Lịch sử phát triển bọt polyurethane (PUR)

Con lăn PU máy bào bốn mặt

Nguyên liệu cơ bản cho bọt polyurethane là polyisocyanate, polyol, chất tạo bọt, xúc tác, và chất hoạt động bề mặt. Ban đầu, bọt polyurethane là loại polyester, nhưng sau những năm 1960, bọt loại polyether polyol chiếm đa số, cả bọt mềm và cứng. Tổng quan lịch sử phát triển của ngành bọt urethane như sau.

Giai đoạn 1: quy trình phản ứng một giai đoạn giữa polyester có nhóm carboxyl cuối mạch với TDI. Dựa trên phản ứng giữa các nhóm isocyanate và các nhóm carboxylic sinh ra khí CO₂. Polymer tạo thành là polyamide, không phải polyurethane. Một phản ứng mẫu được thể hiện bên dưới:

Giai đoạn 2: Quy trình hai giai đoạn gồm (a) chuẩn bị toluene diisocyanate (TDI) polyester và (b) phản ứng prepolymer – nước. Quy trình này giảm vận tốc phản ứng và dẫn đến quá trình tạo bọt êm dịu.

Giai đoạn 3: Quy trình hai giai đoạn gồm sự chuẩn bị prepolymer polyether polyol – TDI và phản ứng prepolymer – nước tạo khí CO₂. Quy trình tăng tính ổn định cho sự nở bọt của bọt dẻo loại polyether.

Giai đoạn 4: Phản ứng tạo bọt một giai đoạn giữa polyether polyol và TDI với sự có mặt của nước là chất tạo bọt. Sự xuất hiện lần đầu tiên của xúc tác đặc biệt (triethyl diamine hoặc DABCO) cùng với việc dùng các chất hoạt động bề mặt silicone làm cho quy trình một giai đoạn này có thể thực hiện. Tuy nhiên, việc dùng DABCO làm xúc tác riêng lẻ là rất đắt. Vì vậy để tiết kiệm chi phí, DABCO được thay thế một phần bởi sử dụng kết hợp xúc tác thiếc và xúc tác amine bậc ba. Quy trình polyether một giai đoạn có những ưu điểm đáng kể cả về chi phí và quy trình, vì vậy nó được dùng rộng rãi như quy trình chuẩn cho bọt dẻo và cứng.

Giai đoạn 5: Sử dụng kết hợp một chất tạo bọt vật lý, CFC-11, và một chất tạo bọt hóa học. Vào năm 1963, sáng chế của Frost đã phát hiện việc dùng trichloromonofluoromethane, CCl₃F, (điểm sôi 23.8^oC) làm chất tạo bọt vật lý cho cả bọt dẻo và cứng. CCl₃F được xem như là chất tạo bọt lý tưởng nếu không xét tác động đến tầng ozone.

Giai đoạn 6: Lệnh cấm các chất Chlorofluorocarbon (CFCs). Vào năm 1987, nghị định thư Montreal được ban hành, sự sản xuất và sử dụng CCl₃F bị cấm để loại bỏ nguy cơ phân hủy ozone. Lệnh cấm đã có tác động nghiêm trọng lên ngành bọt urethane và dẫn đến sự phát triển của các chất tạo bọt thay thế. Các chất tạo bọt vật lý thay thế gồm C₅-hydrocarbon (pentane, C₅H₁₂; điểm sôi 35°C), isopentane (2-methylbutane, C₂H₅CH(CH₃)₂; điểm sôi 30°C), cyclopentane (C₅H₁₀; điểm sôi 50°C), và hydrofluorocarbon (HFCs), ví dụ, HFC-245 fa (CF₃CH₂-CHF₂; điểm sôi 15.3°C) và HFC-365mfc (CF₃CH₂-CF₂CH₃, điểm sôi 40°C). CO₂ lỏng và đá khô cũng được sử dụng làm chất tạo bọt vật lý. Nước là chất tạo bọt lâu đời nhất, giờ được xem là chất tạo bọt hóa học tiêu biểu cho cả bọt urethane dẻo và cứng.

Tham khảo từ tài liệu Polyurethane and Related Foams, Kaneyoshi Ashida, CRC - Taylor & Francis, 2006, trang 65 - 67

(vtp-vlab-caosuviet)

Con lăn PU đè gỗ

Các kiểu hỏng O-ring thường gặp (phần 3)

Xem phần 1, 2 tại đây

Một kiểu hư hỏng O-ring khá thông thường khác là do sự mài mòn. Kiểu này chỉ được thấy trên các đệm làm kín động lực học chuyển động qua lại, dao động, hoặc xoay tròn. Hình bên dưới minh họa một O-ring bị mài mòn, sự làm phẳng một bề mặt của O-ring.

Những nguyên nhân có thể của sự mài mòn O-ring như sau. Sự gia công bề mặt kim loại tiếp xúc động lực học với O-ring không chính xác. Bề mặt sau khi hoàn thành có thể quá thô, hoạt động như một vật mài mòn O-ring; hoặc quá nhẵn, bề mặt không có khả năng giữ dầu bôi trơn, gây nên sự bôi trơn không thích hợp, sử dụng dầu bôi trơn không phù hợp, nhiệt độ quá cao, sự nhiễm bẩn của lưu chất hệ thống bởi các hạt mài mòn, vật liệu cao su làm O-ring không có tính kháng mài mòn cao.

