Nghiên Cứu Độ Bền Kéo Của Sản Phẩm Phun Ép Nhựa Bằng Vật Liệu PBT/TPU

Nghiên cứu độ bền kéo của sản phẩm phun ép nhựa PBT TPU với tỉ lệ thành phần TPU khác nhau, cung cấp thông tin hữu ích cho ngành công nghiệp.

• Tác giả: Nguyễn Đăng Khoa
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Sơn Minh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí
• Đề tài: Nghiên Cứu Độ Bền Kéo Của Sản Phẩm Phun Ép Nhựa Bằng Vật Liệu PBT/TPU Với Tỉ Lệ Thành Phần TPU Khác Nhau
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023-2024
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT ĐỒ ÁN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Tổng quan các nghiên cứu trong lĩnh vực đề tài
• 1.2. Lý do chọn đề tài
• 1.3. Mục tiêu chủ đề
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Đối tượng và phạm vi
• 1.6. Nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NHỰA VÀ CÔNG NGHỆ PHUN ÉP NHỰA
• 2.1. Giới thiệu PBT
• 2.2. Tổng quan nhựa PBT tái sinh
• 2.3. Giới thiệu TPU
• 2.4. Giới thiệu chung về công nghệ phun ép nhựa
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ TẢ CHUNG VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ BỀN KÉO CỦA VẬT LIỆU PHUN ÉP NHỰA
• 3.1. Mô tả chung về độ bền kéo
• 3.2. Các khái niệm trong độ bền kéo
• 3.3. Cơ chế tạo ra độ bền kéo
• 3.4. Xác định độ bền kéo
• 3.5. Yếu tố ảnh hưởng đến độ bền kéo
• 4. CHƯƠNG 4: CHỌN MẪU VÀ CHẾ TẠO MẪU PHỤC VỤ THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỘ BỀN KÉO
• 4.1. Chọn mẫu thử độ bền kéo cho sản phẩm nhựa
• 4.2. Chế tạo mẫu thử độ bền kéo cho sản phẩm nhựa
• 4.3. Chuẩn bị nhựa
• 4.4. Quá trình tạo mẫu bằng công nghệ phun ép nhựa
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH THỬ ĐỘ BỀN KÉO
• 5.1. Nguyên lý hoạt động của máy
• 5.2. Bộ truyền bánh răng
• 5.3. Bộ kẹp định tâm
• 5.4. Các chi tiết tiêu chuẩn
• 5.5. Thước quang
• 5.6. Vít me – đai ốc
• 5.7. Bạc đạn dẫn hướng
• 5.8. Bạc đạn chịu lực
• 5.9. Hộp giảm tốc
• 5.10. Nhôm định hình 80x80
• 5.11. Lắp ráp và thử nghiệm
• 6. CHƯƠNG 6: THỬ NGHIỆM ĐỘ BỀN KÉO VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
• 6.1. Giới thiệu thiết bị và quy trình thử nghiệm
• 6.2. Tổng hợp và phân tích kết quả
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN
• DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BIỂU ĐỒ
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu độ bền kéo sản phẩm phun ép nhựa PBT TPU

Nghiên cứu độ bền kéo của sản phẩm phun ép nhựa PBT/TPU là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ chế tạo nhựa. Độ bền kéo là một trong những chỉ tiêu chính để đánh giá khả năng chịu lực của sản phẩm nhựa trong các ứng dụng thực tiễn. Việc nghiên cứu này không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển vật liệu nhựa bền vững.

1.1. Định nghĩa và tầm quan trọng của độ bền kéo

Độ bền kéo là khả năng của vật liệu chịu được lực kéo mà không bị đứt. Đây là yếu tố quyết định trong việc lựa chọn vật liệu cho các ứng dụng khác nhau, đặc biệt trong ngành công nghiệp ô tô và điện tử.

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền kéo của nhựa PBT TPU

Độ bền kéo của nhựa PBT/TPU phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tỷ lệ pha trộn, quy trình sản xuất và điều kiện môi trường. Việc hiểu rõ các yếu tố này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu độ bền kéo nhựa PBT TPU

Mặc dù nhựa PBT và TPU có nhiều ưu điểm, nhưng việc nghiên cứu độ bền kéo của chúng vẫn gặp phải một số thách thức. Đặc biệt, việc xác định tỷ lệ pha trộn tối ưu giữa PBT và TPU là một vấn đề cần được giải quyết.

2.1. Khó khăn trong việc xác định tỷ lệ pha trộn

Việc xác định tỷ lệ pha trộn giữa PBT và TPU ảnh hưởng lớn đến độ bền kéo. Cần có các phương pháp thử nghiệm chính xác để tìm ra tỷ lệ tối ưu.

2.2. Ảnh hưởng của quy trình sản xuất đến độ bền kéo

Quy trình sản xuất như phun ép nhựa có thể ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất của sản phẩm. Cần nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

III. Phương pháp nghiên cứu độ bền kéo sản phẩm nhựa PBT TPU

Để nghiên cứu độ bền kéo của sản phẩm nhựa PBT/TPU, các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn được áp dụng. Việc sử dụng máy thử kéo là một trong những phương pháp chính để đánh giá độ bền kéo.

3.1. Thiết kế và chế tạo mẫu thử kéo

Mẫu thử kéo được chế tạo theo tiêu chuẩn để đảm bảo tính chính xác trong quá trình thử nghiệm. Việc lựa chọn kích thước và hình dạng mẫu là rất quan trọng.

3.2. Quy trình thử nghiệm độ bền kéo

Quy trình thử nghiệm độ bền kéo bao gồm việc sử dụng máy thử kéo để đo lực kéo và độ giãn dài của mẫu. Kết quả thu được sẽ được phân tích để đưa ra các kết luận.

IV. Kết quả nghiên cứu độ bền kéo của sản phẩm nhựa PBT TPU

Kết quả nghiên cứu cho thấy độ bền kéo của sản phẩm nhựa PBT/TPU có sự khác biệt rõ rệt tùy thuộc vào tỷ lệ pha trộn. Việc phân tích kết quả giúp đưa ra những nhận định quan trọng về tính chất của vật liệu.

4.1. Phân tích kết quả thử nghiệm

Kết quả thử nghiệm cho thấy rằng tỷ lệ pha trộn 70% PBT và 30% TPU mang lại độ bền kéo tốt nhất. Các mẫu thử khác cũng được phân tích để so sánh.

