sát của

chuyên viên chuyên nghiệp Có bốn thành phần chính trong quy

trình chế tạo Polyester Quy trình sản xuất có liên quan tới sự

polymer hoá mà tại đó các polymer chính được tạo thành và hoà tan trong styren

Các thành phần của nhựa lỏng Polyester bất bão hoà:

1 Acid bất bão hoà để định vị liên kết 3 chiều trong mạng polyester

2 Acid bất bão hoà để ngăn từng đơn vị bất bão hoà trong chuỗi polymer

3 Glycol dùng để ester hoá trong liên kết các acid để hình thành polyester

4 Styren lúc đầu như một dung môi để hoà tan polyester bất bão hoà trong mạng polyester bất bão hoà bắt đầu từ chất xúc tác

peroxyt, styrene tahm gia sự polymer hoá vứi các liên kết bất bão hoà trong mạng polyester để tạo thành sản phẩm liên kết 3 chiều

PHẦN II TỔNG QUÁT VỀ POLYESTER BẤT BÃO HOÀ MỘT SỐ LOẠI DUNG MÔI VÀ QUÁ TRÌNH PHA CHẾ SỢI CỐT THUỶ TINH

Trang 2

Hiện nay trên thị trường có rât nhiều chủng loại polyester được

nhiều nước sản xuất như: Nhật Bản, Singapore, Đài Loan, Hàn Quốc, Autralia… Nhưng do yêu cầu về thị trường và chất lượng của từng loại nên có hai loại thông dụng có chất lượng và uy tín là Fgi của Úc

và SHCP.DYNO của Singapore

Dưới đây xin giới thiệu một số loại, mã số, công thức pha chế từng loại

I GIỚI THIỆU VỀ POLYESTER:

1 GELCOAT

Nhựa Gelcoat polyester có nhiều loại và có công dụng khác nhau như: Bọc ngoài sản phẩm, dùng làm khuôn, trang trí… nhưng có hai loại chính là: G3253T và G3253T-NC

A ĐẶC ĐIỂM

G3253T là loại gelcoat thuộc họ Isophthatic – Neopentyl glycol, đóng rắn nhanh, chống chảy dùng để phủ ngoài thông thường Nó không có sáp và chất xúc tiến thích hợp cho cả hai công nghệ đắp tay và súng phun Tuy nhiên người ta thích sử dụng công nghệ phun hơn bởi vì nó có thể áp dụng cho tất cả các loại nhựa và khi tráng lớp phủ mỏng nó không bị nổ bọt Nhựa G3253T có bề mặt bóng ngay sau khi đóng rắn Nó có tính cơ tốt, bền với nước, bền với hoá chất yếu và tia tử ngoại, do đó làm tăng cường độ bền cho sản

phẩm Ngoài ra giữa lúc gel hoá và lúc đóng rắn ngắn cho nên có thể tăng cường năng suất

G3253T – NC là loại nhựa có chất chống chảy, co xúc tiến nhưng không có sáp (N) Cả hai loại gelcoat trên có thể pha màu tuỳ ý với loại màu có chất lượng tốt

B ỨNG DỤNG

Trang 3

Vì là loại để bao phủ nên có thể sử dụng được với nhựa thường như

là loại vật liệu để hỗ trợ thích hợp để sản xuất các sản phẩm đòi hỏi

độ hấp thụ nước thấp và chịu được hoá chất

C ĐẶC TÍNH

Gelcoat G3253T và G3253T – NC có các đặc tính sau:

Độ ổn định trong tối dưới 25 độ C :6 tháng

D SỬ DỤNG

Cả hai loại trên sẽ tạo bề mặt bóng sau khi đóng rắn hoàn toàn Sự đóng rắn nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào hàm lượng pha chế chất xúc tác ( Butanox ) và chất xúc tiến( Cobalt) Thường sử dụng 1- 1,5% xúc tác và 0,5% xúc tiến Để pha trộn đều màu với nhựa nên

sử dụng máy trộn Nếu thấy gelcoat có độ nhớt cao (đặc ) có thể dùng Styren monomer ( SM ) để pha loãng cho dễ phun hơn Tuy nhiên nếu thêm quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của gelcoat Chú ý: Nếu hoà tan chất xúc tiến ( Cobalt ) vào trong gelcoat hoàn toàn trước khi cho chất xúc tác vào Tránh pha trộn đồng thời vì chúng phản ứng với nhau sẽ gây nổ

2 NHỰA ĐÚC POLYESTER

Bao gồm 2 loại 3114 và 3116

Trang 4

Nhựa 3114 và 3116 là hai loại đúc có nhiệt độ toả nhiệt thấp thuộc loại Orthophthalic, dùng để đúc các sản phẩm trang trí Nó không chứa sáp và không có chứa chất xúc tiến Nhựa này có dòng chảy tự

do và sức căng bề mặt thấp nên có thể dùng làm những vật không

có bọt

Loại có độ nhớt thấp dùng để đúc các sản phẩm phức tạp trong khi loại có độ nhớt cao dung để đúc các sản phẩm có độ bền cơ học mặc

dù khó gia công hơn

Hai loại này có màu trong suốt, có độ co thấp thích hợp để làm đồ trang trí, các sản phẩm được làm từ hai loại này có độ bền va đập tốt và có tính cách điện…

B ỨNG DỤNG

Dùng để đúc các sản phẩm trang trí: đồ mỹ nghệ, đồ sứ giả, đồ chặn giấy, chụp đèn ngủ, khay, cán bút, hoa cẩm thạch giả, các sản phẩm cách điện

C ĐẶC TÍNH

Có các đặc tính sau:

Thời gian gel hoá 30 độ C :9-12 Phút

D SỬ DỤNG PHA CHẾ

Trang 5

Dùng để tạo sản phẩm đẹp khi đóng rắn hoàn toàn

Nồng độ pha chế 1% chất xúc tác 0,5% chất xúc tiến Cách làm thích hợp là làm nhiều lớp vì khi làm sản phẩm có độ dày thì nhiệt

độ gel cao nên dễ bị nứt vỡ, nên giảm chất xúc tác tuỳ theo mỗi lớp Chất xúc tiến Cobalt phải được hoà tan hoàn toàn trước khi cho chất xúc tác vào

3 NHỰA POLYESTER BỀN VỚI SỰ ĂN MÒN

Gồm 2 loại: LP-8Q và LP-8BQTN

LP-8Q là loại nhựa đóng rắn nhanh chống chảy thuộc loại Bisphenol dùng cho những yêu cầu bền với sự ăn mòn Nó không chứa sáp và chất xúc tiến, thích hợp cho cả hai công nghệ đắp tay và sung phun Nhựa này đễ dàng thấm ướt với sợi thuỷ tinh, có thể sử dụng để cuốn sợi, đúc tiếp xúc, đùn và quay ly tâm LP-8BQTN là loại nhựa

có chất chống chảy, có xúc tiến nhưng không có sáp Những sản phẩm được làm từ loại nhựa này sau khi đóng rắn hoàn toàn có đặc tính cấu trúc cao Nó có độ bền tối ưu với acid, bazơ mạnh, nhiều môi trường hoá học ăn mòn khác và nó cũng có độ bền nhiệt tốt Ngoài ra sản phẩm cũng có tính năng cơ học tốt do đó làm độ bền tăng lên

B ỨNG DỤNG

LP-8Q được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hoá chất và thực phẩm Được ứng dụng làm thùng chứa acid, bazơ, nhiên liệu, nông sản thực phẩm, vật ngăn đường, tháp lọc hơi đốt, ống container

C ĐẶC TÍNH

Trang 6

Có các đặc tính sau:

D SỬ DỤNG VÀ PHA CHẾ

Nhựa LP-8Q tạo ra sản phẩm đẹp khi đóng rắn hoàn toàn Để làm được như vậy, cần phải trộn đúng cách chất xúc tác và chất tiến ở nhiệt độ phòng với khoảng thời gian vừa đủ để làm tăng độ bền với nhiệt và nước, hoá chất được tối ưu Cần phải chú trọng đến quá trình sau khi đóng rắn sản phẩm Thời gian gel hoá phụ thuộc vào lượng xúc tác và xúc tiến,thông thường dùng 1-1,5% xúc tác cùng với 0,5% xúc tiến Có thể điều chỉnh quá trình gel hoá dài hơn hay ngắn hơn tuỳ thuộc vào tăng hay giảm xúc tác hoặc xúc tiến Tuy nhiên theo nguyên tắc lượng xúc tác không nên quá 2% và không được thấp hơn 0,5% Trong khi đó chất xúc tiến nên dùng trong khoảng 0,4%-1% cần phải cân đo chính xác Nếu độ nhớt của nhựa gia tăng khi thời gian lưu trữ kéo dài, có thể cho them SM để giảm

độ nhớt xuống mức yêu cầu

4 NHỰA DÙNG LÀM CẨM THẠCH NHÂN TẠO: 2719

2719 là nhựa thuộc loại orthophthalic đóng rắn nhanh và có mùi, toả nhiệt thấp dùng để làm cẩm thạch nhân tạo Nó chứa sáp nhưng không chứa chất xúc tiến, loại nhựa này trong và có màu nhạt, khi dung chất xúc tiến CM( cobalt ) sẽ có tính năng phân tán màu tốt và

ổn định màu sau khi đóng rắn Độ nhớt của nhựa 2719 tương đối

Trang 7

thấp để dễ ẩm ướt, loại bọt khhí nhanh và chấp nhận một hàm

lượng chất độn cao, do đó đảm bảo sự gia công dễ dàng

B ỨNG DỤNG

Nhựa này được sử dụng để làm nhiều loại cảm thạch với nhiều hình dạng và màu sắc đặc biệt Được ứng dụng làm sàn nhà tắm, mặt bàn, bộ phòng tắm, tường cẩm thạch nhân tạo và mã não nhân tạo

C ĐẶC TÍNH

Nhựa lỏng polyester 2791 có những đặc tính sau:

Thời gian gel ho á 30 độ C :8-10 Phút

Nhựa 2719 tạo ra sản phẩm đẹp khi đóng rắn hoàn toàn Để làm được như vậy, cần phải chọn đúng cách chất xúc tác và chất tiến với khoảng thời gian vừa đủ Thời gian gel hoá phụ thuộc vào lượng xúc tác và xúc tiến Thường thì cần 1-1,5% xúc tác cùng với 0,5% xúc tiến Có thể điều chỉnh lượng pha chế để thời gian gel hoá dài hơn hay ngắn hơn bằng cách tăng hay giảm xúc tác hoặc xúc tiến nhưng không được cho lượng xúc tác được quá 2% và không được thấp hơn 0,5% Trong khi đó chất xúc tiến nên dùng trong khoảng 0,4%-1% Chất xúc tiến đã được hoà tan hoàn toàn trước khi cho xúc tác vào tránh trường hợp hoà trộn trực tiếp dễ gây phản ứng và gây nổ

Trang 8

5 NHỰA PHỦ NỀN GỖ DÁN 3312-3319

Mã 331 là loại nhựa đóng rắn nhanh, thuộc loại orthophthalic dùng

để làm sản phẩm nhựa nền gỗ,nó chứa sáp và chất xúc tiến NC hoặc

CM tuỳ theo yêu cầu Loại NC có hàm lượng Cobal cao hơn loại CM

và do đó có thể phủ ngoài để làm khô và cứng nhanh hơn Tuy nhiên loại CM được sử dụng khi sản phẩm cuối yêu cầu có màu vàng nhạt

và trong suốt

Nhựa 331 có trên thị trường có độ nhớt khác nhau từ 2-9 poises Những loại nhựa này có mã số từ 3312-3319 với con số cuối cùng tượng trưng cho độ nhớt