Nhiều hư hỏng O-ring có thể là do sự lắp đặt không đúng cách. Mặc dù hình dạng đơn giản của nó, O-ring là một vật chính xác yêu cầu sự cẩn thận trong lúc lắp đặt. Một vài nguyên nhân thông thường gây hư hỏng O-ring trong lúc lắp đặt như: có những góc sắc trên phần kim loại mà O-ring phải đi qua trong lúc lắp ráp, O-ring quá lớn trong ứng dụng đệm làm kín piston, O-ring không được bôi trơn thích hợp trước khi lắp đặt,  đệm O-ring và các bề mặt khác mà O-ring phải đi qua bị nhiễm bẩn các hạt kim loại trong lúc lắp ráp.

Một vài nguyên nhân khác của hư hỏng O-ring, chúng là: sự phân hủy do thời tiết và ozon, sự lão hóa nhiệt và oxy hóa, sự mất mát các chất hóa dẻo. Sự hư hỏng các O-ring luôn được gây ra bởi sự kết hợp của nhiều nguyên nhân khác nhau.

(hết)

Tham khảo từ tài liệu Parker O – Ring Handbook ORD 5700, Parker Hannifin Corporation, 2007, trang 10-4 – 10-5

(vtp-vlab-caosuviet)

O-ring cao su chịu mài mòn

Ảnh hưởng của lực tương tác liên phân tử polyol lên tính chất PU

Con lăn PU đè gỗ

Các lực liên kết yếu, phụ giữa các chuỗi polymer (lực hút giữa các phân tử polymer) đóng một vai trò quan trọng trong tính chất của polymer cứng, chúng tăng khả năng kháng cơ học, nhiệt, hóa chất và điện. Các lực phụ này gồm: lực Van der Waals (khoảng 0.5-2 kcal/mol), liên kết hydro (khoảng 3-7 kcal/mol), lực phân tán London, lực tương tác phân cực (1.5-3 kcal/mol), và các tương tác liên kết ion (10-20 kcal/mol). Tất cả những lực này tổng hợp thành năng lượng liên kết tích lũy. Mạch PU được tạo thành chủ yếu từ mạch polyol, vì thế bản chất của các chuỗi polyol có một tác động lớn lên các tính chất cơ lý của PU tạo thành, vì các đơn vị lặp lại chứa các nhóm chức khác nhau sẽ có năng lượng liên kết liên phân tử khác nhau.

Năng lượng liên kết mạnh hơn, dẫn đến các tính chất cơ lý cao hơn. Trong polyurethane, sự đóng góp chính cho năng lượng liên kết các phân tử là do các tương tác liên kết urethane và urea và do các vòng thơm của isocyanate. Các nhóm này đều có trong vật liệu PU, mạch polyol càng ngắn thì mật độ các nhóm này càng cao. Sự khác biệt ở đây là các nhóm ester, ether, hydrocarbon tùy thuộc vào loại polyol được sử dụng tạo PU.

Năng lượng liên kết tương đối của polyol được sắp xếp theo thứ tự sau: polyester polyol > polyether polyol > polyhydrocarbon polyol.

Thứ tự này giải thích cho việc phần lớn các tính chất cơ lý của polyurethane loại polyester polyol là tốt hơn các polyurethane tương tự có nguồn gốc từ polyether polyol hoặc từ polyhydrocarbon polyol.

Tham khảo từ tài liệu Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes, Mihail Ionescu, iSmithers Rapra Press, 2005, trang 538 – 540

(vtp-vlab-caosuviet)

Rouleau PU máy bào bốn mặt

Sự đều đặn

Nếu có những vị Thần quyền lực vô song, thì "Sự đều đặn"  là một ÔNG như thế.

Cho đến ngày nay, các nhà thông thái đang từng bước tìm ra phần nào bí ẩn của THỜI GIAN. 

Họ tò mò xem THỜI GIAN có thật hiện hữu không, mà sao con người bị nhốt vào trong đó. Thời gian là một cái lưới mềm dẽo không phải cứng ngắt.

Tính mềm đó là một trong những tố chất bất bại.

Cũng vì thời gian không bám giữ cái gì làm riêng, không dừng lại - nên con người phải tìm cách cho nó có hình dáng, gán cho nó một TÍNH ĐỀU ĐẶN để chiếm hữu.

Dù thời gian không phải là tấm ván, nhưng nếu mượn được, chia hành động ra thành nhiều phần nhỏ - cứ đều đặn thực hiện ...

Một ngày kia, từng giọt mưa trở thành biển cả.

nguyentuonglinh

21/8/2012

Nguồn: http://nguyentuonglinh.blogspot.com/2012/08/su-eu-an.html

Polyurethanes Coatings, Adhesives and Sealants

Sách này của nhà xuất bản Vincentz, được viết bởi tác giả Ulrich Meier-Westhues. Sách được xuất bản vào năm 2007, dày 337 trang.

Vật liệu polyurethane có tầm quan trọng lớn trong nhiều ứng dụng trên toàn thế giới. Hơn nữa, tiềm năng phát triển của chúng vẫn chưa được khai thác hết. Nhiều ứng dụng mới liên tục xuất hiện và dãy sản phẩm được phát triển ngày càng nhiều.

