5 cái Vật liệu mới cho ngành xây dựng lâu dài

  Công ty Cổ phần Compsoite và Công nghệ Ánh Dương gửi tới bạn bài viết về công nghệ composite và các sử dụng con lăn trong quá trình gia công sản phẩm.
 - Phân tích ưu khuyết điểm của các com lăn để lựa chọn trong gia công sản phẩm composite

Con lăn	Ưu điểm	Khuyết điểm
Loại có cánh - tiêu chuẩn	Được dùng trong hầu hết các ứng dụng để loại trừ bọt khí. Thiết kế giảm sự trượt sợi do bán kính cong trên mỗi cạnh của con lăn	Không hiệu quả đối với các loại sợi dệt
Loại có cánh xẻ rãnh	Một cải tiến mới so với loại thông dụng, xuất sắc với nhựa có hàm lượng độn cao và ít bọt khí	Có thể bị trôi nhựa nếu lăn quá nhanh
Loại rãnh dài	Con lăn kiểu châu Âu, rất hiệu quả khi loại bọt khí là làm vệ sinh. Rất thích hợp với các loại sợi dệt hoặc đơn hướng	Có thể bị trôi nhựa nếu lăn quá nhanh. Có thể thấm nhựa lại nếu nhựa bị trôi ra ngoài nhiều
Loại sợi tổng hợp	Sử dụng rất tốt trong việc đắp lớp ngoài và sợi đơn hướng, ngoại trừ các loại sợi cắt. Thao tác tốt trên các bề mặt phức tạp	Rất khó làm sạch. Sợi có thể bị kéo theo
Loại phá bọt	Phá bọt xuất sắc trong tất cả các ứng dụng. Được ưa thích trong Epoxy và Xi măng	Không sử dụng cho các loại sợi vụn, khó làm sạch nhưng dễ hơn so với loại sợi tổng hợp

                                                   Cách chọn kích thước con lăn

Đường kính

-   Chọn đường kính lớn nhất nếu có thể. Chi phí thêm một ít nhưng tiết kiệm thời gian lăn. Diện tích bề mặt con lăn sẽ tăng gấp 3x so với đường kính. Điều này cũng ảnh hưởng đến thời gian làm sạch sau mỗi ca sản xuất.  -   Các sản phẩm của ES đường kính nhỏ hơn, các cánh gần và cạn hơn. Sử dụng loại đường kính nhỏ cho các sản phẩm mỏng, khử bọt nhanh hơn. Mỗi con lăn ES có một thiết kế riêng về cánh và độ sâu để tăng tối đa hiệu quả khử bọt.  -   Đường kính lớn hơn thì dễ dàng làm sạch và trục con lăn lớn nên cách xa mặt đắp nên nhựa bị thấm vào các khe con lăn ít. Do đó, việc chọn con lăn tùy thuộc vào công việc và ý kiến của nhà sản xuất.

Chiều dài con lăn

-   Con lăn dài hơn thì diện tích lăn cũng tăng lên. Khi diện tích sản phẩm quá lớn và con lăn không thể lăn được thì có thể sử dụng con lăn Panel, loại này có thể kéo dài phạm vi thao tác của con lăn.

Sản phẩm bồn composite - Ánh Dương

Để tìm hiểu thêm về sản phẩm composite mà công ty chúng tôi đã thực hiện mời bạn click vào những tiêu đề dưới đây:
- Hệ thống bồn composite xử lý nước thải
- Công trình bồn composite chứa hóa chất
- Một số công trình bọc composite

Công ty Cổ phần Composite và Công nghệ Ánh Dương gửi tới bạn đọc bài viết về công nghệ composite với nhựa polyester có hàm lượng styrene thấp và mục đích của nó.