4.2. Ứng dụng thực tiễn của sản phẩm nhựa PBT TPU

Sản phẩm nhựa PBT/TPU có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như ô tô, điện tử và xây dựng. Độ bền kéo cao giúp sản phẩm đáp ứng tốt hơn trong các điều kiện khắc nghiệt.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu độ bền kéo nhựa PBT TPU

Nghiên cứu độ bền kéo của sản phẩm phun ép nhựa PBT/TPU mở ra nhiều cơ hội mới cho việc phát triển vật liệu nhựa bền vững. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn hơn.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc pha trộn PBT và TPU có thể cải thiện đáng kể độ bền kéo của sản phẩm nhựa. Điều này mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp nhựa.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và phát triển các loại nhựa mới với tính chất vượt trội hơn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp gia công polyme, Polybutylene Terephthalate (PBT) là loại nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cơ khí chính xác, điện - điện tử và sản xuất linh kiện ô tô nhờ các đặc tính kháng hóa chất, độ cứng vững, khả năng cách điện và tốc độ kết tinh cao giúp rút ngắn chu kỳ ép phun. Tuy nhiên, PBT nguyên bản tồn tại nhược điểm là độ bền va đập và độ bền nóng chảy tương đối thấp. Việc phối trộn PBT với các polyme có tính đàn hồi cao như Thermoplastic Polyurethane (TPU) là một giải pháp nhằm cải thiện cơ tính, đồng thời mở ra tiềm năng tận dụng nguồn nhựa PBT tái sinh gia cường 30% sợi thủy tinh (30% GF) nhằm giảm thiểu rác thải nhựa, tiết kiệm chi phí nguyên liệu và đáp ứng các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường.

Khi sản xuất các chi tiết nhựa kỹ thuật bằng công nghệ ép phun, sự xuất hiện của đường hàn (weldline) tại các vị trí hai dòng nhựa nóng chảy gặp nhau trong lòng khuôn là hiện tượng khuyết tật khó tránh khỏi. Đường hàn tạo ra các điểm tập trung ứng suất và làm suy giảm nghiêm trọng độ bền kéo cũng như khả năng chịu tải của sản phẩm cuối cùng. Do đó, việc xác định ảnh hưởng của hàm lượng chất đàn hồi TPU đối với độ bền kéo của sản phẩm nhựa PBT tái sinh có đường hàn là một bài toán kỹ thuật cấp thiết.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án tốt nghiệp mã số CTM-60 được xác định theo văn bản gồm các nội dung cụ thể:

1. Tổng quan cơ sở lý thuyết về vật liệu nhựa PBT, TPU và các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến độ bền kéo của sản phẩm ép phun.
2. Thiết kế mẫu thử và chế tạo mẫu thử kéo có đường hàn theo tỷ lệ phối trộn PBT/TPU xác định trên thiết bị ép phun công nghiệp.
3. Thiết kế và chế tạo mô hình thiết bị đo kiểm độ bền kéo chuyên dụng phục vụ công tác thực nghiệm.
4. Triển khai thử nghiệm kéo đứt các mẫu sản phẩm ứng với các tỷ lệ thành phần TPU khác nhau.
5. Thu thập, tổng hợp và phân tích dữ liệu thực nghiệm để đánh giá sự biến thiên của độ bền kéo và độ giãn dài theo tỷ lệ TPU.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hỗn hợp vật liệu nhựa nhiệt dẻo PBT tái sinh gia cường 30% sợi thủy tinh phối trộn với nhựa đàn hồi nhiệt dẻo TPU; sản phẩm ép phun dạng mẫu kéo tiêu chuẩn có khuyết tật đường hàn (weldline).
• Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát cơ tính kéo đứt của các mẫu vật liệu với tỷ lệ thành phần TPU thay đổi lần lượt ở các mức 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% và 40% khối lượng; thực nghiệm chế tạo mẫu trên máy ép phun Haitian MA 1200 III và đo kiểm trên hệ thống thử kéo cơ khí tự chế tạo tại Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy, Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh trong học kỳ I năm học 2023–2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Về cơ sở lý thuyết vật liệu, PBT là polyester nhiệt dẻo bán tinh thể có công thức hóa học $(C_{12}H_{12}O_{4})_n$, được tổng hợp thương mại qua phản ứng đa ngưng tụ giữa 1,4-butanediol với axit terephthalic (TPA) hoặc dimethyl terephthalate (DMT) với sự hiện diện của chất xúc tác titan hữu cơ hoặc thiếc hữu cơ (phổ biến là tetra alkyl titanat). Quá trình tổng hợp gồm hai giai đoạn: phản ứng este hóa tạo tiền polyme bis-hydroxybutyl terephthalate (BHBT) và phản ứng polycondensation nóng chảy (hoặc ngưng tụ pha rắn ở nhiệt độ thấp hơn điểm nóng chảy từ 15 đến 40 °C để thu được polyme khối lượng phân tử cao). PBT có điểm nóng chảy từ 225 đến 235 °C, tỷ trọng 1,31–1,37 g/cm³ và tốc độ hấp thụ nước thấp (0,04% đến 0,6%). Trong khi đó, TPU là elastomer nhiệt dẻo gồm các phân đoạn cứng và mềm xen kẽ, có điểm nóng chảy trong khoảng 150 đến 220 °C, độ giãn dài khi đứt đạt 580% và độ bền va đập Izod đạt 19,1 kJ/m².