Sách này là ấn bản cập nhật của sách “Polyurethanes for Coatings” được xuất bản vào năm 1999. Nó được mở rộng hơn bởi những ứng dụng làm chất kết dính cũng như trong những lĩnh vực hoạt động mới khác. Sách bắt đầu với sự khám phá thành phần hóa học cơ bản của polyurethane, giúp cho người đọc có thể hiểu được tầm quan trọng của vật liệu polyurethane trong nhiều ứng dụng hiện tại, những sự phát triển đặc biệt và triển vọng trong tương lai.

Contents

Chapter 1. Introduction

Chapter 2. Economic aspects and market analysis

Chapter 3. Chemical principles

Chapter 4. Coating technology principles

Chapter 5. Applications for polyurethane coatings

Chapter 6. Polyurethane adhesives

Chapter 7. Polyurethane sealants

Chapter 8. New areas of application for polyurethanes

Chapter 9. Combinatorial material development and high-throughput testing

Chapter 10. Occupational hygiene in the manufacture and processing of polyurethane coatings and adhesives

Chapter 11. Ecology

Chapter 12. Sustainable development

Chapter 13. General references

Lớp phủ polyurethane được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp gồm chất dẻo, ô tô, đóng gói, vải sợi, xây dựng, chống ăn mòn và nhiều hơn nữa. Những người mới bước vào lĩnh vực phủ polyurethane sẽ tìm thấy những thông tin hữu ích trong sách để làm quen với các khái niệm quan trọng về hóa học polyurethane và khám phá những ứng dụng chính của những lớp phủ này. Các chuyên gia có kinh nghiệm có thể cập nhật kiến thức về sự phát triển và xu hướng hiện tại.

Tham khảo trang web www.books.google.com.vn/
(vtp-vlab-caosuviet)

Con lăn PU máy bào 4 mặt

Con lăn PU đè gỗ

Cán tráng cao su với vải sợi (phần 1)

Trước khi gắn kết vải sợi và cao su, phải chú ý một số vấn đề sau để mức kết dính của sợi và cao su sau đó đạt được tốt. Đó là tránh nhiễm bẩn bề mặt cao su hoặc vải sợi, giảm thiểu sự di trú tới bề mặt của bất kỳ thành phần nào trong cao su, tránh bẫy khí, các chất bay hơi trong hỗn hợp cao su và phải loại bỏ hoàn toàn ẩm được giữ lại trong sợi. Trong những quy trình gắn kết vải sợi và cao su, cán tráng là quy trình thông dụng nhất.

Hình bên dưới minh họa một máy cán 3 trục đơn giản.

Hỗn hợp cao su được gia nhiệt để đạt được độ dẻo thích hợp trước khi được cho vào khe cán trên, tạo nên một vòng cao su phẳng cuộn quanh trục. Vải sợi được cho vào khe dưới, khe này ép vải sợi tiếp xúc chặt với tấm cao su đang chạy. Vải sợi cotton và nhân tạo, đôi khi là vải sợi nylon, cần được sấy khô trước khi đi vào khe cán. Điều này đạt được bằng cách cho vải sợi đi qua các hộp hoặc trục gia nhiệt, ở nhiệt độ khoảng 100-110^oC. Trong quá trình này, cần chú ý giữ bề mặt trong của hộp sạch hoàn toàn, để tránh nhiễm bẩn vải sợi, hộp không bị hư hỏng. Ngoài ra, vải sợi phải tiếp xúc đều với bề mặt gia nhiệt, nếu nó có các vết lồi lõm, sự gia nhiệt và co rút khác nhau có thể xảy ra dẫn tới sự gấp nếp và ép nát vải sợi trong khe máy cán tráng.

Có hai kiểu cán tráng được thực hiện, là “frictioning” và “topping”. Trong “frictioning”, trục giữa chạy ở một vận tốc bề mặt nhanh hơn các trục trên và dưới. Điều này làm cho sự tích tụ nhiệt cao hơn trong vòng cuộn cao su làm cho lớp cao su chạy xung quanh trục phẳng hơn, mềm hơn và mỏng hơn. Khi cao su và vải sợi gặp nhau ở trục dưới, sự khác biệt vận tốc giữa trục giữa – cao su và trục dưới – vải sợi ép cao su vào vải, xuyên vào trong cấu trúc dệt, thậm chí vào trong cấu trúc sợi. Đối với “topping”, tất cả trục của máy cán tráng chạy ở cùng một vận tốc bề mặt, vì vậy tấm cao su được cho vào vải sợi ở cùng một vận tốc và dưới áp lực của khe cán, cao su ép lên cấu trúc vải nhưng không xuyên vào cấu trúc sợi. Với vải sợi cotton cần ma sát ở cả hai mặt, để đảm bảo sự kết dính đủ trong vật liệu tổng hợp cuối cùng, nhưng thường với vải sợi tổng hợp, ma sát ở một mặt đủ tạo nên tác động xuyên qua sợi của cao su, chỉ cần thực hiện “topping” ở mặt còn lại.

Thông thường, ta cần bao phủ hỗn hợp cao su lên cả hai bề mặt của vải sợi. Dĩ nhiên, điều này đòi hỏi vải sợi đi qua máy cán tráng 3 trục hai lần, hai máy này được sắp xếp trước sau. Máy cán sau yêu cầu một mạng dây đỡ cho vải sợi để cho bề mặt ngược lại của nó vào máy cán tráng thứ hai. Với máy cán tráng bốn trục hiện đại, cả hai bề mặt của vải sợi có thể được phủ trong một lần cán.

