Ảnh hưởng của môi trường lên độ bền kết dính của cyanoacrylate

Con lăn cao su chịu mài mòn

Trong việc lựa chọn cyanoacrylate cho một ứng dụng cụ thể, xem xét quan trọng nhất là môi trường xung quanh mà chất kết dính sẽ phải chịu. Có một khoảng rộng của các chất nền, hình dạng mối nối, diện tích liên kết, khoảng cách và những ứng dụng mà cyanoacrylate có thể được sử dụng. Điều này gây khó khăn cho nhà cung cấp trong việc đưa ra thông tin về một loại cyanoacrylate cụ thể sẽ thể hiện tính năng như thế nào cho những ứng dụng riêng rẻ. Nhưng nhìn chung, cần phải tránh môi trường ẩm, nóng, đặc biệt ngâm liên tục dưới nước. Tuy nhiên cũng có trường hợp ngoại lệ, cao su nitrile liên kết với ethyl cyanoacrylate thể hiện độ bền rất tốt sau 1,000 giờ thử nghiệm ở môi trường 40^oC, độ ẩm 95%. Nếu cyanoacrylate như vậy được sử dụng cho thép, mối nối thường giảm độ bền sau ít hơn 100 giờ trong cùng điều kiện thử nghiệm. Nhiệt và độ ẩm luôn là những yếu tố môi trường tấn công cyanoacrylate mạnh nhất và người dùng nên thực hiện những thử nghiệm phù hợp để đảm bảo chất kết dính đáp ứng tất cả những yêu cầu sản xuất.

Cyanoacrylate kết mạng thành nhựa nhiệt dẻo và có nhiệt độ chuyển thủy tinh là 120 ^oC. Các sản phẩm của nó vì vậy có khoảng nhiệt độ sử dụng từ -50 ^oC tới +80 ^oC, ngoại trừ một số loại đặc biệt có khoảng nhiệt độ sử dụng cao hơn.

Không nên dùng cyanoacrylate để kết dính cao su với thủy tinh hoặc gốm tráng men vì cyanoacrylate sẽ giảm độ bền liên kết với thủy tinh sau một thời gian tương đối ngắn (khoảng 1-6 tuần).

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Rubber Bonding, Bryan Crowther, iSmithers Rapra Publishing, 2003, trang 270 – 274

(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su giảm chấn chống va đập

Các kiểu hỏng O-ring thường gặp (phần 1)

O-ring cao su viton dùng trong thực phẩm

Sự hư hỏng sớm của một O-ring trong thực tế luôn là sự kết hợp của nhiều nguyên nhân, không chỉ là một kiểu hư hỏng duy nhất. Để tăng tối đa thời gian sử dụng và sự tin cậy của đệm làm kín, ta phải phân tích từng nguyên nhân cụ thể và đưa ra các biện pháp khắc phục, giảm khả năng hư hỏng: thiết kế tốt đệm làm kín, lựa chọn hỗn hợp cao su thích hợp, thử nghiệm trước khi sản xuất, và huấn luyện cho công nhân lắp ráp đệm.

Nguyên nhân thông thường nhất gây hư hỏng O-ring là biến dạng nén. Một đệm làm kín O-ring hiệu quả yêu cầu hình thành một “đường làm kín” liên tục giữa các bề mặt làm kín với đệm. Sự tạo thành “đường làm kín” này phụ thuộc vào thiết kế và phần mặt cắt ngang của đệm làm kín. Mặt cắt ngang xác định lực ép chặt (nén) lên O-ring để duy trì sự làm kín mà không biến dạng đệm quá mức. O-ring hư hỏng do biến dạng nén có đặc trưng là mặt cắt ngang O-ring mất hình dạng “O” và bị biến dạng vĩnh viễn thành hình ovan có các mặt bên phẳng, không hình thành được “đường làm kín” liên tục. Các mặt bên phẳng của O-ring là các bề mặt làm kín của đệm dưới sự ép nén trước khi hư hỏng. Hình bên dưới minh họa biến dạng nén đặc trưng của một O-ring.