Về công nghệ ép phun, nghiên cứu dựa trên lý thuyết nhiệt động học và dòng chảy chất lưu polyme qua ba giai đoạn chính: hóa dẻo, điền đầy và giữ áp. Các thông số ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc vi mô và ứng suất dư gồm nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ khuôn, áp suất phun, tốc độ phun, áp suất giữ và thời gian định hình. Cơ chế hình thành đường hàn được xác lập dựa trên sự tiếp xúc và đông đặc của hai đầu dòng chảy nhựa đối đầu, làm suy giảm mức độ đan xen giữa các mạch phân tử.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được áp dụng chủ đạo trong đồ án, kết hợp giữa kỹ thuật chế tạo cơ khí và phân tích cơ lý vật liệu:

• Phương pháp phối trộn và tạo mẫu: Trộn cơ học hạt nhựa PBT tái sinh 30% GF và hạt TPU theo các tỷ lệ phần trăm xác định với tổng khối lượng 700 gram. Sấy khử ẩm bằng máy sấy không khí nóng ở nhiệt độ 120 °C trong thời gian 4 giờ nhằm ngăn chặn hiện tượng thủy phân và rỗ khí. Sau đó, tiến hành ép phun mẫu trên máy Haitian MA 1200 III bằng bộ khuôn hai nửa chuyên dụng tạo đường hàn đối đầu.
• Phương pháp đo kiểm cơ tính: Mẫu thử kéo dạng quả tạ được kiểm tra độ bền kéo theo nguyên lý chuẩn ASTM D638 trên hệ thống thử kéo cơ khí được thiết kế riêng. Thiết bị sử dụng cảm biến lực loadcell để đo tải trọng kéo dọc trục và thước quang học để đo độ biến dạng/dịch chuyển tức thời cho đến khi mẫu đứt gãy hoàn toàn tại vị trí đường hàn.
• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thực nghiệm đo lực kéo và độ giãn dài ghi nhận trực tiếp từ hệ thống cảm biến của máy kéo; thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của vật liệu tham chiếu từ cơ sở dữ liệu quốc tế (ASTM, ISO) và các công bố khoa học liên quan.

Bảng tổng hợp tính chất cơ - nhiệt cơ bản của vật liệu thành phần được tác giả trích dẫn:

Đặc tính tiêu chuẩn	Nhựa PBT tái sinh (có 30% GF)	Nhựa đàn hồi TPU	Tiêu chuẩn thử nghiệm
Độ bền kéo đứt (Tensile Strength)	130 MPa	39 MPa	ASTM D638
Độ giãn dài khi đứt (Elongation at Break)	2,5%	580%	ASTM D638
Mô đun kéo (Tensile Modulus)	9800 MPa	26 MPa	ASTM D638
Nhiệt độ biến dạng nhiệt (HDT tại 0,455 MPa)	220 °C	74 °C	ASTM D648
Tỷ trọng (Density)	1,52 g/cm³	—	ASTM D792
Độ cứng (Hardness)	—	95 Shore A	ASTM D2240

Thiết kế và chế tạo hệ thống thực nghiệm

Nhằm đáp ứng yêu cầu đo kiểm độ bền kéo cho các mẫu sản phẩm nhựa khi phòng thí nghiệm chưa có sẵn thiết bị chuyên dụng tương thích hoàn toàn với điều kiện thử nghiệm của đề tài, nhóm tác giả đã thiết kế và chế tạo một mô hình máy thử độ bền kéo một trục hoàn chỉnh:

• Kết cấu khung thân máy: Sử dụng hệ nhôm định hình kích thước 80x80 mm tạo khung đứng vững chắc chịu rung động và tải trọng kéo; hệ thống tấm kim loại trên, tấm kim loại dưới, tấm cố định động cơ và chân đế được gia công cơ khí chính xác để đảm bảo độ đồng tâm trục kéo.
• Hệ thống dẫn động và truyền lực: Bao gồm một động cơ điện kết hợp hộp giảm tốc và bộ truyền bánh răng nhằm hạ tốc độ vòng quay và tăng mô men xoắn; chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến nhờ cụm trục vít me – đai ốc tải nặng; cơ cấu chuyển động được định hướng bằng hệ thống bạc đạn dẫn hướng và bạc đạn chịu lực chuyên dụng giúp hạn chế ma sát và triệt tiêu sai lệch phương dọc trục.
• Cơ cấu kẹp mẫu: Cụm bộ kẹp định tâm được thiết kế để giữ chặt hai đầu mẫu thử kéo dạng quả tạ, đảm bảo lực kéo tác dụng thuần túy một trục, chống trượt mẫu và không gây hư hại cục bộ tại vị trí ngàm kẹp trước khi mẫu bị kéo đứt.
• Hệ thống đo lường và điều khiển: Tích hợp cảm biến lực loadcell đặt trên tấm di động để ghi nhận độ lớn của tải trọng kéo tác dụng liên tục; trang bị thước quang học độ chính xác cao nhằm giám sát hành trình dịch chuyển và độ giãn dài của mẫu thử theo thời gian thực; toàn bộ tín hiệu được kết nối với bảng điều khiển trung tâm để hiển thị và xuất dữ liệu tính toán ứng suất - biến dạng.

Bên cạnh máy kéo, hệ thống thực nghiệm còn bao gồm bộ khuôn ép mẫu chuyên biệt mang tên “MAU THU WELDLINE”:

• Cấu tạo bộ khuôn: Gồm hai nửa khuôn âm và khuôn dương, tích hợp kênh dẫn nhựa, chốt dẫn hướng và lòng khuôn tiêu chuẩn hình quả tạ.
• Nguyên lý tạo khuyết tật: Kênh dẫn bố trí hai miệng phun ở hai đầu đối diện của lòng khuôn, khiến hai dòng nhựa nóng chảy di chuyển ngược chiều nhau và gặp nhau tại vị trí thắt hẹp ở trung tâm mẫu thử, tạo nên đường hàn weldline vuông góc với phương chịu lực kéo trong quá trình thử nghiệm cơ tính.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu về đề tài

Chương 1 trình bày tổng quan tình hình nghiên cứu về hỗn hợp polyme PBT trong nước và quốc tế. Tác giả dẫn chứng nghiên cứu của Nga Thi Hong Pham và Van Thuc Nguyen (2020) về hỗn hợp PBT/HDPE với các tỷ lệ 5%, 10%, 15% HDPE, chỉ ra rằng việc bổ sung HDPE làm giảm độ bền kéo so với PBT nguyên chất. Các nghiên cứu quốc tế của Tae-Kyu Kang cùng cộng sự (2004) về PBT biến tính với polyolefin chức năng và Eguiazábal (2009) về hỗn hợp PBT/PET/mPEO cũng được phân tích nhằm làm rõ cơ chế tương tác pha. Trên cơ sở đó, tác giả nêu bật 7 lý do chọn đề tài tập trung vào việc giảm thiểu rác thải nhựa, khai thác tài nguyên bền vững, giảm chi phí sản xuất bằng nhựa tái sinh, cải thiện chất lượng sản phẩm, nâng cao ý thức tiêu dùng, tuân thủ pháp luật môi trường và mở rộng tiềm năng thị trường. Chương này cũng xác định rõ mục tiêu, nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu của đồ án.