Tham khảo từ tài liệu The Application of Textiles in Rubber, David B. Wootton, iSmithers Rapra Publishing, 2001, trang 118 - 120

(vtp-vlab-caosuviet)

Tạo bọt PU – Quy trình sủi bọt

Bánh xe PU chuyền sơn

Bên cạnh quy trình tạo bọt thông thường, quy trình sủi bọt (không có thời gian tạo kem) mang lại những ưu điểm riêng cho bọt PU. Ưu điểm đặc trưng nhất của sự sủi bọt là nó yêu cầu áp suất tạo bọt thấp hơn đáng kể, khoảng một phần tư tới một phần năm áp suất tạo bọt của quy trình không sủi bọt. Sự sủi bọt có nhiều ưu điểm khác như (a) tính đẳng hướng của bọt tốt hơn, (b) khối lượng riêng bọt da (bề mặt) thấp hơn và vì vậy khối lượng riêng bọt tổng cộng thấp hơn. Quy trình sủi bọt này được chia thành 4 loại:

Quy trình sủi bọt truyền thống. Khi hỗn hợp tạo bọt được rót từ đầu trộn, hỗn hợp ngay lập tức trở thành kem và sau đó thành bọt cứng thông qua phản ứng tỏa nhiệt. Bọt sủi được hình thành bằng cách thêm các chất lỏng có điểm sôi thấp vào trong hệ bọt urethane hai thành phần. Máy trộn dòng chảy rối, ví dụ như là máy trộn hình xoắn ốc, được sử dụng như một đầu khuấy trộn các thành phần nguyên liệu lại với nhau.

Chất sủi bọt được phát triển bởi Du Pont là CFC-12, (CCl₂F₂) (điểm sôi: -30^oC), và một tỷ lệ hỗn hợp của CFC-11/CC-22 = 3.0/1.0 được đề nghị. Tuy nhiên, vì việc cấm sử dụng HFCs bởi nghị định thư Montreal, các chất thay thế cho CFC-12 gồm HFC-134a (điểm sôi: 26.2^oC) và HFC-152a (điểm sôi: 24.7^oC). Các chất khác thay thế cho CFC-11 gồm HFC-245fa (điểm sôi: 15.3^oC) và HFC-365mfc (điểm sôi: 40.2^oC).

Quy trình sủi bọt hóa học. Việc thêm methyl alcohol vào các hệ bọt urethane làm tăng nhanh thời gian tạo kem và dẫn đến sự tạo bọt sủi bọt. Tuy nhiên, lượng methyl alcohol nên được thêm vào chính xác và được giới hạn vì methyl alcohol có khối lượng phân tử nhỏ. Phản ứng tạo khí là phản ứng tách nước methyl alcohol bằng các nhóm isocyanate, được thể hiện bên dưới:

Quy trình sủi bọt do nhiệt. Các hệ bọt hai thành phần truyền thống, không sủi bọt có thể được dùng cho quy trình sủi bọt do nhiệt. Các hệ này chỉ có các chất tạo bọt vật lý được hòa tan trong thành phần polyol. Khi thành phần polyol được gia nhiệt vượt quá điểm sôi của chất tạo bọt vật lý, các hệ này có thể thể hiện quá trình tạo bọt sủi bọt. Ưu điểm của quy trình sủi bọt do nhiệt là nó có thể được thực hiện ở áp suất khí quyển và nhiệt độ phòng.

Quy trình carbon dioxide lỏng. Chất tạo bọt CO₂ lỏng đã được phát triển ở châu Âu để sản xuất bọt dẻo khối lượng riêng thấp, (ví dụ, khối lượng riêng bọt từ 11 tới 28kg/m³). Khi hệ tạo bọt này được phân tán từ vòi, hệ ngay lập tức sủi bọt, và không có thời gian tạo kem. Một vấn đề với quy trình này là rất khó đạt được bọt có khối lượng riêng trung bình. Ngoài ra, việc tránh hình thành các bong bóng lớn là rất khó đối với quy trình này. Ứng dụng quy trình này cho bọt urethane cứng là một mục tiêu tương lai cần được phát triển.

Tham khảo từ tài liệu Polyurethane and Related Foams , Kaneyoshi Ashida, CRC - Taylor & Francis, 2006, trang 52 - 56

(vtp-vlab-caosuviet)

Chong chóng PU sàng rung phân loại hạt

Sự di trú ra bề mặt kết dính của cyanoacrylate

Con lăn cao su truyền động

Cyanoacrylate di trú ra bề mặt kết dính được đặc trưng bởi lớp bột trắng gần đường liên kết, ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của sản phẩm. Hiện tượng này xảy ra khi các phân tử cyanoacrylate thoát khỏi khối chất kết dính và phản ứng với hơi nước trong không khí xung quanh để hình thành lớp bột trắng ở bề mặt ngoài gần đó. Ba nguyên nhân chính của hiện tượng này là dùng dư chất kết dính, tốc độ kết mạng chậm và độ ẩm tương đối của không khí thấp.

