TIÊU CHUẨN CƠ LÝ TÍNH CỦA SẢN PHẨM NHỰA POLYCARBONATE

TIÊU CHUẨN CƠ LÝ TÍNH CỦA SẢN PHẨM NHỰA POLYCARBONATE

1/ CÁC LOẠI TIÊU CHUẨN THÔNG DỤNG:

Để đánh giácác chỉ tiêu đặc tính kỹ thuật của tấm đùn phẳng, cứng polycarbonate (PC) sử dụng cho các ứng dụng chung, đặc biệt áp dụng cho các tấm poly(p,p’-isopropyliden-diphenyl carbonate). Tấm có thể có màu hoặc không màu và có thể trong suốt, mờ hoặc đục. Tấm cũng có thể có lớp bảo vệ đặc biệt chịu thời tiết trên một mặt hoặc cả hai mặt, các tiêu chuẩn phổ biến hiện nay được sử dụng bao gồm:

1.1/. Tiêu chuẩn ASTM:

ASTM Quốc tế là Hiệp hội Thí nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ viết tắt là ASTM (American Society for Testing and Materials). Những tiêu chuẩn mà ASTM Hoa Kỳ đưa ra được quốc tế thừa nhận, và hiện có 12.575 tiêu chuẩn ASTM đồng thuận tự nguyện  hoạt động trên toàn cầu.

1.2/. Tiêu chuẩn JIS:

JIS là viết tắt của từ Japan Industrial Standard, là tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản. Bộ tiêu chuẩn này quy định các tiêu chuẩn được sử dụng cho các hoạt động công nghiệp tại Nhật Bản. Quá trình tiêu chuẩn hóa được điều phối bởi ủy ban tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản (JISC) và được công bộ thông qua Hiệp hội tiêu chuẩn Nhật Bản (JSA). Ủy ban tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản bao gồm nhiều ủy ban trên toàn quốc và đóng vai trò quan trọng trong việc chuẩn hóa các hoạt động tại Nhật Bản.

1.3/. Tiêu chuẩn ISO:

ISO là tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International Organization for Standardization). Tổ chức phi chính phủ này được thành lập vào năm 1947, tại Thụy Sĩ. Việt Nam tham gia tổ chức này vào năm 1977 và là thành viên thứ 77.

1.4/. Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam:

TCVN 10103:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 11963:2012. TCVN 10103:2013 do Tiểu ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC61/SC11 Sản phẩm bằng chất dẻo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố năm 2013.

2/. Các chỉ tiêu cơ lý tính chủ yếu của tấm đùn phẳng, cứng polycarbonate (PC)

 

Chỉ tiêu

Phương pháp thử ASTM

Phương pháp

thử JIS

Phương pháp

thử ISO

Phương pháp thử TCVN

Khối lượng riêng

ASTM D792

 

ISO 1183-1

TCVN 6039-1

Độ bền kéo

ASTM D638

JIS K7162

ISO 527

TCVN 4501-2

Độ giãn dài

ASTM D638

JIS K7162

ISO 527

TCVN 4501-2

Modul đàn hồi kéo

ASTM D638

JIS K7162

ISO 527

TCVN 4501-2

Độ bền uốn

ASTM D790

JIS K7171

ISO 178:2019

ISO 178:2019

Độ bền va đập Izod có khía

ASTM D256

JIS K7110

ISO 180

 

Độ bền va đập Charpy

ASTM D6110

JIS K7111

ISO 179

ISO 179

Nhiệt biến dạng

ASTM D177

JIS K7191-2

ISO 75-2:2004

ISO 75-2:2004

Độ truyền sáng

ASTM D1003

JIS K7361-1

ISO 13468-1

ISO 13468-1

 Bảng 1: Phương pháp thử các chỉ tiêu cơ lý tính của tấm nhựa PC

3/. So sánh giá trị đo được từ các phương pháp thử:

Mặc dù sử dụng các phương pháp thử khác nhau nhưng giá trị của các chỉ tiêu khối lương riêng, độ bền kéo, độ giãn dài, modul đàn hồi kéo, độ bền uốn, nhiệt biến dạng, độ truyền sáng là giống nhau.