Chương 2: Tổng quan về vật liệu nhựa và công nghệ phun ép nhựa

Chương 2 cung cấp hệ thống lý thuyết chi tiết về cấu trúc phân tử, quy trình tổng hợp hóa học, các tính chất vật lý, hóa học, cơ học và phạm vi ứng dụng của hai loại vật liệu PBT và TPU. Đối với PBT tái sinh, các thông số kỹ thuật được liệt kê chi tiết: độ bền kéo khi đứt 130 MPa, độ giãn dài khi đứt 2,5%, mô đun kéo 9800 MPa, độ co ngót 0,35% và độ hút ẩm thấp (0,04% sau 24 giờ). Đối với TPU, vật liệu thể hiện tính đàn hồi cao với độ giãn dài khi đứt đạt 580%, ứng suất kéo khi đứt đạt 39 MPa và độ cứng 95 Shore A. Phần tiếp theo của chương mô tả toàn diện về công nghệ ép phun: phân loại máy ép phun trục vít, cấu tạo các hệ thống chức năng (hệ thống hóa dẻo, cụm kẹp khuôn, hệ thống thủy lực và điều khiển điện trên dòng máy Haitian MA 1200 III / Mars III), quy trình gá đặt khuôn bằng palang điện và ảnh hưởng của các thông số vận hành (nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ khuôn, áp suất phun, tốc độ phun, áp suất giữ và thời gian làm nguội) tới ứng suất dư và chất lượng chi tiết.

Chương 3: Mô tả chung và các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền kéo của vật liệu phun ép nhựa

Chương 3 đi sâu vào các khái niệm cơ bản của độ bền kéo: ứng suất kéo tối đa (UTS), lực căng cực đại, điểm đàn hồi, điểm thắt cổ và điểm gãy. Tác giả phân tích các cơ chế vi mô quyết định độ bền kéo của vật liệu polyme, bao gồm liên kết hóa học nội tại (liên kết cộng hóa trị, liên kết ion, liên kết hydro), mức độ tinh thể hóa và định hướng tinh thể, tính chất tương tác bề mặt pha trong hệ vật liệu đa pha, cùng ảnh hưởng của phụ gia gia cường sợi thủy tinh. Các yếu tố công nghệ và môi trường làm suy giảm độ bền kéo được làm rõ, bao gồm sự thay đổi cấu trúc phân tử do nhiệt độ gia công, mức độ đồng nhất của mạng tinh thể, hàm lượng tạp chất, độ ẩm môi trường gây trương nở hoặc thủy phân mạch polyme, và các sai số trong quá trình đo đạc kích thước mặt cắt ngang mẫu thử. Quy trình kiểm tra độ bền kéo một trục theo tiêu chuẩn ASTM D638 cũng được chuẩn hóa qua các bước từ chuẩn bị mẫu, gá kẹp, cân chỉnh điểm 0, gia tải liên tục đến phân tích biểu đồ ứng suất - biến dạng.

Chương 4: Chọn mẫu và chế tạo mẫu phục vụ thí nghiệm kiểm tra độ bền kéo

Chương 4 mô tả chi tiết quá trình chuẩn bị thực nghiệm tạo phôi mẫu. Nhóm tác giả sử dụng bộ khuôn ép hai nửa chuyên dụng có mã hiệu “MAU THU WELDLINE” để chế tạo mẫu thử kéo hình quả tạ có đường hàn nằm chính giữa thân mẫu do hai luồng nhựa đối đầu tạo nên. Quy trình chuẩn bị vật liệu được thực hiện nghiêm ngặt: phối trộn hạt nhựa PBT tái sinh chứa 30% sợi thủy tinh với hạt nhựa TPU theo 9 tỷ lệ phần trăm thể tích/khối lượng của TPU gồm 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% và 40%. Tổng khối lượng nguyên liệu được cân và chia thành từng mẻ 700 gram. Trước khi đưa vào phễu nạp của máy ép Haitian MA 1200 III, toàn bộ các mẻ nhựa đều trải qua công đoạn sấy bằng máy sấy không khí nóng ở nhiệt độ ổn định 120 °C trong suốt 4 giờ nhằm triệt tiêu độ ẩm, ngăn chặn khuyết tật bọt khí và rỗ nứt bề mặt. Các thông số vận hành máy ép phun như thời gian điền đầy, áp suất phun, thời gian định hình và áp suất giữ được thiết lập đồng bộ cho tất cả các mẻ mẫu.

Chương 5: Thiết kế chế tạo mô hình thử độ bền kéo

Chương 5 trình bày toàn bộ quá trình tính toán, thiết kế và lắp ráp mô hình máy thử độ bền kéo phục vụ đề tài. Tác giả thuyết minh nguyên lý động học của máy thông qua sự phối hợp giữa động cơ giảm tốc, hệ thống truyền động bánh răng và cụm vít me – đai ốc tải nặng nhằm biến đổi chuyển động quay thành chuyển động kéo tịnh tiến chậm, đều của đầu kẹp di động. Các bộ phận cấu thành được mô tả chi tiết: khung máy kết cấu từ nhôm định hình 80x80 mm kết hợp các tấm kim loại chịu lực gia công phẳng; bộ kẹp định tâm chuyên dụng chống trượt mẫu; cảm biến lực loadcell đo tải trọng kéo tác dụng; thước quang học ghi nhận lượng dịch chuyển chính xác của ngàm kẹp; cùng hệ thống bạc đạn dẫn hướng và bạc đạn đỡ tải dọc trục. Toàn bộ thiết bị được lắp ghép hoàn chỉnh, hiệu chuẩn điểm 0 và kết nối hệ thống hiển thị dữ liệu phục vụ thử nghiệm kéo đứt.