Khi dùng dư chất kết dính, tỉ số bề mặt trên thể tích của chất kết dính quá thấp và ẩm trên bề mặt sẽ không đủ để trung hòa chất ổn định trong chất kết dính. Hơi cyanoarylate sẽ thoát khỏi khối chất kết dính và phản ứng với hơi nước trong không khí, hình thành lớp bột trắng. Giảm lượng chất kết dính bằng cách dùng vòi lỗ mịn khi sử dụng.

Vận tốc kết mạng chậm cũng gây nên kết quả tương tự. Cyanoacrylate ở ngoại biên của mối nối sẽ có đủ thời gian để kết mạng với ẩm sẵn có từ không khí và sau đó hình thành lớp bột trắng. Vận tốc kết mạng chậm có thể là kết quả của việc dùng dư chất kết dính, hoặc bởi lớp lắng đọng có tính axit trên bề mặt của chất nền. Các giải pháp được đề nghị là thiết kế các mối nối rất khít với nhau để đạt được đường liên kết mỏng, vì thế sẽ tăng vận tốc polymer hóa hay sử dụng các chất hoạt hóa hỗ trợ kết mạng.

Độ ẩm tương đối của không khí thấp (ít hơn 20%) cũng thúc đẩy sự di trú vì ít ẩm trên bề mặt không đủ để chất kết dính kết mạng hoàn toàn. Độ bền kết dính tốt nhất đạt được khi độ ẩm tương đối nằm giữa 40% và 60%. Độ ẩm cao hơn sẽ tăng nhanh quá trình kết mạng nhưng có thể ảnh hưởng đến độ bền liên kết. Các biện pháp khắc phục như sử dụng thêm các chất hoạt hóa để tăng nhanh sự kết mạng, đặt một thùng nước gần khu vực sản xuất để tăng độ ẩm tương đối cục bộ.

Ngoài các biện pháp trên, ta có thể sử dụng cyanoacrylate khối lượng phân tử lớn. Các cyanoacrylate này được dùng cho những ứng dụng cần bề mặt ngoài liên kết đẹp, hoặc cho lắp ráp điện tử hoặc điện tinh xảo. Do có khối lượng phân tử lớn, chúng có độ bay hơi thấp, ít mùi nên phù hợp cho môi trường làm việc hạn chế, không thông gió. Chúng kết mạng chậm hơn các loại ethyl và methyl thông thường nên có nhiều thời gian hơn để lắp ráp các chi tiết yêu cầu sự thẳng hàng.

Tóm tắt từ tài liệu Handbook of Rubber Bonding, Bryan Crowther, iSmithers Rapra Publishing, 2003, trang 280 – 281

(vtp-vlab-caosuviet)

Trục cao su ép bụng ngành giấy

Các kiểu hỏng O-ring thường gặp (phần 2)

Xem phần 1 tại đây

Bài viết này tiếp tục giới thiệu một số kiểu hỏng O-ring khác thường gặp, các nguyên nhân chính và các biện pháp phòng tránh, khắc phục.

Đầu tiên là kiểu hư hỏng hình xoắn ốc, thường xuất hiện trên các đệm làm kín pit-tông thủy lực hành trình dài. Kiểu hư hỏng O-ring này được gây ra khi đệm làm kín bị kẹt ở một điểm trên đường kính của nó (đối với thành xy-lanh), O-ring trượt và cuộn tròn cùng một thời điểm. Vì các bộ phận được làm kín thực hiện chu kỳ làm việc liên tục nên quá trình xoắn sau đó của O-ring làm cho đệm làm kín phát triển một chuỗi của các vết cắt hình xoắn ốc sâu (luôn ở một góc 45^o) trên bề mặt của đệm, nó được minh họa bằng hình vẽ bên dưới.

Những điều kiện có thể làm cho hư hỏng này xuất hiện là: các thành phần bất thường xuất hiện giữa các bộ phận được làm kín, khoảng hở rộng kết hợp với tải trượt, gia công bề mặt không đều, sự bôi trơn không thích hợp hoặc không đúng cách, O-ring quá mềm, lắp đặt không đúng cách (O-ring bị kẹp hoặc cuộn). Một số biện pháp khắc phục như: cải thiện gia công bề mặt của bộ phận được làm kín ở bề mặt phân cách động học (lỗ xy-lanh, trục pit-tông), bôi trơn đúng cách, xem xét dùng các O-ring được tra dầu bên trong, hoặc dùng một O-ring cứng hơn.

Tiếp theo là hư hỏng do giảm nén gây nổ trên bề mặt O-ring. Khi áp suất hệ thống tăng, loại hư hỏng O-ring này xuất hiện thường xuyên hơn. Hiện tượng này cơ bản như sau: sau một khoảng thời gian hoạt động dưới áp suất khí cao, khi áp suất giảm quá nhanh, khí bị bẫy trong cấu trúc bên trong của O-ring giãn nở nhanh để cân bằng với áp suất ngoài, gây nên những sự nổ nhỏ hoặc các vết phồng trên bề mặt O-ring. Nếu thể tích khí bị bẫy ít, các vết phồng giảm sau khi khí bên trong thoát ra, áp suất được cân bằng và ít tác động lên toàn bộ đệm làm kín. Khí bị bẫy quá nhiều có thể gây nên sự phá hỏng hoàn toàn đệm làm kín. Hình bên dưới minh họa một O-ring hư hỏng theo kiểu này.

