TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
VẬT LIỆU KỸ THUẬT
TÊN SẢN PHẨM
THÙNG RÁC CÔNG CỘNG
VẬT LIỆU
COMPOSITE
GVHD: Th.S Lê Văn Bình
SVTH: Phan Minh Thuật
MSSV: 51160684
Lớp: 51CTT
Nha trang, tháng 6 măn 2010
1
TIỂU LUẬN
VẬT LIỆU KỸ THUẬT
Tên sản phẩm: Thùng rác công cộng
Vật Liệu: composite
****
A. LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống hiện nay, vật liệu đóng vai trò hết sức quan trọng phục vụ đời sống
con người. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghịêp hiện đại dẫn tới các nhu cầu to lớn về
loại vật liệu đồng thời có nhiều tính chất các vật liệu như kim loại, ceramic, polymer,
composite.… khi đứng riêng rẽ không có được những tinh chất như vừa bền lại vừa nhẹ,
rẻ, lại co tính chống ăn mòn cao. Đặc biệt trong công nghệ chế tạo vật liệu, việc nắm bắt
các cơ tính và khả năng làm việc của vật có ý nghĩa hết sức quan trọng trong quá trình
xây dựng nên các vật liệu mang tính chất đặc trưng phục vụ cho đời sống.
Đối với vật liệu Composite hiện nay có ứng dụng hết sức rộng rãi trong đời sống và
trong kỹ thuật chế tạo. Vật liệu Composite với nền là các phi kim hay kim loại có ứng
dụng cao trong mọi lĩnh vực. Hiện nay người ta đang tìm cách thay thế các vật liệu khác
bằng các vật liệu Composite nhằm tạo ra những kết cấu có cấu trúc bền và nhẹ vừa đảm

nhiệt, dẫn điện thấp.
II. PHÂN LOẠI COMPOSITE
Vật liệu composite được phân loại theo hình dạng và theo bản chất của vật liệu thành
phần:
1. Phân loại theo hình dạng.
a. Vật liệu composite độn dạng sợi
- Khi vật liệu tăng cường có dạng sợi, ta gọi đó là composite độn dạng sợi, chất độn dạng
sợi gia cường tăng cơ lý tính cho polymer nền.
b. Vật liệu composite độn dạng hạt
- Khi vật liệu tăng cường có dạng hạt, các tiểu phân hạt độn phân tán vào polymer nền.
Hạt khác sợi ở chỗ nó không có kích thước ưu tiên.
3
2. Phân loại theo bản chất, thành phần
a. Composite nền hữu cơ ( nhựa, hạt) cùng với vật liệu cốt có dạng: sợi hữu
cơ (polyamide, kevlar…), Sợi khoáng (thủy tinh, carbon…), sợi kim loại (Bo,nhom )
b. Composite nền kim loại: nền kim loại ( hợp kim Titan, hợp kim Al,…) cùng với độn
dạng hạt: sợi kim loại (Bo), sợi khoáng ( Si, C)…
c. Composite nền khoáng (gốm) với vật liệu cốt dạng: sợi kim loại (Bo), hạt
kim loại (chất gốm), hạt gốm (cacbua, Nitơ)…
III. CẤU TẠO CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE.
1. Thành phần nền
- Vật liệu nền cần có độ cứng cần thiết để đảm bảo cho composite chịu
được tải, và cấu trúc đồng nhất của composite.
- Vật liệu nền giữ vai trò cực kì quan trọng trong việc chế tạo vật liệu
composite.
- Vật liệu nền phải đáp ứng được yêu cầu khai thác và công nghệ.
- Là chất kết dính, tạo môi trường phân tán, đóng vai trò truyền ứng suất sang độn khi có
ngoại lực tác dụng lên vật liệu. Có thể tạo thành từ một chất hoặc hỗn hợp nhiều chất
được trộn lẫn một cách đồng nhất tạo thể liên tục.
2.Một số nền thường gặp trong composite

biệt là hàng hải.