Chương 6: Thử nghiệm độ bền kéo và phân tích kết quả

Chương 6 tập trung vào công tác thực nghiệm đo cơ tính và xử lý số liệu thu được từ máy thử kéo đối với các dải mẫu PBT/TPU có đường hàn. Mẫu thử của từng nhóm tỷ lệ TPU (từ 0% đến 40%) được gá kẹp trên máy và kéo với vận tốc không đổi cho đến khi đứt gãy. Tác giả ghi nhận lực kéo cực đại và độ giãn dài tại thời điểm gãy đứt; toàn bộ các mẫu đều đứt tại vị trí đường hàn trung tâm do đây là tiết diện chịu lực yếu nhất và có ứng suất tập trung cao. Dữ liệu thực nghiệm được tổng hợp, so sánh giữa các tỷ lệ phối trộn khác nhau để rút ra quy luật tác động của hàm lượng TPU đàn hồi lên khả năng chịu lực kéo và độ giãn nở cơ học của nền nhựa PBT gia cường sợi thủy tinh.

Chương 7: Kết luận

Chương 7 tổng kết toàn bộ các kết quả đạt được của đồ án tốt nghiệp, khẳng định việc hoàn thành các mục tiêu đề ra về mặt chế tạo thiết bị thử nghiệm cơ khí và đánh giá tính chất cơ lý của hỗn hợp nhựa PBT tái sinh phối trộn TPU. Tác giả đưa ra nhận định tổng quát về xu hướng biến thiên độ bền kéo và độ dẻo của sản phẩm ép phun có đường hàn tương ứng với từng tỷ lệ pha trộn chất đàn hồi.

Kết quả và đóng góp

Về kết quả thực nghiệm và chế tạo, đồ án đã đạt được các kết quả cụ thể:

• Chế tạo thành công mô hình máy thử nghiệm độ bền kéo cơ học một trục hoạt động ổn định, tích hợp cảm biến lực loadcell và thước quang học trên khung nhôm định hình 80x80 mm, đáp ứng yêu cầu đo đạc ứng suất và độ giãn dài cho mẫu thử nhựa.
• Thiết kế và ứng dụng thành công quy trình ép phun mẫu thử kéo có đường hàn đối đầu bằng bộ khuôn “MAU THU WELDLINE” trên máy ép phun Haitian MA 1200 III (dòng Mars III), với chế độ sấy chuẩn hóa ở 120 °C trong 4 giờ cho hỗn hợp PBT tái sinh 30% GF và TPU.
• Khảo sát và thiết lập được bộ số liệu thực nghiệm về độ bền kéo và độ giãn dài của 9 nhóm mẫu phối trộn hạt nhựa PBT/TPU với hàm lượng TPU thay đổi từ 0% đến 40% (bước nhảy 5% TPU).

Bảng tổng hợp các dải mẫu thực nghiệm và thông số chế tạo:

Nhóm mẫu thực nghiệm	Tỷ lệ PBT tái sinh 30% GF (%)	Tỷ lệ nhựa TPU (%)	Khối lượng mẻ nhựa (g)	Chế độ sấy chuẩn	Vị trí đứt gãy khi thử kéo
Mẫu M00	100	0	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm
Mẫu M05	95	5	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm
Mẫu M10	90	10	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm
Mẫu M15	85	15	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm
Mẫu M20	80	20	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm
Mẫu M25	75	25	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm
Mẫu M30	70	30	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm
Mẫu M35	65	35	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm
Mẫu M40	60	40	700	120 °C / 4 giờ	Đường hàn trung tâm

Về giải pháp và kiến nghị công nghệ:

• Nhóm tác giả đề xuất việc kiểm soát nghiêm ngặt chế độ sấy nhựa không khí nóng ở 120 °C trong 4 giờ trước khi gia công nhằm hạn chế tối đa các khuyết tật bọt khí và phản ứng thoái hóa thủy phân làm suy giảm độ bền của nhựa PBT tái sinh.
• Khuyến nghị sử dụng palang điện trong thao tác gá đặt khuôn ép nặng lên máy ép nhằm đảm bảo an toàn kỹ thuật, bảo vệ độ chính xác bề mặt phân khuôn và chống hiện tượng xì ba-via nhựa trong chu kỳ ép áp lực cao.

Về đóng góp học thuật và thực tiễn:

• Cung cấp dữ liệu thực nghiệm về cơ tính kéo của vật liệu PBT tái sinh gia cường 30% sợi thủy tinh có pha trộn chất đàn hồi TPU trong điều kiện tồn tại khuyết tật đường hàn (weldline) – một tình huống kỹ thuật phổ biến trong sản xuất nhựa công nghiệp nhưng ít được khảo sát đồng bộ.
• Đóng góp giải pháp tự chủ thiết bị thử nghiệm kéo cơ học trong điều kiện cơ sở vật chất phòng thí nghiệm trường đại học thông qua việc kết hợp các chi tiết máy tiêu chuẩn (vít me - đai ốc, hộp giảm tốc, thước quang, loadcell) với kết cấu khung định hình.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

• Phạm vi khảo sát mới chỉ tập trung vào cơ tính kéo đứt một trục tại vị trí đường hàn, chưa thực hiện các phép thử cơ lý mở rộng khác như độ bền uốn, độ bền va đập Izod/Charpy hoặc kiểm tra độ mỏi dưới tải trọng chu kỳ.
• Chưa khảo sát cấu trúc vi mô bề mặt gãy đứt bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để quan sát chi tiết mức độ tương hợp pha giữa PBT và TPU cũng như trạng thái phân tán của sợi thủy tinh tại vùng ranh giới đường hàn nóng chảy.
• Quá trình phối trộn vật liệu PBT tái sinh và TPU mới thực hiện qua phương pháp trộn cơ học dạng hạt trước khi nạp vào phễu ép phun, chưa qua công đoạn đùn trục vít đôi để tạo hạt compound đồng nhất.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả định hướng:

• Ứng dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phân tích nhiệt lượng kế quét vi sai (DSC) nhằm đánh giá sâu hơn về hình thái học bề mặt phân chia pha và mức độ kết tinh của hỗn hợp polyme.
• Nghiên cứu tối ưu hóa các thông số công nghệ ép phun (nhiệt độ khuôn, áp suất phun, áp suất giữ) bằng các phương pháp quy hoạch thực nghiệm để cải thiện độ bền liên kết tại khu vực đường hàn weldline.
• Thử nghiệm bổ sung chất trợ tương hợp (compatibilizer) trong quá trình đùn hạt nhằm tăng cường liên kết bề mặt giữa pha nền PBT và các hạt phân tán TPU.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo hữu ích cho các đối tượng:

• Sinh viên, học viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí, Chế tạo máy, Công nghệ Vật liệu Polyme và Công nghệ Khuôn mẫu trong việc tìm hiểu quy trình thực nghiệm phối trộn polyme kỹ thuật và phương pháp chế tạo chi tiết ép phun.
• Kỹ sư thiết kế và vận hành khuôn ép nhựa cần tài liệu tham khảo thực tế về cơ chế suy giảm cơ tính tại khu vực đường hàn (weldline) của các chi tiết nhựa kỹ thuật chịu lực.
• Nhóm nghiên cứu cần giải pháp thiết kế, chế tạo máy thử nghiệm độ bền kéo quy mô phòng thí nghiệm với chi phí hợp lý bằng cách tích hợp vít me, nhôm định hình 80x80, cảm biến loadcell và thước quang đo độ dịch chuyển.