Mục đích của Styrene Styrene được cho vào nhựa polyester bất bão hòa hoặc nhựa vinyl ester nhằm 2 mục đích chính: • Pha loãng hỗn hợp để kiểm soát độ nhớt mà nhựa có thể thấm ướt được sợi gia cường.
                 • Là cầu nối ngang trong phản ứng kết mạng của nhựa.
Các vật liệu, như styrene, đáp ứng được cả 2 chức năng trên được gọi là “tác nhân pha loãng hoạt tính”. Thật ra cũng có các tác nhân pha loãng hoạt tính khác như methyl methacrylate (MMA) nhưng vì ưu điểm vượt trội của styrene trong thị trường nhựa polyester và vinyl ester nên chúng ta sẽ tập trung giải quyết các vấn đề của styrene.
Styrene có khả năng đáp ứng được 2 chức năng trên với tổng chi phí thấp nhất trong khi cải thiện được tính chất của nhựa cũng như hiệu quả sản xuất. Ta hãy hình dung một chất pha loãng nhưng không hoạt tính thì yêu cầu sẽ phải bay hơi khỏi hỗn hợp khi đóng rắn trong khuôn. Một số nhựa epoxy gặp phải vấn đề này, tức là chất pha loãng sử dụng không hiệu quả.

Hoạt tính styrene ở đây nghĩa là bản thân nó được sử dụng trong phản ứng kết mạng ngang, trở thành cầu nối ngang trong mạng lưới polymer đã đóng rắn và giá thành của styrene thấp hơn bản thân mạch chính polymer. Sau khi đã phản ứng kết mạng ngang, styrene sẽ làm tăng độ cứng của vật liệu (nếu quá giới hạn sẽ trở nên dòn) đồng thời cũng cải thiện một số tính chất vật lý của sản phẩm.

Styrene cũng là chất pha loãng hiệu quả và rẻ tiền. Nó rất dễ pha loãng với hầu hết các loại nhựa hiện nay, làm cho hỗn hợp nhựa dễ thấm ướt sợi gia cường. do đó, styrene được xem gần như là lý tưởng.

Tuy nhiên, styrene lại nằm trong danh sách các chất gây ô nhiễm không khí khi nó bay hơi độc ra môi trường. Do đó, chúng ta phải làm giảm lượng hơi styrene bay ra trong quá trình sản xuất composite. Hiện nay, các công ty sản xuất nhựa đều đang nghiên cứu nhằm làm giảm lượng styrene trong sản phẩm của họ. Nếu phân tích về mặt hóa học thay đổi như thế nào để làm giảm lượng styrene thì rất phức tạp.

Bồn composite chứa hóa chất được công ty sản xuất và lắp đặt tại Tổng công ty Giấy

Cách thứ nhất: Biến tính hệ polymer

Nỗ lực đầu tiên từ các nhà sản xuất nhựa là biến tính nhựa (polyester và vinyl ester) sao cho nó cần ít styrene hơn. Mục tiêu này không chỉ về mặt thương mại mà còn phải cho kết quả nhanh. Họ nhận ra rằng nếu độ nhớt của nhựa (polymer) giảm thì lượng styrene cần thêm vào để đạt được độ nhớt hỗn hợp cũng giảm. Cách đầu tiên để giảm độ nhớt của nhựa là làm ngắn mạch phân tử (tức giảm khối lượng phân tử nhựa). Mạch polymer càng ngắn sẽ càng giảm tương tác nội giữa các mạch nên hỗn hợp dễ chảy hơn, tức độ nhớt thấp hơn. Do đó, lượng styrene cho vào hệ polymer khối lượng phân tử thấp hơn sẽ giảm, tuy nhiên việc giảm lượng styerene này sẽ ảnh hưởng đến lượng styrene cần để phản ứng kết mạng ngang. Vậy khi đó, phản ứng kết mạng ngang thay đổi như thế nào? Và việc thay đổi phản ứng kết mạng ngang này sẽ ảnh hưởng đến tinh chất của polymer ra sao?


