Nghiên cứu độ bền kéo của hỗn hợp Poly Butylene Terephthalate (PBT) và Etylenvinyl Axetat (EVA)

• Tác giả: Nguyễn Trần Như Ngọc
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Thị Hồng Nga
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kĩ thuật Công nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu độ bền kéo của hỗn hợp Poly(butylene terephthalate) và Etylen-vinyl axetat
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học của sinh viên
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• Danh mục bảng biểu
• Danh mục sơ đồ hình vẽ
• Danh mục những từ viết tắt
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài
• 1.2. Lý do chọn đề tài. Mục tiêu của đề tài
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Ngành công nghiệp nhựa
• 2.2. Giới thiệu về nhựa PBT và nhựa EVA
• 2.3. Tổng quan về nhựa PBT
• 2.4. Tổng quan về nhựa EVA
• 2.5. Vật liệu trộn hợp Polymer
• 2.6. Những yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính của vật liệu trộn hợp Polyme
• 2.7. Phân loại vật liệu trộn hợp Polyme
• 2.8. Phương pháp xác định sự tương hợp của vật liệu trộn hợp polyme
• 2.9. Những yếu tố ảnh hưởng đến vật liệu trộn hợp Polyme
• 2.10. Các phương pháp chế tạo vật liệu trộn hợp polymer
• 2.11. Ưu điểm và ứng dụng của vật liệu trộn hợp polyme
• 2.12. Hỗn hợp PBT/EVA blend
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM
• 3.1. Các tỷ lệ của hỗn hợp nhựa được sử dụng trong thí nghiệm
• 3.2. Máy ép phun sử dụng trong ép mẫu
• 3.3. Chuẩn bị cho ép thử mẫu
• 3.4. Chuẩn bị vật liệu
• 3.5. Quy trình ép sản phẩm
• 3.6. Đo độ bền kéo theo tiêu chuẩn ASTM D638
• 3.7. Đo độ bền va đập theo tiêu chuẩn ASTM D256
• 3.8. Quan sát tổ chức tế vi
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả kiểm tra độ bền kéo theo tiêu chuẩn ASTM D638
• 4.2. Kết quả kiểm tra mẫu PBT (100%PBT)
• 4.3. Kết quả kiểm tra mẫu 5EVA (95%PBT/5%EVA)
• 4.4. Kết quả kiểm tra mẫu 10EVA (90%PBT/10%EVA)
• 4.5. Kết quả kiểm tra mẫu 15EVA (85%PBT/15%EVA)
• 4.6. Kết quả kiểm tra mẫu 20EVA (80%PBT/20%EVA)
• 4.7. Kết quả kiểm tra mẫu 25EVA (75%PBT/25%EVA)
• 4.8. Kết quả đo độ bền va đập Izod theo tiêu chuẩn ASTM D256
• 4.9. Kết quả nghiên cứu tổ chức tế vi
• 5. CHƯƠNG 5: QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM
• 5.1. Kết quả phân tích độ bền kéo
• 5.2. Kết quả phân tích độ bền va đập
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào độ bền kéo của hỗn hợp PBT và EVA, hai loại vật liệu nhựa nhiệt dẻo phổ biến. Mục tiêu chính là xác định tỷ lệ tối ưu giữa PBT và EVA để cải thiện tính chất cơ học của vật liệu. PBT được biết đến với độ bền cơ học cao, trong khi EVA mang lại tính đàn hồi tốt. Việc kết hợp hai loại nhựa này nhằm tạo ra vật liệu có tính bền và tính đàn hồi cân bằng, phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp.

1.1. Lý do chọn đề tài

Sự phát triển của ngành công nghiệp vật liệu đòi hỏi các loại nhựa có tính năng vượt trội. PBT và EVA là hai loại nhựa được sử dụng rộng rãi, nhưng mỗi loại có những hạn chế riêng. Việc nghiên cứu hỗn hợp PBT/EVA nhằm khắc phục những hạn chế này, tạo ra vật liệu có tính bền và tính đàn hồi tốt hơn. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc ứng dụng vào các sản phẩm công nghiệp và dân dụng.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm xác định tỷ lệ tối ưu của EVA trong hỗn hợp PBT/EVA để đạt được độ bền kéo và độ bền va đập tốt nhất. Các mẫu thí nghiệm được chuẩn bị với tỷ lệ EVA từ 5% đến 25%, sau đó được kiểm tra theo tiêu chuẩn ASTM D638 và ASTM D256. Kết quả sẽ giúp đánh giá khả năng tương hợp của hai loại nhựa và tìm ra tỷ lệ phù hợp nhất cho các ứng dụng thực tế.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thí nghiệm và phân tích để đánh giá độ bền kéo và độ bền va đập của hỗn hợp PBT/EVA. Các mẫu được ép phun với tỷ lệ EVA khác nhau, sau đó được kiểm tra theo tiêu chuẩn ASTM. Quá trình nghiên cứu bao gồm chuẩn bị vật liệu, ép mẫu, đo đạc và phân tích kết quả. Các phương pháp này đảm bảo tính chính xác và khách quan trong việc đánh giá tính chất cơ học của vật liệu.