Nội dung đặc biệt có giá trị tham khảo chuyên sâu:

• Quy trình chuẩn bị vật liệu, chế độ sấy và kỹ thuật tạo mẫu khuyết tật đường hàn bằng bộ khuôn “MAU THU WELDLINE” (Chương 4).
• Giải pháp thiết kế kết cấu cơ khí và bố trí hệ thống cảm biến lực - dịch chuyển trên mô hình máy thử kéo (Chương 5).

Câu hỏi thường gặp

1. Khuyết tật đường hàn (weldline) trên mẫu thử kéo được hình thành như thế nào trong đồ án?
Khuyết tật đường hàn được tạo ra một cách chủ động bằng cách thiết kế bộ khuôn hai nửa mang tên “MAU THU WELDLINE”. Trong lòng khuôn hình quả tạ, hệ thống kênh dẫn bố trí hai miệng phun ở hai đầu đối diện. Khi máy ép Haitian MA 1200 III thực hiện phun, hai dòng nhựa PBT/TPU nóng chảy điền đầy từ hai hướng ngược chiều và gặp nhau tại chính giữa tiết diện thắt hẹp của mẫu thử, tạo nên một ranh giới đông đặc đối đầu (đường hàn) vuông góc với phương kéo dọc trục.

2. Tỷ lệ thành phần nhựa TPU được khảo sát trong đồ án bao gồm những dải giá trị nào?
Nhóm tác giả tiến hành phối trộn hạt nhựa PBT tái sinh (chứa 30% sợi thủy tinh - GF) với hạt nhựa TPU theo 9 tỷ lệ thành phần phần trăm khối lượng của TPU là: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% và 40%. Mỗi mẻ mẫu phối trộn có tổng khối lượng 700 gram.

3. Tại sao vật liệu nhựa phải được sấy ở nhiệt độ 120 °C trong 4 giờ trước khi phun ép?
PBT và TPU đều là các polyme có tính hút ẩm từ không khí. Sự hiện diện của độ ẩm trong hạt nhựa khi gia công ở nhiệt độ cao sẽ gây ra phản ứng thủy phân bẻ gãy mạch polyme, làm suy giảm tính chất cơ học, đồng thời tạo ra các khuyết tật rỗ khí, bọt khí và làm giảm độ bóng bề mặt chi tiết. Quá trình sấy bằng máy sấy không khí nóng ở 120 °C trong 4 giờ giúp loại bỏ triệt để độ ẩm, duy trì tính ổn định của vật liệu nóng chảy trong xilanh ép.

4. Mô hình máy thử độ bền kéo tự chế tạo trong đồ án sử dụng các cụm cơ cấu chính nào?
Máy thử độ bền kéo được cấu thành từ các cụm chi tiết cơ khí và đo lường chính gồm: khung máy làm bằng nhôm định hình 80x80 mm kết hợp các tấm kim loại đế và giá đỡ; động cơ điện kết hợp hộp giảm tốc và bộ truyền bánh răng; cụm trục vít me – đai ốc tải nặng kết hợp bạc đạn chịu lực và bạc đạn dẫn hướng để kéo đầu trượt; bộ kẹp định tâm giữ mẫu thử kéo; cảm biến lực loadcell đo tải trọng kéo; thước quang học đo hành trình biến dạng của mẫu; và bảng điều khiển trung tâm hiển thị số liệu.

5. Mẫu nhựa PBT tái sinh có 30% sợi thủy tinh và nhựa TPU nguyên bản có cơ tính kéo khác nhau như thế nào theo văn bản?
Theo các bảng số liệu trích dẫn trong đồ án, nhựa PBT tái sinh gia cường 30% GF có độ bền kéo khi đứt đạt 130 MPa, mô đun kéo 9800 MPa nhưng độ giãn dài khi đứt rất thấp, chỉ đạt 2,5%. Ngược lại, nhựa đàn hồi TPU có độ bền kéo khi đứt là 39 MPa, mô đun kéo 26 MPa nhưng độ giãn dài khi đứt lên tới 580% và độ bền va đập Izod đạt 19,1 kJ/m².

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Hoàng Lâm và Nguyễn Đăng Khoa đã giải quyết trọn vẹn bài toán nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của tỷ lệ pha trộn TPU (từ 0% đến 40%) đối với độ bền kéo của sản phẩm ép phun từ nhựa PBT tái sinh gia cường 30% sợi thủy tinh có khuyết tật đường hàn. Nghiên cứu đã làm chủ toàn bộ chu trình kỹ thuật từ khâu sấy vật liệu, ép tạo mẫu trên máy Haitian MA 1200 III với bộ khuôn chuyên dụng “MAU THU WELDLINE”, đến việc thiết kế và chế tạo thành công mô hình máy thử kéo một trục tích hợp loadcell và thước quang. Kết quả của công trình cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng cho việc tái chế, cải thiện độ dẻo dai của nhựa kỹ thuật PBT và đóng góp một giải pháp thiết bị kiểm tra cơ tính hiệu quả trong điều kiện thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1. Tổng quan các nghiên cứu trong lĩnh vực đề tài 1. Trong nước Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu về PBT (Polybutylene terephthalate) trong một số lĩnh vực như sản xuất sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô để sản xuất các bộ phận như đầu nối, cảm biến và vỏ. Poly (butylene terephthalate) (PBT) là một loại nhựa nhiệt dẻo quan trọng có đặc tính kháng hóa chất, cách nhiệt, bôi trơn và gia công tốt và đã được sử dụng rộng rãi trong ngành ô tô và xây dựng.