Khi sử dụng có thể tiết kiệm giá thành với loại độ nhớt thấp hơn thì

có thể đạt chất lượng tốt hơn khi sử dụng loại có độ nhớt cao.Nó có

độ kết dính tuyệt hảo và có thể loại bọt nhanh chóng do đó đảm bảo gia công dễ dàng Gỗ bọc loại nhựa này có bề mặt trong suốt và sáng với độ cứng tốt Tuy nhiên trà nhám và đánh bóng sẽ được yêu cầu để khô bề mặt bóng yếu hơn

B ỨNG DỤNG

Nhựa 331 là nhựa có công thức đặc biệt để sử dụng trong gỗ bọc nhựa như ván trang trí hoặc vật liệu trong vỏ bọc tivi, đồ gỗ và các vật dụng gia đình khác Với mục đích trang trí, người ta sử dụng giấy nền với hoa văn và màu sắc đặc biệt Nếu chỉ cần màu trơn không

có hoa văn, sắc tố ( Poste ) phải được trộn với nhựa trước khi sử dụng

C ĐẶC TÍNH

Trang 9

Nhựa lỏng 331 có những đặc tính sau:

Thời gian đóng rắn 30 độ C :12-15 Phút

Nhựa 331 có thể kết dính đễ dàng và chắc chắnvới nền gỗ khi đã đóng rắn hoàn toàn Để làm được như vậy cần phải có sự kết hợp chính xác lượng xúc tác và chất tiến Thời gian gel hoá phụ thuộc vào lượng xúc tác và xúc tiến Mức thông thường là 1% xúc tác cùng với 0,5% xúc tiến Có thể điều chỉnh lượng pha chế theo thời gian tuỳ ý nhưng không vượt quá quá 2% và không được thấp hơn 0,5% chất xúc tác, chất xúc tiến nên dùng từ 0,4-1%, chất xúc tiến phải được hoà trộn hoàn toàn trước khi cho xúc tác vào để tránh trường hợp nổ

6 NHỰA POLYESTER DÙNG ĐỂ LỢP NGÓI: 2671L-2671S

Nhựa 2671L là loại nhựa đóng rắn nhanh, thuộc loại orthophthalic dùng để làm tấm dợn sóng có màu trơn,nó chứa sáp nhưng không chứa chất xúc tiến Loại nhựa này trong suốt, do đó khi dùng chất xúc tiến CM (Cobal- Mêco ) sẽ tạo ra các tấm trong suốt có tính chất chịu thời tiết tốt và độ bền cao với chỉ số phản xạ được xác định bởi chất lượng sợi thuỷ tinh sử dụng

Độ nhớt của nhựa 2671L tương đối thấp, do đó sợi thuỷ tinh dễ dàng

Trang 10

thấm ướt với nhựa tạo điều kiện gia công dễ dàng Cả hai loại 2671L

và 2671S đều có thể cho trước chất xúc tiến khi sử dụng trong quá trình đắp liên tục

B ỨNG DỤNG

Nhựa 2671L và 2671S thích hợp để sản xuất những tấm trong suốt đơn sóng đơn giản, dung để lợp ngói, ứng dụng làm nhà kính, trại chăn nuôi, hồ bơi, sân trong, phòng tập thể dục, bãi đậu xe…

C ĐẶC TÍNH

Có những đặc tính sau:

D SỬ DỤNG

Những sản phẩm làm từ 2671L có đặc tính chịu được thời tiết tốt có thể để ở ngoài trời trong thời gian lâu dài Để làm được như vậy cần phải có sự kết hợp chính xác lượng xúc tác và chất tiến để nhựa đóng rắn ở nhiệt độ phòng với thời gian đủ Thông thường là 1-1,5% xúc tác cùng với 0,5% xúc tiến Cả hai loại đều có thể điều chỉnh theo thời gian gel hoá dài hay ngắn bằng cách tăng hay giảm phụ gia.Tuy nhiên theo nguyên tắc lượng xúc tác này không vượt quá quá 2% và không được thấp hơn 0,5% và chất xúc tiến nên dùng trong khoảng 0,4-1% nhưng phải cân đong chính xác Chất xúc tiến

Trang 11

phải được hoà tan hoàn toàn trước khi cho xúc tác vào để tránh

trường hợp nếu độ nhớt của nhựa gia tăng khi thời gian lưu trữ kéo dài, có thể thêm SM để giảm độ nhớt xuống yêu cầu nhưng không được quá liều có thể làm giảm cơ tính của nhựa

7 NHỰA ĐẮP THÔNG DỤNG 268BQT

268BQTN 268QT 268QTN

Với độ thoát styren thừa ở mức độ thấp

268BQT-LSE 268BQTN-LSE 268QT-LSE 268QTN-LSE

Nhựa BQT là loại nhựa đóng rắn nhanh chống chảy thuộc họ

orthophthalic Mục đích là tẩm thấm các sản phẩm thông thường Nó chứa sáp và chất xúc tiến, thích hợp cho cả hai phương pháp đắp tay

và súng phun Những loại còn lại cùng có mục đích cũng sẵn trên thị trường báo gồm: 268BQTN ( chưa thêm sáp ) 268QT ( chưa có chất xúc tiến ) 268QTN ( chưa có sáp và chất xúc tiến ) Loại nhựa chưa

có sáp dùng để tẩm thấm phần đỉnh và đáy Với loại nhựa chưa có chất xúc tiến người sử dụng phải thêm vào tuỳ theo yêu cầu sử

dụng Loại 268 LSE cơ bản thì giống như 268 thông thường nhưng có tính năng rất đặc biết đó là bộ thoát Styren monomer (SM) rất thấp (15+5g/m2 ở 230C trong vòng 30 phút) làm cho nồng độ Styren trong phân xưởng ít hơn

B ỨNG DỤNG

Nhựa này được ứng dụng để làm chất gia cường sợi thuỷ tinh đa dạng như: Thuyền, canô, kệ xe buýt, buồng điện thoại, ghế sân bóng đá, cá mô hình, bồn dự trữ và chứa nước, tháp làm lạnh, chậu

Trang 12

trồng cây, phòng tắm, thùng chứa nhiên liệu, thùng rác, mũ an

toàn, đường ống dẫn nhiên liệu, hố rác tự hoại, sườn xe hơi, các khung sườn bê tông, ghế, bàn, các sản phẩm gia dụng khác Sợi thuỷ tinh tẩm thấm với loại nhựa này sẽ mang lại cho sản phẩm có

độ bền cơ học tuyệt hảo Nhựa 268BQT và các đồng loại của nó được chứng nhận bởi hang Register’s Loyel ngành hàng hải sử dụng để đóng tàu

C ĐẶC TÍNH

Nhựa 268BQT có những đặc tính sau:

Chất xúc tiến 6% hàm lượng Cobalt :0,5%

Thời gian đóng rắn 30 độ C :30-35 Phút

Nhiệt độ toả nhiệt :130-140 phút

D TÍNH CHẤT

Nhựa 268BQT nguyên chất:

- Độ hấp thụ nước (trong 7ngày) : 0,35%

- Nhiệt độ biến dạng : 67,3oC

- Độ giãn dài ở điểm gãy : 3,2%

- Trọng lượng riêng ở 25oC : 1,13kg/l

- Độ co rút thể tích khi đóng rắn : 9%

- Hàm lượng chất bay hơi : 35,6%

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	177,46 KB