Hai đặc tính kết mạng ngang sẽ thay đổi (lượng styrene giảm đi và tỷ trọng kết mạng ngang tăng lên). Việc giảm lượng styrene cho phản ứng kết mạng ngang dẫn tới tình trạng thiếu styrene ở vị trí phản ứng (nếu thừa styrene thì bản thân các phân tử styrene sẽ tự phản ứng với nhau, nối lại thành mạch dài; nếu thiếu styrene thì ở mỗi mắt lưới sẽ hình thành chỉ với một hoặc hai phân tử styrene). Việc giảm lượng styrene trong mạng lưới sẽ làm cho polymer đã đóng rắn ít dòn hơn. Tuy nhiên, mạch polymer ngắn hơn nghĩa là liên kết đôi cacbon – cacbon sẽ nhiều hơn và tạo ra số liên kết ngang nhiều hơn. Mà mật độ liên kết ngang nhiều hơn lại làm vật liệu dòn hơn. Hai hiệu ứng trái ngược này làm cho vật liệu sau đóng rắn có độ dòn trở về giá trị gần như chưa biến tính mạch polymer.

Hình ảnh bồn composite xử lý nước thải

Nhiệt độ biến dạng nhiệt và khả năng kháng dung môi sẽ tăng lên khi tăng mật độ kết mạng ngang. Các tính chất khác như kháng UV, kháng phồng dộp, kháng nứt,.. đều bị ảnh hưởng nhưng mức độ phải được đánh giá trên từng loại nhựa và trường hợp ứng dụng. Và những tính chất này sẽ ảnh hưởng lên gelcoat nhiều hơn nhựa thông thường nên khi thay đổi gelcoat, nhà sản xuất phải kiểm tra kỹ.

Biến tính khác của nhựa là thay đổi phân bố khối lượng phân tử tức kéo dãn đường cong phân bố khối lượng phân tử, thậm chí khi khối lượng phân tử trung bình khá cao nhưng vẫn có một lượng đáng kể phân tử khối lượng thấp làm cho các phân tử trượt lên nhau dễ dàng hơn, vì vậy làm giảm độ nhớt của hỗn hợp. độ nhớt hỗn hợp nhựa giảm nghĩa là giảm lượng styrene thêm vào.
Cách thứ hai: Phát triển hệ polymer mới

Polyester được tổng hợp từ phản ứng của diaxit và glycol. Nếu thay đổi loại và lượng di-axit và glycol thì tính chất nhựa cũng thay đổi rất lớn (ví dụ sự khác nhau giữa nhựa iso và ortho chỉ là sử dụng hai loại axit khác nhau).

Ngoài việc thay đổi giữa các thành phần diaxit và glycol thì các nhà sản xuất nhựa cũng đang thử các loại diaxit và glycol mới mà đầu hướng tới tạo ra nhựa sạch, tức giảm lượng styrene sử dụng (Ví dụ như neopentyl glycol sẽ dễ tan trong styrene hơn các thành phần tương tự khác) và còn có thể cải thiện một số tính chất vật lý khác.

Hình ảnh bồn composite xử lý nước thải sinh hoạt

Một thay đổi khác có thể trộn nhiều loại diaxit và nhiều loại glycol lại với nhau, theo những thứ tự và tỷ lệ khác nhau, trong đó mỗi thành phần sẽ có hoạt tính khác nhau

Cách thứ ba — Sử dụng những loại monomer khác

Styrene không phải là monomer duy nhất hoạt động như chất pha loãng hoạt tính trong nhựa polyester và vinyl ester. Vì vậy, các monomer khác mà có áp suất hơi thấp hơn đang được nghiên cứu nhằm lựa chọn thay thế styrene. Monomer được tìm kiếm phải ó hoạt tính hóa học giống styrene nhưng khối lượng phân tử cao hơn nên áp suất hơi thấp hơn, ví dụ vinyl toluene hay t-butyl styrene nhưng giá thành lại cao hơn styrene.