Nó thể hiện tốc độ kết tinh cao, cho phép thời gian chu kỳ ngắn khi ép. Tuy nhiên, độ bền kéo và khả năng chống va đập của nó khá thấp. Để cải thiện đặc tính của nó, PBT có thể được trộn với các polyme khác. Trộn polyme là một phương pháp phổ biến và hiệu quả trong đó vật liệu mới có thể được sản xuất để đáp ứng nhu cầu cụ thể và đa dạng.

Polyme hỗn hợp được ưa chuộng hơn các loại đồng nhất vì chúng có thể phát huy được ưu điểm của từng thành phần. Ví dụ, polybutylene terephthalate bán tinh thể (PBT) có một số nhược điểm như độ bền va đập thấp và độ bền nóng chảy thấp. Do đó, nó có thể được trộn với nhiều loại polyme polyetylen, chẳng hạn như polyetylen mật độ cao (HDPE), polyetylen mật độ thấp (LDPE), polyetylen mật độ thấp tuyến tính (LLDPE) và polypropylen (PP), để tạo ra vật liệu nhựa nhiệt dẻo. thường được sử dụng trong ngành bao bì.

Các polyme pha trộn cũng cung cấp một phương pháp thay thế để sử dụng chất thải nhựa tái chế bằng cách trộn loại polyme này với loại polyme khác. Có thể kể ra các nghiên cứu về việc trộn lẫn các loại nhựa hỗn hợp với nhau này như là nghiên cứu Nga Thi Hong Pham, Van Thuc Nguyen 2020 “Morphological and Mechanical Properties of Poly (Butylene Terephthalate)/High- Density Polyethylene Blends‘’ .Trong nghiên cứu này, các mẫu PBT/HDPE chứa 100% PBT, 5%, 10%, 15% và 100% HDPE được tạo ra và thử nghiệm. Các mẫu được phân tích bằng độ bền kéo, độ bền uốn, độ bền va đập và kiểm tra SEM. Việc bổ sung thêm HDPE sẽ làm giảm độ bền kéo so với PBT nguyên chất 1.

Thế giới Nghiên cứu về PBT (Polybutylene terephthalate) đã được tiến hành trên toàn thế giới trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một số nghiên cứu tập trung vào các tính chất cơ lý của PBT, bao gồm độ bền cơ học và độ bền của PBT dưới tác dụng kéo, va đập, 2 nhiệt độ cao, v. Nghiên cứu này đã cung cấp những thông tin quan trọng về các tính chất của PBT và giúp cải thiện quá trình sản xuất. Sau đây là một số nghiên cứu tiêu biểu Tae-Kyu Kang, Yang Kim, Guehyun Kim, Won-Jei Cho, Chang-Sik Ha 2004 “Properties of poly(butylene terephthalate)/functionalized polyolefin blends” Mục tiêu của nghiên cứu này là nghiên cứu các tính chất vật lý và hình thái của hỗn hợp nóng chảy có chứa poly(butylene terephthalate) (PBT) với một số polyolefin chức năng như copolyme ethylene/vinyl acetate (EVA), EVA-g-maleic anhydrit (EVA) -g-MAH), EVA-g-ACID, EVA-g- ACID/ACRYLATE, ethylene methacrylate-g-MAH (EMA-g-MAH), chất đồng trùng hợp ethylene/ethyl acrylate (EEA) và chất đồng trùng hợp ethylene.

Sự tập trung đặc biệt được thực hiện trên hỗn hợp PBT/EVA-g-MAH và PBT/EMA-g-MAH so với hỗn hợp PBT/EVA và PBT/EMA. Hỗn hợp được chuẩn bị trong máy đùn trục vít đôi quay ngược chiều. Các tính chất cơ và nhiệt, nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh và hình thái học được kiểm tra bằng máy kiểm tra độ bền kéo, nhiệt lượng kế quét vi sai (DSC), phân tích cơ học động và Kính hiển vi điện tử quét (SEM). Eguiazábal 2009 Structure and mechanical properties of impact modified poly(butylene terephthalate)/poly(ethylene terephthalate) blends Hai poly(butylene terephthalate) (PBT) của hỗn hợp PBT/poly(ethylene terephthalate) (PET) (5/1 và 2/1) được trộn với tối đa 30% trọng lượng của poly(ethylene-octene) bị malein hóa chất đồng trùng hợp (mPEO).

Hỗn hợp này bao gồm pha vô định hình PBT/PET, pha vô định hình mPEO tinh khiết và pha tinh thể của PBT và mPEO. Kích thước trung bình của các hạt mPEO phân tán trong hỗn hợp (PBT/PET 5/1)/mPEO lớn hơn trong hỗn hợp (PBT/PET 2/1)/mPEO, nhưng trong cả hai trường hợp đều lớn hơn kích thước của hỗn hợp PET/mPEO và nhỏ hơn so với hỗn hợp PBT/mPEO từ các công trình trước đó. Mô đun Young và giới hạn năng suất giảm khi hàm lượng mPEO tăng lên và độ dẻo của hỗn hợp dựa trên 2/1 không đổi ở hàm lượng mPEO cao hơn so với hỗn hợp dựa trên 5/1. Độ bền siêu dẻo thu được ở cả hai hỗn hợp, nhưng chỉ sử dụng khoảng cách giữa các hạt tới hạn (IDc) của hỗn hợp (PBT/PET 5/1)/mPEO để so sánh với các hỗn hợp PET/mPEO, poly(trimethylene terephthalate) (PTT) Hỗn hợp /mPEO và PBT/mPEO xét về mặt độ bám dính, vì hỗn hợp (PBT/PET 2/1)/mPEO cho thấy sự thay đổi đồng thời về mô đun ma trận và độ bám dính.

Sự so sánh này cung cấp sự hỗ trợ bổ sung cho “độ bão hòa” được đề xuất về sự 3 tương tác giữa các nhóm este và maleic trong chuỗi này cũng như vai trò của độ bám dính trên IDc (độ bám dính cao hơn, IDc thấp hơn) 1. Lý do chọn đề tài: Có một số lý do mà chúng em chọn chủ đề này nhưng đây sẽ là những lý do chính. Bảo vệ Môi trường: Giảm lượng Rác Thải Nhựa: Nghiên cứu về nhựa tái sinh có giúp giảm lượng rác thải nhựa, giúp bảo vệ môi trường và giảm ảnh hưởng độc hại của rác thải nhựa đối động và thực vật, cũng như đối với nước và đất. Thứ hai Tài Nguyên Bền Vững Nhựa tái sinh giúp tái chế và tái sinh sử dụng tài nguyên nhựa đã sản xuất, giúp giảm áp lực tăng nguồn cung cấp tài nguyên tự nhiên và giảm thiểu quá trình sản xuất mới.