Nhìn chung, biến dạng nén được gây bởi một hoặc nhiều nguyên nhân sau:

1. Lựa chọn vật liệu làm O-ring với tính biến dạng nén vốn có của nó là kém

2. Thiết kế đệm không thích hợp

3. Nhiệt độ tăng quá cao làm cho O-ring cứng và mất những tính chất đàn hồi của nó. (Nhiệt độ cao có thể được gây bởi lưu chất hệ thống, các yếu tố môi trường bên ngoài, hoặc tích trữ nhiệt do ma sát).

4. Sự trương nở thể tích của O-ring do lưu chất hệ thống

5. Sự ép chặt quá mức do sức căng của các đệm có thể điều chỉnh được kích thước

6. Sự kết mạng (lưu hóa) không hoàn toàn của vật liệu O-ring trong lúc sản xuất

7. Vật liệu O-ring không tương thích lưu chất hệ thống

(còn tiếp)

Tham khảo từ tài liệu Parker O – Ring Handbook ORD 5700, Parker Hannifin Corporation, 2007, trang 10-2 – 10-3

(vtp-vlab-caosuviet)

O-ring đầu chiết rót nước ngọt vào chai

Polyurethane y sinh - Các phương pháp biến tính bề mặt

Chân đế máy bằng PU

Để biến tính thành phần hóa học bề mặt PU trong khi khối vật liệu bên trong tương đối không thay đổi, bên cạnh sử dụng phụ gia, phương pháp dùng các phân tử biến tính bề mặt (SMMs) và phương pháp dùng các nhóm đầu mạch biến tính bề mặt (SMEs) đã được phát triển.

SMMs được cấu tạo từ hai đoạn, chúng có tính tương thích khác nhau với polymer nền. Đoạn polymer có tính tương thích thấp hơn tạo nên động lực cho sự di trú của SMM hướng đến bề mặt PU, trong khi phần tương thích hơn của SMM hoạt động như một đầu liên kết vào polymer nền thông qua tương tác vật lý. Thành phần SMM di trú tới hoặc gần tới bề mặt của vật liệu PU, bằng cách này ta đạt được tính ổn định sinh học mong muốn. Vì bản chất lưỡng tính của chúng, SMMs không chỉ di trú tới bề mặt của PU mà còn ổn định trong PU làm cho SMMs khó bị phân tách ra môi trường xung quanh. Ví dụ, SMMs gồm 1,6-hexanediisocyanate (HDI) (không gây ung thư) và hai polyol là polypropylene oxide (PPO) và polytetramethylene oxide (PTMO). Quá trình tổng hợp tương tự như quá trình tạo prepolymer nhưng bước kéo dài mạch không thực hiện. Thay vào đó, polymer được khóa hai đầu bằng rượu đơn chức được flo hóa (BA-L).

Hỗn hợp chứa 5% SMM trong PU (PLC/TDI/ED) cho thấy sự tăng thành phần flo theo hướng bề mặt của vật liệu PU, nồng độ cao SMM ở bề mặt tới một độ sâu khoảng 10mm tính từ bề mặt. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng SMM tạo ra một bề mặt không thấm nước tương tự như bề mặt của Teflon®. Ngoài ra, SMM có khả năng nâng cao tính ổn định thủy phân của polyester-urethane-urea khi  tiếp xúc với cholesterol esterase (CE).

Phương pháp các nhóm đầu mạch biến tính bề mặt (SMEs) dùng các nhóm đầu mạch được ghép thành cặp vào mạch chính polymer trong lúc tổng hợp thông qua nhóm isocyanate đầu mạch.