Các giải pháp được đề nghị để hạn chế hư hỏng là: tăng thời gian giảm nén để cho phép khí bị bẫy thoát ra ngoài vật liệu đệm làm kín, chọn một vật liệu đệm làm kín có tính thấm khí thấp, tính kháng tốt với sự giảm nén gây nổ, nếu hư hỏng kéo dài ở áp suất rất cao, xem xét dùng các đệm làm kín kim loại.

(còn tiếp)

Tham khảo từ tài liệu Parker O – Ring Handbook ORD 5700, Parker Hannifin Corporation, 2007, trang 10-3 – 10-4

(vtp-vlab-caosuviet)

Ảnh hưởng của khối lượng phân tử polyol lên tính chất của PU

Bánh xe PU chuyền sơn

Khối lượng mol phân tử của các polyol nằm trong khoảng 400 tới 6500 g/mol và nó có tác động lớn lên các tính chất của PU. Nếu polyol có khối lượng phân tử thấp, một polyurethane cứng sẽ hình thành và nếu polyol có khối lượng phân tử cao, nó tạo nên polyurethane đàn hồi, dẻo. Khối lượng phân tử trung bình dẫn đến cấu trúc bán cứng hoặc bán dẻo. Rõ ràng, chuỗi polyol ngắn làm cho nồng độ của các liên kết urethane và urea cao hơn. Tương tác liên kết cao giữa những nhóm này (chủ yếu là liên kết hydro) dẫn đến cấu trúc cứng (polyurethane cứng). Ngược lại, trong PU có một chuỗi polyol dài, nồng độ của các liên kết urethane và urea thấp hơn, tương tác liên kết giữa những nhóm này giảm đáng kể. Điều này dẫn đến tính di động cao của mạch chính, nên cấu trúc PU rất đàn hồi.

Theo trên, ta thấy loại và độ dài mạch polyol có ảnh hưởng lớn đến tính chất, phân loại, ứng dụng của PU. Ví dụ, những diol có khối lượng phân tử cao (MW = 1000-4000 dalton) loại polyether, polyester, polycarbonate (PC), v.v… phản ứng với diisocyanate (TDI hoặc MDI), sẽ tạo thành polyurethane mạch thẳng khối lượng phân tử cao (không kết mạng), có độ đàn hồi cao. Chúng được dùng làm vật liệu đàn hồi polyurethane, sợi spandex, chất kết dính và vật liệu bịt kín. Nếu dùng triol khối lượng phân tử cao hoặc các polyol phân nhánh thấp (MW = 3000-6500 dalton) thì các PU đạt được có tính đàn hồi với mức kết mạng thấp, được ứng dụng làm bọt dẻo hoặc bán dẻo, lớp phủ PU. Trong trường hợp các polyol khối lượng phân tử thấp (400-1000 dalton), PU có cấu trúc cứng như bọt PU cứng, vật liệu thay thế gỗ.

Một điểm chú ý khác, các PU mạch thẳng là vật liệu đàn hồi polyurethane nhiệt dẻo. Ở nhiệt độ phòng, chúng ‘kết mạng’ hoặc ‘lưu hóa’ giả, bằng những lực phụ (chủ yếu liên kết hydro mạnh) giữa các chuỗi polymer, không phải bằng các liên kết hóa học như trong các polymer kết mạng thực sự. Ở những nhiệt độ cao hơn, những liên kết phụ này bị phá hủy và vật liệu đàn hồi polyurethane trở thành polymer nóng chảy, nó có thể được gia công bằng các quá trình tiêm hoặc ép đùn, những đặc tính của polymer nhiệt dẻo. Sau khi nguội, các liên kết hydro giữa các nhóm urea và urethane lại xuất hiện và vật liệu một lần nữa trở thành vật liệu đàn hồi. Vì vậy, chúng có tên vật liệu đàn hồi nhiệt dẻo (thermoplastic elastomer).

Tác động của khối lượng phân tử các diol thông dụng, như là  polypropylene glycol, polytetramethylene glycol và poly(ethylene adipate) glycol lên những tính chất của PU tạo thành là đáng kể. Một vài tính chất, như độ cứng và độ bền kéo giảm khi khối lượng phân tử diol tăng, sự giảm mạnh nhất quan sát được với polypropylene glycol. Những tính chất đàn hồi, như độ tưng nảy và độ giãn dài tăng với khối lượng phân tử của diol. Nhìn chung, những tính chất tốt nhất mà vật liệu đàn hồi PU đạt được là khi dùng polytetramethylene glycol hoặc poly (ethylene adipate) glycol.

Tham khảo từ tài liệu Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes, Mihail Ionescu, iSmithers Rapra Press, 2005, trang 535 – 538

(vtp-vlab-caosuviet)

Trục PU ngành tôn thép

Tiếng chuông gió

Tiếng chuông 

Đầu năm đi lễ chùa. Chùa trên núi. Một bên là biển. 

Dưới mái chùa có những chiếc chuông gió.

Chuông hát 

Tiếng chuông gió vang lên. Bất ngờ như tiếng hát. Âm thanh vô lượng hòa nhau như tiếng đàn. 

Ngày đầu năm, gió rung chuông theo cách khác. Tiếng chuông có màu xanh. Tiếng chuông có hy vọng. Cách rung của gió như cách của Người. 

Gió đến từ biển xa và gặp chuông. Chuông vang lên khi gặp gió. 