- Đa số nhựa polyester có màu nhạt, thường được pha loãng trong styrene. Lượng styrene
có thể lên đến 50% để làm giảm độ nhớt của nhựa, dễ dàng cho quá trình gia công. Ngoài
ra, styrene còn làm nhiệm vụ đóng rắn tạo liên kết ngang giữa các phân tử mà không có
sự tạo thành sản phẩm phụ nào. Polyester còn có khả năng ép khuôn mà không cần áp
suất.
- Thời gian để polyester tự đóng rắn. Tốc độ trùng hợp quá chậm cho mục đích sử dụng,
vì vậy cần dùng chất xúc tác và chất xúc tiến để đạt độ trùng hợp của nhựa trong một
khoảng thời gian nào đó. Khi đã đóng rắn, polyester rất cứng và có khả năng kháng hóa
chất. Quá trình đóng rắn hay tạo kết ngang được gọi là quá trình Polymer hóa. Đây là
phản ứng hóa học chỉ có một chiều. Cấu trúc không gian này cho phép nhựa chịu tải được
mà không bị giòn.
- Este không no (UPE), hoặc hỗn hợp chung với nhau hoặc với nhiều phân tử thấp
monomer.
5
b. Nhựa phenolic
- Sản xuất từ quá trình polyme hóa phenolic.
- Quá trình đóng rắn 120-180oC ở nhiệt độ phòng hoặc dùng axit mạnh.
- ưu điểm : nguyên liệu sẵn có, giá thành rẻ, nhược điểm là làm cho composite giòn, độ
bền thấp và độ rỗng cao.
- Ứng dụng: làm thân và nắp thùng rác.
c. Nhựa Phenol fomandehit
- Tổng hợp bằng cách đa tụ phenol và fomandehit
- Quá trình đóng rắn ở 160-200oC, áp suất 30-40Mpa
- Có tính giòn cao
- Chế tạo bán thành phẩm hoặc các chi tiết vỏ dày, như thân thùng rác.
d. Nhựa bitmaleimit
Công thức phân tử H795, chịu nhiệt độ cao, khoảng 180- 200oC. Trên 180% các sản
phẩm, chi tiết composite được khai thác ở nhiệt độ dưới 130oC, vì vậy loại nền hay sử
dụng nhất là các loại nhựa epoxy. Khi đòi hỏi composite polymer làm việc lớn hơn

- Nhược điểm là không chịu được nhiệt độ cao, xử lý độ nhớt của dung dịch khó khăn.
- Vật liệu dẻo: nylon, poly-phenylin, rolivxan, polysonphon và polyester nhiệt dẻo.
2.3. Chất nền Cacbon
- Nền các bon có tính chất cơ lý tương tự như sợi các bon, đảm bảo tính chịu nhiệt độ cao
và khai thác triệt để ưu điểm của cốt sợi cacbon trong vật liệu composite.
- Nền các bon có 3 loại: pirocacbon: thu được do kết lắng từ luồng khí ga, thuỷ tinh
cacbon thu được do xử lý ở nhiệt độ cao các xenlulozo hoặc các polymer nhiệt rắn, nền
cacbon - cốc của pec than đa hoặc dầu mỏ.
2.4.Chất nền kim loại
- Thường là kim loại nhẹ: nhôm, magie, berrili, hoặc các kim loại chịu nhiệt độ cao (titan,
niken, niobi) hoặc là dạng hợp kim.
- Phổ biến hiện nay dùng nền lưới dạng hợp kim nhôm, chúng có khả năng kết hợp hài
hòa với cốt bảo đảm tốt những đòi hỏi cơ lý cũng như công nghệ.
7
3.Thành phần cốt
- Đóng vai trò là chất chịu ứng suất tập trung vì độn thường có tính chất cơ lý cao hơn
nhựa. Đánh giá đặc điểm chất độn
- Tính gia cường cơ học.
- Tính kháng hóa chất, môi trường, nhiệt độ.
- Phân tán vào nhựa tốt.
- Truyền nhiệt, giải nhiệt tốt.
- Thuận lợi cho quá trình gia công.