Cách khác là sự kết hợp đơn giản 2 hay 3 monomer styrene lại với nhau thành dimer hoặc trimer và sử dụng làm tác nhân pha loãng. Vật liệu composite sau đóng rắn, khả năng thấm ướt sợi đều rất tốt nhưng giá của dimer, trimer cũng tăng đáng kể.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng đang tìm kiếm monomer mới hoàn toàn. Ví dụ như MMA nhưng nó cũng có độ bay hơi cao, cũng gây ô nhiễm không khí nhưng với một số hệ polymer thì MMA tương hợp tốt hơn nên sử dụng ít MMA hơn vẫn đạt được độ nhớt mong muốn. MMA cũng cải thiện một số tính chất vật lý của nhựa nhưng giá thành của MMA cũng cao hơn styrene.

Cách thứ tư – Ngăn cản không cho styrene bay hơi

Bồn composite xử lý nước thải công nghiệp

Thường thêm wax vào hỗn hợp nhựa, tạo ra một lớp bề mặt ngăn cản hơi styrene bay lên đồng thời cũng cản oxy từ bên ngoài nên cải thiện được quá trình đóng rắn nhựa. Cách này đã và đang áp dụng rộng rãi, tuy nhiên khi có wax vào thì liên kết trong nhựa bị giảm. Khuyết điểm này được khắc phục bằng cách sử dụng các lớp liên diện (tăng khả năng kết dính trong hỗn hợp nhựa). Lớp liên diện có chứa các liên kết đôi cacbon-cacbon cho phép phản ứng tạo liên kết ngang xuyên qua, vì vậy độ liên kết của vật liệu 2 bên lớp màng được cải thiện. Lớp liên diện đạt hiệu quả cao nhất khi nằm ngang và hỗn hợp nhựa ở trạng thái tĩnh (không khuấy). Nếu bề mặt hỗn hợp không nằm ngang thì lớp liên diện không hiệu quả lắm, lúc đó phải cho thêm chất làm đặc và bản thân phụ gia làm đặc cũng làm giảm sự bay hơi của dung môi.

Kết luận

Các nhà sản xuất nhựa đang nỗ lực để tìm ra giải pháp tối ưu nhằm giảm thiểu lượng styrene bay ra môi trường. Các phương pháp, nguyên lý đã có và họ đang tiếp tục thử nghiệm, kiểm tra hoàn thiện để có thể công bố và thương mại hóa trong tương lai gần.

Công ty Cổ phần composite và Công nghệ Ánh Dương gửi tới bạn và quý khách hàng bài viết giới thiệu về một số sản phẩm composite điển hình là sản phẩm đá cẩm thạch nhân tạo từ composite.

Đá cẩm thạch nhân tạo là một dạng hỗn hợp chính xác nhựa Polyester, xúc tác, độn, màu vào khuôn hở đã được phủ một lớp Gelcoat trong.

1. Đá cẩm thạch nhân tạo là gì?

Đá cẩm thạch, mã não và Granite nhân tạo là hỗn hợp nhựa, sợi thủy tinh và độn.
-   Nhựa là nhựa Polyester bất bão hòa loại đổ khuôn (Casting).
-   Sợi thủy tinh: tùy vào hình dáng sản phẩm mà có thể chọn dạng sợi nào.
-   Độn: tùy vào dạng độn mà ta có các sản phẩm sau:



•   Cẩm thạch: độn Canxi Carbonate
•   Mã não: bột mã não
•   Granite: các hạt màu (Color Chip) từ đá tự nhiên hoặc nhân tạo




2. Đá cẩm thạch nhân tạo được làm như thế nào?

-   Đá cẩm thạch nhân tạo là một dạng hỗn hợp chính xác nhựa Polyester, xúc tác, độn, màu vào khuôn hở đã được phủ một lớp Gelcoat trong. Sau vài giờ nhựa đóng rắn thì tháo khuôn, lấy sản phẩm.
-   Màu và các vân màu là do kỹ thuật người sản xuất. Do đó, mỗi nhà sản xuất thường tạo ra màu sắc và hình dáng của riêng mình.