Tiếng reo trong vắt, dịu ngọt mà xuyên qua mọi thứ. 

Tiếng chuông – một thứ tiếng của gió. 

Tiếng gió nhẹ nhàng, từ tốn mà đi đến vô tận. 

Tiếng gió hay tiếng chuông - chậm rãi đi suốt với thời gian. 

Có thể trong đêm thanh vắng, gió cũng đến rung chuông. Rung chuông gọi ai. 

Những ngày giông bão, chắc gió cũng đến rung chuông. Tiếng chuông không bằng tiếng của bão tố.Vậy mà cũng đều là tiếng của gió. 

Nghe chuông hiểu ngay tánh nết của gió. Lời nói của  chuông là tâm trạng của gió hay của chuông. 

Tiếng chuông là tâm trạng của Người hay quyền năng của Phật. 

Lời của gió là thứ cho đi hay thu về. 

Và chuông không hát 

Có lúc chuông không vang lên. 

"Thời gian" bắt đầu lên tiếng, chứng minh mình có mặt. 

Cái không có lại phô bày cái không có của mình. 

“Nơi im ắng” là một chiếc cầu. 

Chiếc cầu mà con người có thể đi về muôn nơi - trong một không-thời-gian mười phương tám hướng. 

Khoảng lặng giữa các nốt nhạc, là lúc những tình cảm sâu lắng vỡ oà. 

Khoảng trống giữa những tiếng chuông – dù một giây - để hiểu rằng  mọi thứ đều cần sự vắng mặt. 

Tiếng chuông, tiếng gió 

Tiếng chuông hãy đến với người thương. Người nhớ đường về. 

Âm thanh  khuấy động mọi thứ không còn sống. Sự sống trở lại. 

Tiếng gió rung lên những điều thầm kín - những thứ ở thật gần – và sẽ sống lại. 

Tiếng chuông là một bài thơ âm thanh. 

Kinh của Phật. Tiếng gió kẻ phàm trần. 

nguyentuonglinh 

31/1/2012

Nguồn: http://nguyentuonglinh.blogspot.com/2012/01/tieng-chuong-gio.html

The Rubber Formulary

Sách này của nhà xuất bản William Andrew, được viết bởi 2 tác giả Peter A. Ciullo và Norman Hewitt. Sách được xuất bản vào năm 1999, dày 743 trang.

Các sản phẩm cao su ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như đệm làm kín; đệm cho thiết bị, máy móc, cửa sổ; ống áp suất và ống chân không cho ô tô, những ứng dụng vũ trụ, nút đậy chai, phần lõi bên trong bánh, dây đai cho thiết bị, máy móc, các vật hấp thu rung động dùng cho ô tô tới các tòa nhà cao tầng, các lớp cao su bảo vệ, cách ly.

Với việc sử dụng ổn định các hỗn hợp cao su để sản xuất các sản phẩm cho hầu hết các ngành công nghiệp, các công thức cao su  về thành phần, cách thí nghiệm và phương pháp gia công là một sự bổ sung quan trọng cho thư viện của bất kỳ cơ sở sản xuất cao su nào. Vì vậy, sách này được viết để tập hợp những công thức cao su thông dụng nhằm cung cấp, bổ sung thông tin và mang lại sự tiện lợi khi sử dụng chúng.

Sections

Chapter 1. Rubber

Chapter 2. Natural Rubber, Polyisoprene Formulas

Chapter 3. Styrene – Butadiene, Polybutadiene Formulas

Chapter 4. Butyl, Halobutyl Formulas

Chapter 5. Neoprene Formulas

Chapter 6. EPDM Formulas

Chapter 7. Nitrile Formulas

Chapter 8. Chlorinated PE, Chlorosulfonated PE Formulas

Chpater 9. Urethane Formulas

Chapter 10. Silicone, Fluoroelastomers Formulas

Chapter 11. Acrylate, Epichlorohydrin Formulas

Chapter 12. Specialty Rubbers Formulas

Sách được viết cho những người hoạt động kỹ thuật hoặc quản lý. Với sự thu thập 500 công thức cao su được đề nghị từ các nhà cung cấp nguyên liệu cao su trên khắp thế giới, sách cung cấp một nguồn dữ liệu hữu ích cho những người mua nguyên vật liệu thô, sản xuất hoặc thiết kế các sản phẩm cao su. Các công thức này cũng cũng rất có ích cho sinh viên và những cá nhân khác mới bước vào lĩnh vực cao su.

Tham khảo trang web www.amazon.com
(vtp-vlab-caosuviet)

Tác động của thành phần cao su lên tính kết dính với sợi (phần 3)

Xem phần 1, 2 tại đây

Ảnh hưởng của chất độn lên mức kết dính đạt được chủ yếu là do tác động của chúng lên mô-đun đàn hồi và độ bền xé của hợp chất cao su. Mức mô-đun đàn hồi cao hơn làm giảm sự khác biệt về độ giãn dài giữa thành phần sợi dệt và cao su và vì vậy làm giảm sự tập trung sức căng ở bề mặt phân cách sợi – cao su. Trong khi độ bền xé được cải thiện làm giảm sự tách cao su khỏi bề mặt sợi dệt và có khuynh hướng chuyển bề mặt hư hỏng ra xa bề mặt phân cách màng chất kết dính/cao su vào trong thành phần cao su nền.