Việc sử dụng các nhóm đầu mạch khác nhau cho phép hình thành thành phần hóa học bề mặt khác nhau và đạt được những đặc tính bề mặt giống như hydrocarbon, silicone và fluorocarbon. Bề mặt được biến tính rất dễ nhận thấy thông qua góc tiếp xúc thấm ướt tăng lên tương đối so với hệ PU tinh khiết do polymer kết hợp các nhóm đầu mạch kỵ nước khác nhau, ví dụ, hydrocarbon, silicone và fluorocarbon. SMEs-hydrocarbon tạo nên độ bền kéo hơi tốt hơn SMEs-fluorocarbon, cả hai đều có những giá trị độ bền kéo tốt hơn SMEs-silicone. Độ giãn dài cuối cùng và mô-đun ban đầu đều tương tự cho các SME khác nhau.

Tham khảo từ tài liệu Biomedical Applications of Polyurethanes, Patrick Vermette, Hans J. Griesser, Gaétan Laroche and Robert Guidoin, Landes Bioscience, 2001, trang 72 – 73

(vtp-vlab-caosuviet)

Bánh xe forklift bằng PU

Minh triết và không minh triết

Lời dạy

Ngày xưa cha mẹ thường dạy: "Sống làm sao coi được thì sống".

Gia tài thừa kế là như vậy. Tình yêu, giáo dục, hoài bảo, đòn roi là vậy.

Có  quá nhiều điều "không được" đã hành xử trong một chuỗi dài của cuộc sống.

Cũng vì phải sống coi được, nên luôn thấy mình đã đi lạc chỗ...

Cần phù hợp với chung quanh và đồng thời phù hợp với gốc - như luôn cần hợp với trọng trường.

Cần thay đổi những điều đang nắm giữ và luôn hướng về với ngọn - như luôn hướng lên trên.

Phải chăng,  sự mất gốc và mất hướng đi đều lạc lối như nhau.

Bản chất sống luôn cần những cái phù hợp và những điều ngược lại. Sống theo sở thích, ăn theo sở thích. Sống - ăn ngược lại.

Ăn hoài một món sẽ bệnh. Sống hoài một cảnh, sẽ hư. Sự pha trộn tốt xấu hình như là ý muốn của Tạo hoá, là Đạo của Trời đất.

Vì luôn cần thấy mỗi hành xử "coi được" là được.

Nên "chìa khoá sống coi được" là chìa khoá vạn năng. Một chìa khoá không bằng kim loại, mà bằng một sợi mềm, mềm như không có gì vậy...

Bởi vì, giữa muôn vàn điều hư đốn, ít hư một chút là được.

Giữa muôn "cái bình gốm" không hoàn thiện, một cái ít tì vết hơn là được chọn, có khi được trưng bày nơi đại sãnh.


*

Cái minh triết mà không luôn được dùng thì lãng quên.

Cái minh triết mà xa vời, khó biết lại là không minh triết.


Minh triết tìm hoài không thấy. Đôi khi lại nghĩ có cái gì đó không minh triết.

Có thể, cái không minh triết luôn ở chỗ  minh triết... -  vậy đâu là minh triết.

nguyentuonglinh

10/2/2012

Nguồn: http://nguyentuonglinh.blogspot.com/2012/02/minh-triet-va-khong-minh-triet.html

Air Monitoring in the Rubber and Plastics Industries

Sách này của nhà xuất bản iSmithers Rapra Publishing, được viết bởi tác giả B. G. Willoughby. Sách được xuất bản vào năm 2003, dày 260 trang.

Có nhiều hóa chất được sử dụng trong ngành cao su và chất dẻo từ monomer được polymer hóa để hình thành chất dẻo và cao su, tới các phụ gia được sử dụng để nâng cao các tính năng của polymer. Ngoài ra, các chất nguy hiểm tiềm ẩn khác được hình thành do phản ứng giữa những hóa chất này và với không khí. Sự hình thành của nitrosamine, nghi ngờ gây ung thư, bởi một vài công thức cao su cũng là một điểm chú ý.

Sách này xem xét các loại hóa chất trong ngành polymer và những nguy hiểm tiềm ẩn. Sách cũng giải thích các phản ứng hóa học thông thường liên quan đến vấn đề sức khỏe và an toàn. Các phương pháp kiểm soát được mô tả khá chi tiết cùng với những giới hạn của chúng.