2.1. Chuẩn bị vật liệu

Các mẫu hỗn hợp PBT/EVA được chuẩn bị với tỷ lệ EVA từ 5% đến 25%. Vật liệu được sấy khô để loại bỏ độ ẩm, sau đó được ép phun bằng máy ép phun SW-120B. Quy trình ép phun được thực hiện theo các thông số kỹ thuật chuẩn, đảm bảo độ đồng nhất và chất lượng của mẫu. Các mẫu sau khi ép được kiểm tra kích thước và hình dạng để đảm bảo phù hợp với tiêu chuẩn ASTM.

2.2. Phương pháp đo đạc

Độ bền kéo được đo bằng máy Testometric theo tiêu chuẩn ASTM D638. Độ bền va đập được đo bằng máy Tinius Olsen IT504 theo tiêu chuẩn ASTM D256. Các kết quả đo được ghi lại và phân tích để đánh giá sự thay đổi tính chất cơ học của vật liệu theo tỷ lệ EVA. Quá trình đo đạc được thực hiện nhiều lần để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy độ bền kéo của hỗn hợp PBT/EVA giảm khi tỷ lệ EVA tăng. Ngược lại, độ bền va đập tăng lên khi tỷ lệ EVA tăng. Điều này cho thấy EVA có khả năng cải thiện tính đàn hồi của vật liệu, nhưng làm giảm tính bền của nó. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về hỗn hợp PBT/EVA, và cung cấp cơ sở để lựa chọn tỷ lệ phù hợp cho các ứng dụng cụ thể.

3.1. Kết quả độ bền kéo

Kết quả đo độ bền kéo cho thấy mẫu 100% PBT có độ bền kéo cao nhất, trong khi mẫu 25% EVA có độ bền kéo thấp nhất. Sự giảm độ bền kéo khi tăng tỷ lệ EVA là do EVA có tính đàn hồi cao hơn, làm giảm khả năng chịu lực kéo của vật liệu. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về hỗn hợp PBT/EVA.

3.2. Kết quả độ bền va đập

Kết quả đo độ bền va đập cho thấy mẫu 25% EVA có độ bền va đập cao nhất, trong khi mẫu 100% PBT có độ bền va đập thấp nhất. Sự tăng độ bền va đập khi tăng tỷ lệ EVA là do EVA có khả năng hấp thụ năng lượng va đập tốt hơn. Kết quả này cho thấy EVA có thể cải thiện tính đàn hồi của vật liệu, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu va đập.

IV. Ứng dụng và kết luận

Nghiên cứu đã xác định được tỷ lệ tối ưu của EVA trong hỗn hợp PBT/EVA để đạt được tính bền và tính đàn hồi cân bằng. Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong các ngành công nghiệp yêu cầu vật liệu có tính năng vượt trội, như ngành ô tô, điện tử và xây dựng. Nghiên cứu cũng mở ra hướng phát triển mới trong việc cải thiện tính chất cơ học của vật liệu nhựa, góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp vật liệu.

4.1. Ứng dụng công nghiệp

Hỗn hợp PBT/EVA với tỷ lệ EVA phù hợp có thể được sử dụng trong các sản phẩm yêu cầu tính bền và tính đàn hồi, như linh kiện ô tô, vỏ điện tử và vật liệu xây dựng. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở để lựa chọn vật liệu phù hợp cho các ứng dụng cụ thể, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của sản phẩm.

4.2. Kết luận và hướng phát triển

Nghiên cứu đã chứng minh khả năng tương hợp của PBT và EVA, đồng thời xác định được tỷ lệ tối ưu để cải thiện tính chất cơ học của vật liệu. Hướng phát triển tiếp theo là nghiên cứu thêm về các yếu tố ảnh hưởng đến tính bền và tính đàn hồi của hỗn hợp, cũng như ứng dụng vật liệu này trong các ngành công nghiệp khác nhau.