TỐI ƯU THÔNG SỐ CHẾ TẠO VẬT LIỆU COMPOZIT POLYPROPYLEN VÀ BỘT CÁT SILICA BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỘN NÓNG CHẢY

Tóm tắt

Cài đặt các thông số tối ưu của máy đùn trục vít đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa năng suất, chất lượng và chi phí trong sản xuất của các sản phẩm cuối
cùng. Trong sản xuất nhựa nhiệt dẻo Poly propylen (PP) với chất độn bột cát silica (BCSi), các thông số như nhiệt độ, thời gian gia nhiệt và tốc độ trục vít đều mang tính
quyết định đối với các tính chất của vật liệu commpozit PP/BCSi. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá khả năng của phương pháp phân tích phản ứng bề mặt
trong thiết kế thử nghiệm, mô hình hóa và tối ưu hóa điều kiện chế tạo đến tính chất của vật liệu compozit PP/BCSi. Các tham số gồm nhiệt độ trộn, thời gian trộn và tốc
độ trục vít đã được lựa chọn để tối ưu hóa các yếu tố công nghệ trong chế tạo vật liệu. Sử dụng phương pháp phản ứng bề mặt với thiết kế thí nghiệm theo mô hình Box-
Behnken để tối ưu hóa điều kiện chế tạo vật liệu. Độ cứng Shore D, độ bền va đập, độ bền kéo và độ dãn dài khi đứt là hàm mục tiêu cho quá trình tối ưu hóa. Kết quả mô
hình thống kê cho thấy tất cả các phản ứng đều có ý nghĩa, với các hệ số tương ứng cao (R2
) lần lượt là 0,9912; 0,9975; 0,9998; 0,9981 cho độ cứng Shore D, độ bền va
đập, độ bền kéo và độ dãn dài khi đứt. Dưới điều kiện tối ưu chế tạo vật liệu PP/BCSi ở 190o
C, thời gian trộn 5 phút và tốc độ trục vít 50 vòng, các giá trị thí nghiệm hàm
mục tiêu lần lượt là 74,58; 27,826; 24,05 và 415,32. Những giá trị này gần với giá trị dự đoán, sai số đều nhỏ hơn 5% cho mỗi phản hồi cho thấy sự phù hợp của dữ liệu
thí nghiệm và các mô hình lý thuyết. Từ kết quả nghiên cứu, có thể kết luận phương pháp phản ứng bề mặt với mô hình Box-Behken là phương pháp hiệu quả để xác
định điều kiện tối ưu chế tạo vật liệu compzit PP/BCSi.