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.