Riêng về độ bền va đập cần lưu ý khi so sánh giá trị đo. Đó là do có thể sử dụng các phương pháp đo độ va đập Izod có hoặc không có khía hoặc phương pháp đo độ va đập Charpy vì với từng phương pháp đo độ va đập có mẫu thử, quy trình thử khác nhau nên giá trị đo được cũng khác nhau.

Ngay cả trong cùng một phương pháp thử như phương pháp đo độ va đập Izod thì phương pháp thử ASTM D256 đo độ bền va đập Izod có khía được tính bằng đơn vị J/m trong khi theo phương pháp thử ISO 180 thì có giá trị đo là KJ/m2.Đó là do ASTM D256 tính độ bền va đập là tỷ số giữa năng lượng va đập và độ dày của mẫu, trong khi ISO 180 lại tính độ va đập là tỷ số của năng lượng va đập và diện tích ngay dưới khía của mẫu.

 

4/. Gía trị đặc trưng về các chỉ tiêu cơ lý tính của tấm nhựa polycarbonate: 

Vì vậy với các phương pháp thử nêu trên, thì giá trị đo được cũng như giá trị yêu cầu về các chỉ tiêu cơ lý tính đối với tấm nhựa PC như nhau:

 

Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị yêu cầu

Khối lượng riêng

g/cm3

1,2

Độ bền kéo

MPa

55- 75

Độ giãn dài

%

50- 100

Modul đàn hồi kéo

MPa

≥2.200

Độ bền uốn

MPa

70- 90

Độ bền va đập Izod có khía

J/m hoặc KJ/m2

≥700J/m hoặc ≥ 70KJ/m2

Độ bền va đập Charpy

KJ/m2

≥6

Nhiệt biến dạng

0C

≥135

Độ truyền sáng

%

85- 90

Bảng 2: Giá trị yêu cầu của nhựa PC theo tiêu chuẩn chung: Bayer, Mitsubishi, Sabic, Lotte.

 

5/. Về báo cáo kết quả thử nghiệm của BAYER SHEET KOREA:

5.1/. Về độ dày ( Thickness): 

Trong bản báo cáo kết quả của Bayer Sheet Korea có ghi" Thickness: 4.0mm UV 1" có nghĩa là tấm có độ dày 4.0mm có phủ lớp chống tia cực tím ( Tia UV) ở một mặt.

Thông tin thêm: Lớp phủ có chất chống tia UV  là lớp nhựa PC có pha chất phụ gia hấp thụ được tia UV là tia bức xạ có trong ánh sáng gây ra hiện tượng lão hóa làm giảm cơ lý tính sản phẩm, giảm tuổi thọ. Với tấm có phủ lớp PC có chất chống UV dày 30- 40 micron ở một mặt khi lắp hướng mặt này ra ngoài trời thì tuổi thọ tấm có thể đạt trên 10 năm.

5.2/. Modul đàn hồi kéo ( Tensile Modulus) :

Là một trong các giá trị dùng để đánh giá độ bền kéo nén, hay còn được gọi là kiểm tra độ bển kéo căng là một kiểm tra tính chất cơ học cần thiết của mẫu nhựa. Trong một kiểm tra độ bền kéo tiêu chuẩn, kết quả kiểm tra được hiển thị dựa trên tốc độ kéo-dừng trên mẫu vật. Các giá trị được xác định trong một kiểm tra bền kéo chỉ phù hợp hạn chế dành cho kết cấu thành phần nhất định, nhưng lại là cơ sở đáng tin cậy cho việc so sánh vật liệu. Máy kéo nén thường được sử dụng trong kiểm tra nhựa, cao su và composite thường có năng suất từ 5kN đến 50kN.