Phễu hút túi bột giặt

Các chất độn white không gia cường, thường được sử dụng như là chất độn bổ sung để giảm chi phí của sản phẩm cao su. Chúng không tăng đáng kể độ bền xé và mô-đun của hỗn hợp nên nhìn chung là không tăng nhiều mức độ kết dính.

Các chất độn silic gia cường tạo thuận lợi cho sự kết dính. Điều này do các tính chất vật lý của cao su lưu hóa tăng lên, đặc biệt là độ bền xé và mô-đun. Silica hạt mịn đóng một vai trò rất quan trọng trong việc đạt được mức kết dính tối ưu khi được dùng với các hệ kết dính thích hợp. Mức độ kết dính cao hơn có thể đạt được khi dùng than đen gia cường. Than đen được sử dụng rộng rãi để cải thiện những tính chất chung của hỗn hợp cao su, đặc biệt là mô-đun, độ bền xé và mài mòn.

Trong thành phần hỗn hợp cao su, các dầu gia công và các chất hóa dẻo có ảnh hưởng không tốt đối với sự kết dính. Sự di trú của dầu tới bề mặt cao su trước khi sử dụng có tác động bất lợi. Trong thực tế, dầu hoặc chất hóa dẻo có thể di chuyển vào trong lớp màng chất kết dính, vì vậy làm giảm độ bền kết dính và dẫn đến sự hư hỏng sớm. Kẽm oxyt và stearic acid ảnh hưởng không đáng kể lên sự kết dính, ngoài những tác động của chúng lên sự hiệu quả kết mạng.

Tham khảo từ tài liệu The Application of Textiles in Rubber, David B. Wootton, iSmithers Rapra Publishing, 2001, trang 116 - 117

(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su bơm chìm hồ xử lý nước thải

Các kiểu sản xuất bọt PU

Trục PU in flexo 5 màu

Sau khi đạt được công thức tạo bọt tối ưu trong quá trình tạo bọt trong cốc (khoảng 1 lít), tiếp theo là tạo bọt trong hộp nhỏ để có được một lượng mẫu đủ cho việc đánh giá các tính chất bọt trước khi tạo bọt trong máy, sản xuất bọt PU. Kích thước của hộp từ 15 x 15 x 15 cm tới 30 x 30 x 30 cm (từ 3 tới 27 lít). Lượng nguyên liệu thô cần thiết được tính toán dựa trên khối lượng riêng bọt và kích thước hộp. Ví dụ, bọt có khối lượng riêng 35 kg/m³, cần 900 tới 1000g chất lỏng tạo bọt để đạt được bọt có kích thước khoảng 30 x 30 x 30 cm³.

Các quy trình sản xuất bọt PU rất đa dạng, tương ứng với nhiều loại máy và thiết bị khác nhau phù hợp với chung. Sau đây là một vài kiểu sản xuất thông dụng.

Tạo bọt trong hộp lớn. Loại quy trình tạo bọt này không liên tục, được dùng để sản xuất các khối bọt thể tích nhỏ, kích thước khoảng 1 x 1 x 2 mét. Vì bọt trong sản xuất thực tế khá dày nên cần chú ý điều kiện tỏa nhiệt của bọt PU, các công thức thử nghiệm có thể được thay đổi một ít để giảm vận tốc phản ứng, tỏa nhiệt.

Tạo bọt dạng slabstock. Bọt dạng slabstock được tạo thành bằng quá trình rót liên tục chất lỏng tạo bọt lên băng tải di chuyển, cắt bọt được tạo thành liên tục thành đoạn để tạo sản phẩm dạng khối. Ví dụ, trong trường hợp của bọt urethane mềm chứa polyester, kích thước bọt dạng slabstock có thể khoảng 1 mét chiều cao và 2 mét chiều rộng, với khối lượng riêng bọt từ 1.6 tới 2.0 pound/ft³.

Tạo bọt Pour-in-Place. Quy trình này liên quan đến việc rót các thành phần tạo bọt vào trong một khoảng không rỗng, kín để hình thành một phần nguyên vẹn của bọt. Các sản phẩm thương mại được sử dụng trong tủ lạnh và tủ làm kem hộ gia đình.

Tạo bọt dạng tấm kẹp. Quy trình tạo bọt này được dùng để sản xuất các tấm kẹp với phần bọt bên trong. Những tấm này có thể được sản xuất liên tục bằng băng tải hoặc không liên tục; tạo lớp bề mặt có thể dùng giấy thủ công, tấm nhôm, tấm đồng, v.v…

Đúc khuôn. Quy trình này được dùng để sản xuất các sản phẩm bọt có hình dạng nhất định, như là nệm ngồi cho ô tô và sản phẩm đồ gỗ. Các thành phần tạo bọt được rót vào và kết mạng trong lỗ khuôn. Sau khi kết mạng, bọt đúc khuôn được lấy ra khỏi khuôn.

Phun. Bọt PU được phun để tạo các lớp cách ly không mối nối trên các bề mặt phẳng (như mái nhà), các bề mặt không phẳng (như các bể hình cầu, ống và các cấu trúc xây dựng như các khung sắt).

Tham khảo từ tài liệu Polyurethane and Related Foams , Kaneyoshi Ashida, CRC - Taylor & Francis, 2006, trang 51 - 52

(vtp-vlab-caosuviet)

Trục PU in flexo 3 màu