Kinh Tế Tài Nguyên: Giảm Chi Phí Sản xuất: Sử dụng nhựa tái sinh có thể giảm chi phí sản xuất để sử dụng nhựa nguyên sinh, đặc biệt nếu tăng cường các quy trình tái chế và phục hồi. Chất Lượng Sản Phẩm: Nâng cao Chất lượng Sản phẩm Tái Sinh: Nghiên cứu có thể tập trung vào cách nâng cao chất lượng của sản phẩm từ nhựa tái sinh, giúp sản phẩm tái sinh có thể đạt được các tiêu chuẩn chất lượng tương đương với sản phẩm từ nguyên new nhựa. Thu Hút Sự Tối Quan Tâm Của Người Tiêu Dùng: Tăng Cường Ý Thức Môi Trường: Nghiên cứu về nhựa tái sinh cũng có thể đóng vai trò trò chơi trong việc tăng cường ý thức môi trường của người tiêu dùng, khuyến khích họ lựa chọn sản phẩm và dịch vụ bền vững. Tuân Thủ Quy Định Pháp Luật: Đáp ứng Yêu cầu Pháp Luật: Ở một số quốc gia, việc sử dụng nguyên liệu tái sinh có thể là một luật yêu pháp.

Điều này có thể giúp doanh nghiệp Nghiên cứu quy định và chuẩn mực môi trường. Cơ Hội Thị Trường và Tiềm Năng Tăng Trưởng: Khám phá Cơ Hội Thị Trường: Có thể nghiên cứu để tìm hiểu về cơ hội thị trường trong lĩnh vực nhựa tái sinh, với tiềm năng tăng trưởng trong môi trường kinh doanh hiện nay. Mục tiêu chủ đề Nghiên cứu sự thay đổi của vật liệu nhựa PBT sau khi được trọn lẫn theo tỷ lệ với vật lieu TPU và tìm ra tỉ lệ thích hợp, sau cùng dựa vào các tham số đưa ra các kết luận. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp chủ yếu dựa trên lý thuyết, tiến hành triển khai thực nghiệm, sử dụng máy móc phù hợp để tạo và lấy mẫu nghiên cứu.

Phân tích, so sánh, đối chiếu kết hợp với các phương pháp phân tích, thu thập thông tin từ thí nghiệm trên mẫu để đánh giá kết quả. Đối tượng và phạm vi Các vấn đề và lĩnh vực liên quan đến PBT và TPU ảnh hưởng của việc kết hợp hai loại nhựa. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu về độ bền kéo của sản phẩm phun ép nhựa thường tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến sự chịu lực kéo của sản phẩm nhựa sau khi được sản xuất và gia công. Đây là một phần quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm nhựa trong các ứng dụng khác nhau.

Nghiên cứu về độ bền kéo của sản phẩm phun ép nhựa thường bao gồm việc thử nghiệm các mẫu sản phẩm theo các tiêu chuẩn thử nghiệm chuẩn như ASTM (American Society for Testing and Materials) hoặc ISO (International Organization for Standardization), và phân tích kết quả để hiểu rõ hơn về yếu tố nào ảnh hưởng đến độ bền kéo của sản phẩm và cách để cải thiện chất lượng và hiệu suất của sản phẩm nhựa. 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NHỰA VÀ CÔNG NGHỆ PHUN ÉP NHỰA 2. Giới thiệu PBT 2. Tổng quan nhựa PBT tái sinh: Nhựa Polybutylene Terephthalate (PBT) là một loại polyester thermoplastic có cấu trúc phân tử được tạo thành từ butylene glycol và terephthalic acid.

Đây là một loại nhựa kỹ thuật với các đặc tính cơ học và nhiệt động học xuất sắc, làm cho nó phổ biến trong sản xuất các bộ phận cần độ bền và ổn định cơ học, chống nhiệt, và cách điện. PBT được tạo ra bằng cách trùng hợp axit terephthalic hoặc dimethyl terephthalate với 1,4-butanediol sử dụng chất xúc tác đặc biệt.1 1 Cấu trúc phân tử của Polybutylene Terephthalate Công thức hóa học (C12H12O4)n. (nguồn website: wikiplastic. Việc sản xuất thương mại hợp chất PBT cho các ứng dụng nhựa kỹ thuật đã được Celanese bắt đầu ở Hoa Kỳ vào năm 1970 và phát triển nhanh chóng khi nó tìm thấy tiện ích trong các ứng dụng khác nhau, phổ biến nhất là trong ngành công nghiệp ô tô, điện và điện tử.

Là loại polyester nhiệt dẻo kỹ thuật, các hợp chất polyethylene terephthalate (PET) cũng được sản xuất. Do khả năng tăng độ cao của tiếng kêu nhanh và xử lý dễ dàng, các hợp chất PBT là loại nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật phổ biến hơn so với các polyester khác. Sự khác biệt chính giữa PBT và các loại polyester thương mại khác có đặc tính kết tinh nhanh. Khả năng kết tinh rất nhanh này cho phép thời gian chu kỳ nhanh trong quá trình ép phun và quá trình kết tinh hoàn toàn trong quá trình đúc dẫn đến năng suất cao [1].

PBT được chú ý nhờ khả năng chịu nhiệt, độ cứng và độ cứng cao, tính chất điện vượt trội và khả năng chống chịu tốt với các ảnh hưởng của môi trường. 6 Nhựa PBT là loại nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật hiệu suất cao có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, phổ biến nhất là trong các bộ phận chức năng và bộ phận kết cấu được hình thành bằng phương pháp ép phun. Ngoài các loại PBT nguyên chất không độn, các loại và hỗn hợp dựa trên PBT đã được biến đổi va đập, được gia cố bằng thủy tinh, chứa đầy khoáng chất, chống cháy và các hỗn hợp dựa trên PBT đều có sẵn trên thị trường.