Đối với Báo cáo thử nghiệm của Bayer Sheet Korea theo tiêu chuẩn JIS K7162, kết quả đo modul đàn hồi kéo của mẫu là 2.300 MPa . Giá trị yêu cầu là phải trên 2.200 Mpa, đây cũng là giá trị theo yêu cầu của modul đàn hồi kéo nêu ở bảng 2 ở trên.

5.3/. Độ bền va đập ( Impact strength): 

Là khả năng chịu được va đập của vật liệu. Trong Báo cáo thử nghiệm của Bayer Sheet Korea dùng phương pháp đo độ bền va đập Charpy thì kết quả theo tiêu chuẩn JIS K7111 là 9KJ/m2. Giá trị yêu cầu là trên 6KJ/m2, đây cũng là giá trị theo yêu cầu của độ bền va đập Charpy ở bảng 2.

5.4/. Nhiệt độ biến dạng ( Heat deflection temperature): 

Là nhiệt độ mà ở đó vật liệu bị biến dạng. Trong Test report của Bayer Sheet Korea thử nghiệm theo tiêu chuẩn JIS K7191-2 là 1350C . Nhiệt biến dạng phải trên 1350C, cũng đạt yêu cầu về nhiệt độ biến dạng ghi ở bảng 2.

5.5/. Ý kiến nhân định:

Tấm nhựa polycarbonate do Bayer sheet Korea, là công ty thành viên của Tập đoàn BAYER, chắc chắn được sản xuất từ nguyên liệu Covestro ( Bayer trước đây) mã hiệu Makrolon ET3113 dành cho tấm đặc, là một trong các loại nguyên liệu đạt chuẩn do đó các chỉ tiêu chủ yếu về cơ lý tính của sản phẩm đo được trong báo cáo thử nghiệm đều đạt yêu cầu đề ra ở bảng 2. 

 

6/. Về tấm nhựa polycarbonate NICELIGHT:

NICELIGHT là thương hiệu của tấm nhựa polycarbonate do Công ty Nhựa Nam Việt sản xuất. Công ty đã được thành lập từ năm 2011, qua quá trình hoạt động liên tục phát triển mở rộng, cung cấp cho khách hàng nhiều loại sản phẩm nhựa polycarbonate đa dạng. Công ty sử dụng dây chuyền thiết bị máy móc ép đùn hiện đại, công thức sử dụng tấm là 100% nguyên liệu chính phẩm của các nhà cung cấp uy tín trên thế giới như Covestro ( trước đây là Bayer, CHLB Đức), mã hiệu Makrolon ET3113. Nguyên liệu của Mitsubishi, Nhật Bản, mã hiệu PC Novarex M7025U-7. Nguyên liệu Sabic từ Ả Rập, mã hiệu PC0703R. Nguyên liệu Lotte mã hiệu PC1070U từ công ty Lotte, Hàn quốc. Tất cả các nguyên liệu nhựa polycarbonate nêu trên đều là nguyên liệu dùng cho sản phẩm ép đùn tấm nhưa PC, có pha hoạt chất chống tia UV và đều đạt chuẩn theo yêu cầu, vì vậy sản phẩm tấm nhựa polycarbonate thương hiệu NICELIGHT có giá trị kết quả thử nghiệm về chỉ tiêu cơ lý tính đều đạt yêu cầu của sản phẩm tấm nhựa polycarbonate theo tiêu chuẩn quốc tế.

 

Tài liêu tham khảo:

  1.      Thông tin về đặc tính kỹ thuật của các loại nguyên liệu nhựa polycarbonate của Covestro ( Bayer); Sabic; Mitsubishi, Lotte.
  2.      Intertek, Platic Technology Laboratories, Pittfield, MA, United States of America, 2018.
  3.      Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10103: 2013, Hà Nội, Việt Nam, 2013