Sections

Chapter 1. What to Look for – What’s There at the Start

Chapter 2. What to Look for – What’s Created during Processing

Chapter 3. Air Monitoring Strategies

Chapter 4. Indirect Methods – Trapping Species from Air

Chapter 5. Indirect Methods – Laboratory Analysis

Chapter 6. Indirect Methods – Data Analysis

Chapter 7. Direct Methods

Đây chủ yếu là một quyển sách ứng dụng thực tế, tạo nền tảng cho ngành hóa polymer và các phương pháp kiểm soát hóa chất. Nó được dùng bởi công nhân, người quản lý trong việc giải thích những gì nên làm và tại sao như vậy. Nó cũng là sự quan tâm đặc biệt của các chuyên gia sức khỏe và kiểm soát môi trường.

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

Tác động của thành phần cao su lên tính kết dính với sợi (phần 2)

Xem phần 1 tại đây

Ngoài thành phần cao su nền, các hệ kết mạng cũng có tác động đáng kể lên tính kết dính của cao su và sợi. Tác động của các hệ chất xúc tiến và chất kết mạng khác nhau như sau:

Đối với các hệ xúc tiến/ lưu huỳnh (MBTS/S, CBS/S và NOBS/S), MBTS/S tạo mức kết dính cao nhất. Tuy nhiên, nếu MBTS được trợ xúc tiến bằng DPG hay TMTD thì mức độ kết dính giảm xuống, trong đó TMTD có tác động mạnh hơn. Ngoài ra, nồng độ lưu huỳnh tự do giảm cũng làm giảm mức kết dính. Ví dụ, hệ EV (hệ lưu hóa hiệu quả, dùng nồng độ xúc tiến cao/lưu huỳnh thấp) CBS/S = 4.0/0.5 chỉ đạt được khoảng 60% mức kết dính so với lượng dùng truyền thống CBS/S = 0.5/2.5. Khi lưu huỳnh tự do bị loại bỏ (như hệ kết mạng thiuram TMTD), hầu như sự kết dính không đạt được.

Ống cao su trục air-shaft

Ngoài việc ảnh hưởng trực tiếp đến sự kết dính, các hệ kết mạng nhất định cũng có những tác động gây hư hỏng, làm giảm độ bền của sợi polyester gia cường. Amine còn sót lại từ hệ kết mạng có thể tấn công các liên kết ester trong sợi polyester bằng quá trình phân hủy amine. Sự phân hủy này có khuynh hướng mạnh hơn trong cao su nhiên nhiên so với cao su tổng hợp vì các hợp chất protein có chứa amine xuất hiện một cách tự nhiên trong cao su thiên nhiên. Ví dụ, sợi polyester được bọc trong cao su và được gia nhiệt ở 175^oC trong 2 giờ, tới 50% độ bền của sợi mất đi trong trường hợp cao su thiên nhiên, so với chỉ 20-25% đối với SBR dưới những điều kiện tương tự nhau.

Các loại thiazole đơn giản có tác động ít nhất lên polyester; sulphenamide và guanidine có tác động hơi lớn hơn. Các tác động vượt trội xuất hiện với thiuram và dithiocarbamate. Tuy nhiên, khi chúng được sử dụng ở nồng độ thấp hơn để hoạt hóa các chất xúc tiến khác, như thiazole hoặc sulphenamide, sự hư hỏng gây ra cho polyester không quá lớn so với các hệ không dùng chúng để hoạt hóa. Thêm vào đó, hexamethylene tetramine, được sử dụng như là chất xúc tiến phụ hoặc trong hệ kết dính thích hợp có thể có tác động phân hủy nghiêm trọng lên polyester.