3. Ứng dụng của đá cẩm thạch nhân tạo
-   Sản phẩm đá cẩm thạch nhân tạo rất đa dạng: thiết bị nhà tắm, bàn, panel, đặc biệt phục vụ trong ngành xây dựng.

Để tham khảo thêm một số sản phẩm composite do công ty chúng tôi sản xuất mời bạn click vào những tiêu đề phía dưới, chỉ cần click vào tiêu đề là bạn đã xem được chi tiết nhất bài viết.
- Một số sản phẩm bồn composite chứa hóa chất
- Một số sản phẩm bồn composite xử lý nước thải
- Một số sản phẩm bọc composite trên mọi loại vật liệu

                                                                                                     Th.sĩ Lê Hồng Thái tổng hợp

       Công ty Cổ phần composite và Công nghệ Ánh Dương giới thiệu với các bạn một phương pháp biến tính nhựa bằng nước.
        Đó là nhựa polyester bất bão hòa được biến tính hóa học nhằm đáp ứng yêu cầu môi trường và nhà sản xuất trong công nghiệp composite. Nhựa pha nước nghĩa là nhựa này có thể trộn với nước, nước sẽ chiếm chỗ của monomer styrene làm giảm hàm lượng rắn và tăng thể tích mà không ảnh hưởng đến tinh chất sản phẩm.

        Thêm nước vào nhựa với tỷ lệ cho phép thì vẫn sẽ duy trì cơ tính của nhựa, năng suất sản xuất và đặc biệt hiệu quả giá thành.
          Về ứng dụng, nhựa pha nước tương tự như nhựa orthophthalic, trong đó đặc biệt là đổ khuôn (giả đá, đổ tượng).


 Ưu điểm:

1.    Giảm giá thành

Sử dụng nước như dung môi và chất độn sẽ giúp giảm chi phí sản xuất, trong đó styrene gần như bị thay thế hoàn toàn. Với ứng dụng đổ khuôn, nhiệt độ tỏa nhiệt thấp sẽ kéo dài tuổi thọ khuôn silicone. Ngoài ra, nước còn có vai trò chất rửa khuôn và thiết bị.

2.    An toàn sản xuất

Khi đã trộn với nước sẽ giảm đáng kể hơi styrene bốc lên, môi trường làm việc được cải thiện, giảm thiểu được nguy cơ cháy nổ.

3.    Kéo dài thời gian lưu trữ

         Thời gian lưu trữ của nhựa pha nước (lúc chưa pha nước) có thể khoảng 12 tháng trong khi nhựa ortho bình thường khoảng 6 tháng.

        Khi đã trộn với nước, hệ nhũ tương này sẽ ổn định và cân bằng hóa học trong khoảng vài tháng.


 Quy trình trộn

        Chuẩn bị nhựa và nước (tỷ lệ thông thường các nhà sản xuất đưa ra theo khối lượng khoảng 4/1).
        Thêm dần nước vào nhựa với tốc độ trộn khoảng 1200 – 1500 vòng/phút trong vòng 5 – 10 phút. Khi cho nước vào, hỗn hợp sẽ chuyển sang màu trắng kem.
        Thêm độn và màu vào, nên sử dụng màu gốc nước.
        Độ nhớt được điều chỉnh theo nguyên tắc: nước làm tăng độ nhớt và styrene làm giảm độ nhớt.
        Hỗn hợp này sẽ ổn định trong vòng 6 – 8 tuần, nhưng lưu ý phải trộn lại trước khi sử dụng.
        Chất xúc tiến chỉ nên cho vào trước khi sử dụng. Khi hỗn hợp đã có xúc tiến nên sử dụng trong vòng 5 ngày.
        Sau khi đã cho đầy đủ các thành phần vào, tiếp tục trộn 3 – 5 phút rồi mới thêm chất xúc tác.