- Giá thành hạ, nhẹ. Phân loại độn
a. Độn dạng sợi
- Sợi có tính năng cơ lý hóa cao hơn độn dạng hạt, tuy nhiên, sợi có giá thành cao hơn,
thường dùng để chế tạo các loại vật liệu cao cấp như: sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi Bo,
sợi cacbua silic, sợi amide…
b. Độn dạng hạt
Thường được sử dụng là : silica, CaCO3, vẩy mica, vẩy kim loại, độn khoáng, cao lanh,
đất sét, hay graphite, cacbon…

a. Cấu tạo
- Gồm 2 loại sợi phổ biến: Sợi hữu cơ aramid và sợi polyetylen, nhiệt độ làm việc của
composite sử dụng sợi hữu cơ thường dưới 200oC.
b. Chế tạo
- Phụ thuộc vào thành phần polymer và phương pháp kéo sợi mà ta thu được sợi hữu cơ
có khối lượng riêng từ 1410-1450 kg/cm3, độ bền kéo 70-150 Pa, nhiệt độ than hóa dưới
180oC.
c. Đặc điểm
Có mođun đàn hồi cao, độ bền cao khi kéo, ổn định cao về nhiệt độ, bền va đập, không
chảy, tính cách điện cao.
9
d. Ứng dụng
-Sử dụng rộng rãi để sản xuất chế tạo thân, vỏ tên lửa, động cơ nhiên liệu rắn, bình, ống
chịu lực, găng tay cách nhiệt, mũ, áo giáp, thiết bị thể thao
- Mac vật liệu: Kevlar-29, Kevlar-129 do Mỹ sản xuất
Armoc, CVM, Terlon do Nga sản xuất
3.3. Sợi cacbon
a. Cấu tạo
- Là loại vật liệu quan trọng nhất, có vai trò ngày càng lớn trong kỹ thuật do khối lượng
riêng nhỏ (khoảng 2g/cm3). Độ bền rất cao 2000-3000 Mpa, nhiệt độ làm việc composite
sử dụng sợi cacbon lên đến 2000oC.
b. Chế tạo
- Sợi cacbon chủ yếu được chế tạo từ 3 nguồn nhiên liệu chính: Polyacrilonitril (pan), thứ
2 từ pec dầu mỏ và than đá, nguồn thứ 3 từ xenlulohidrat.
c. Ưu điểm
- Rất nhẹ, chịu được nhiệt độ cao, hệ số ma sát, giãn nở nhiệt thấp, rất bền vững với khi
hậu, có độ cứng cao. Độ bền từ 2000-4000 Mpa, mođun đàn hồi 200-700 Mpa, composite
polymer sợi cacbon cứng hơn cả sắt.
d. Ứng dụng
-Composite sợi cacbon sản xuất các tấm chịu lực cảu máy bay, thân vỏ ôtô, máy bay, tên

ứng đông rắn và tạo độ nhớt thuận lợi cho quá trình gia công.
- Nhiệt độ sôi cao, khó bay hơi trong quá trình gia công và bảo quản.
- Nhiệt phản ứng đồng trung hợp thấp, sản phẩm đồng trùng hợp ít co rút.
- Ít độc.
- Để đóng rắn polyester, người ta dùng các monomer : styrene, metyl meta acrylat
(MMA), vinyl, triallil xianuarat,… trong đó styrene được sử dụng nhiều do có những tính
chất ưu việt.
- Có độ nhớt thấp.
- Trùng hợp tốt với polyester, khả năng đồng trùng hợp cao, tự trùng hợp thấp.
- Đông rắn nhựa nhanh.
- Sản phẩm chịu thời tiết tốt, cơ lý tính cao, cách điện tốt.
11
- Khả năng tự bốc cháy thấp.