(còn tiếp)

Tham khảo từ tài liệu The Application of Textiles in Rubber, David B. Wootton, iSmithers Rapra Publishing, 2001, trang 113 - 116

(vtp-vlab-caosuviet)

Phễu hút cấp thiếc máy dập nắp lon

Lập công thức tạo bọt PU – Tạo bọt trong cốc

Phát triển một công thức tạo bọt gồm 3 bước sau: tạo bọt trong cốc, tạo bọt trong thùng và tạo bọt trong máy. Trong đó, giai đoạn tạo bọt trong cốc rất quan trọng, nó là phương pháp đơn giản để đánh giá, so sánh các hệ tạo bọt khác nhau dựa trên nguyên liệu đầu vào và tính chất bọt tạo thành. Dựa trên công thức tạo bọt tối ưu từ giai đoạn này, các quy trình tạo bọt quy mô lớn hơn như tạo bọt trong thùng, trong máy được thực hiện.

Các bước chính của tạo bọt trong cốc như sau:

Bước-1. Cân 100g polyol hoặc hỗn hợp polyol vào trong cốc giấy/chất dẻo 1 lít.

Bước-2. Thêm chất hoạt động bề mặt, nước, xúc tác, và chất tạo bọt vào thành phần polyol và khuấy nhẹ bằng dao. Xúc tác thiếc, nếu được sử dụng, được thêm vào cuối cùng để tránh thủy phân xúc tác. Khi chất tạo bọt được thêm vào và khuấy, một phần của nó bay hơi, sự mất mát này nên được điều chỉnh bằng cách thêm nhiều chất tạo bọt hơn.

Bước-3. Cân thành phần polyisocyanate trong một cốc khác. Khối lượng tổng được tính toán là khối lượng lý thuyết cộng với lượng còn sót lại trong cốc sau khi rót. Lượng còn sót lại được xác định từ trước.

Bước-4. Trộn hoàn toàn hỗn hợp chứa polyol trong khoảng 5 giây. Sau đó rót thành phần polyisocyanate vào trong hỗn hợp chứa polyol và trộn trong khoảng 5 giây.

Bước-5. Cho phép hỗn hợp tạo bọt nở ra trong cùng một cốc hoặc rót nó vào một cốc khác. Đo thời gian tạo kem, thời gian nở và thời gian tạo gel.

Bước-6. Làm sạch cánh khuấy ngay lập tức sau khi trộn bằng cách dùng methylene chloride hoặc các dung môi khác.

Bước-7. Kết mạng khối bọt qua đêm ở nhiệt độ phòng hoặc kết mạng nhanh ở 80 tới 90^oC trong một giờ. Cắt các mẫu để thí nghiệm bọt từ phần bên trên của cốc.

Nếu vận tốc hình thành polymer và vận tốc tạo khí phù hợp với nhau thì bọt tạo thành là bọt hở. Nếu polymer hình thành nhanh hơn sẽ tạo bọt kín (gây co rút) hay nếu khí tạo thành nhanh hơn sẽ làm vỡ bọt. Từ kết quả thí nghiệm ta tính toán lại xúc tác và lượng chất tạo bọt sử dụng. Hình vẽ bên dưới minh họa quá trình tạo bọt với một vài mốc thời gian quan trọng của quá trình.

Thời gian tạo kem (cream time): hỗn hợp tạo bọt từ trong suốt trở thành dạng kem và bắt đầu nở (điểm a). Thời gian tạo gel (gel time): dùng dao chạm vào khối bọt và kéo nó ra xa; một đường nhỏ như sợi chỉ sẽ hình thành giữa dao và khối bọt (điểm b). Thời gian nở (rise time): khối tạo bọt nở hoàn toàn, chiều cao đạt cực đại (điểm c). Thời gian không còn dính (tack-free time) bề mặt của bọt không thể hiện tính dính khi dùng dao chạm vào (điểm d).

Tham khảo từ tài liệu Polyurethane and Related Foams , Kaneyoshi Ashida, CRC - Taylor & Francis, 2006, trang 48 - 51

(vtp-vlab-caosuviet)

Con lăn dẫn động bằng PU