5. Chất tách khuôn, chất làm kín và các phụ gia khác
a. Chất róc khuôn: Có tác dụng ngăn cản nhựa bám dính vào bề mặt khuôn. Như wax,
silicon, dầu mỏ, mỡ heo…
b. Chất làm kín: Với khuôn làm từ các vật liệu xốp như gỗ, thạch cao thì cần phải bôi
chất
làm kín trước khi dùng chất róc khuôn. Như là Cellulose acetate, wax, silicon, stearic
acid, nhựa furane, véc ni, sơn mài…
c. Chất tẩy bọt khí: Bọt khí làm sản phẩm composite bị giảm độ chịu lực, độ chịu thời tiết
và thẩm mỹ bề mặt. Lượng sử dụng: 0.2-0.5% lượng nhựa.
d. Chất thấm ướt sợi: Có tác dụng tăng khả năng thấm ướt sợi giúp sử dụng độn nhiều
hơn. Lượng dung: 0.5-1.5% so với độn. Cùng với chất tăng độ phân tán và chất thoát hơi
styrene
6. Xúc tác – Xúc tiến
a. Xúc tác: Chỉ được cho vào nhựa trước khi gia công. Vai trò của chúng tạo gốc tự do
kích động cho quá trình xúc tác phản ứng đồng trùng hợp. Tác nhân kích thích cho sự tạo
thành gốc tự do có thể là chất xúc tiến, bức xạ ánh sáng, tia tử ngoại hay nhiệt độ. Chất
xúc tác gồm các loại: Xúc tác Peroxide, xúc tác azo và diazo.

- Mac sợi : Avco(B/W) – Mỹ, SMPE-Pháp.
II.cấu tạo thùng rác công cộng
1. giới thiệu và thông số
- Thùng rác composite của công ty Naaco sản xuất có các thông số sau:
- Sản phẩm được sản xuất từ nguyên liệu nhựa composite cốt sợi thủy tinh (FRP) nhập
khẩu
- Khả năng chịu nhiệt độ nóng, lạnh cũng như các tác động từ môi trường bên ngoài
- Khả năng chịu lực tác động cơ học cao mà vẫn duy trì được kích thước, hình dáng ban
đầu
- Màu gelcoat giúp không bay màu dưới ánh nắng mặt trời và thời tiết.
13
- Bề mặt nhẵn dễ dàng vệ sinh làm sạch
- Nắp thùng được lắp với tay cầm INOX tạo thành hệ thống chắc chắn
- Nắp thùng phủ qua vành kín nước, gió, giúp ngăn mùi và đảm bảo vệ sinh
- Khả năng chứa rác phù hợp với nhiều địa điểm phát sinh rác thải
- Bánh xe bằng cao su đặc được lưu hóa chống mài mòn cao, đường kính bánh xe 20 cm
- Bánh xe 04 chiếc chịu tải trọng lớn, quay 360o và có thể khóa cố định theo mọi hướng
- Tay đẩy đúc liền khối với miệng thùng, vị trí tay đẩy được thiết kế nhằm giảm tối đa rác
bẩn bám vào tay.
- Kết cấu miệng thùng vững chắc với gân tăng cứng và lõi thép bên trong
- Nhận diện bằng logo nhà sản xuất (Naaco) dập nổi trên nắp thùng.
- Và có nhiều màu để lựa chọn (xanh, da cam, vàng…)
Kiểu
thùng
Mã sản
phẩm
Kích thước tổng thể
(cm)
Rộng, sâu, cao
Dung

- Dạng tấm mỏng, chiếu, đệm và
các sản phẩm không dệt.
- Loại vải dệt từ các sợi thô.
c.Sản xuất
- Được chế tạo từ quá trình nhiệt phân một chất hữư cơ thích hợp để phân hóa thành
Polyme và cac bon, bằng nung nóng rất lâu hàng tuân để pha khí (polyme) khuyếch tán
khỏi vật liệu. Sau khi xử lý như vậy thể tich khối giảm 50% và tinh thể nhỏ mịn, độ bền
cao đạt 70-200 Mpa. Đặc điểm, nhẹ, chịu nhiệt khá, ổn định với tác động hóa sinh, có độ
bền cơ
lý cao và độ dẫn nhiệt thấp, và giá thành rẻ.
+ Sản xuất sợi thủy tinh theo quy trình kéo li tâm:
15
Hình 3 Cuộn sợi thủy tinh
Hình 4 Cấu tạo sợi thủy tinh
Trong quá trình này thủy tinh được nấu chảy trong một lò nấu và được đổ lên một đĩa sét
chịu lửa quay tròn ở tốc độ cao và có gắn ở đường ngoại vi một lượng lớn các răng. Thủy
tinh được gắn vào đĩa, đĩa được đốt nóng bởi ngọn lửa từ một lò, nhưng đồng thời nó
được kéo thành các loại sợi bởi lực ly tâm. Những sợi này được thổi văng ra lên trên một
bàn tĩnh và được cuộn vào một tang trống làm lạnh. Đây là quá trình sản xuất sợi ngắn
thủy tinh như bông thủy tinh được sử dụng ở dạng đống mà không cần kéo sợi.
+ Sản xuất theo quy trình chuốt cơ học
Thủy tinh được nấu trong một lò nấu. Thủy tinh được nấu chảy và chảy vào buồng đốt
trước, mặt dưới của nó được gắn với các khuôn kéo sợi thủy tinh (ống lót) được làm từ
kim loại quý (Rudi hoặc Platin) để chịu nhiệt cao. Các khuôn kéo sợi này được khoan các
lỗ nhỏ mà qua đó các sợi thủy tinh nóng chảy chảy qua. Sau một xử lý định cỡ (silicon),
những sợi này được chuyển đến một trục tâm tốc độ cao, truc này kéo chúng ra thành các
sợi nhỏ, thanh mảnh và song song. Như vậy thu được những sợi bện liên tục tương tự với
sợi dệt filament nhân tạo.
Các sợi này có thể thu được theo một quá trình hầu như đồng nhất, những sợi này được
quấn ở dạng mạng nhện và được sử dụng trực tiếp theo đúng nghĩa như cách nhiệt hoặc

- Tính chống thấm khí, hơi cao hon các loại PE, PVC nhưng thấp hơn PP, PET.
- Trong suốt, tính bền cơ và độ cứng vững rất cao, khả năng chống mài mòn và không bị
tác động bởi các thành phần của thực phẩm.
- Chịu nhiệt cao (trên 100oC ).
3.Các phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm
a. Kiểm tra chất lượng : chất lượng thùng rác composite 660 lit đều được chứng minh
sau khi trải qua các quá trình kiểm tra. Đầu tiên là kiểm tra quá trình sản xuất như kiểm
tra sợi thủy tinh, hạt nhựa sống, kiểm tra sự nóng chảy của nhựa…
b.Kiểm tra trong môi trường ẩm: Đảm bảo rằng không bị rạng nức, biến dạng hay thâm
nhập sau 48 giờ kiểm tra trong phòng hơi nước tại nhiệt độ 53 độ C
c. Kiểm tra độ co giãn: Kiểm tra sự va chạm của các phân tử vật liệu tại phòng có nhiệt
độ cao và nhiệt độ thấp 56 độ C.
d. Kiểm tra rơi tự do: Phải đảm bảo chất lượng khi chứa 50kg rơi thẳng đứng từ độ cao
4m.
17
4. Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu, bảo hành sản phẩm
a. chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu
- Thùng rác composite được sản xuất được chế tạo từ vật liệu nhựa hỗn hợp sợi thủy tinh
nên thừa hưởng các tính chất lý hóa của vật liệu composite nên có khả năng chống ăn
mòn với các hóa chất sinh ra trong môi trường chứa rác, vì thế sản phẩm bền hơn so với
vật liệu bằng kim loại hay nhựa PVC thông thường khác.
b. bảo hành sản phẩm
sản phẩm, thùng rác composite 660 lít dươc bảo hành 2 năm.
5.Sử lý rác thải
Thông thường thì composite sau khi tải ra ngoài để lâu rất khó phân hủy, Hiện nay công
nghệ tái chế hữu hiệu là nghiền các sản phẩm composite hư thành dạng bột sau đó đưa
vào trong công nghệ SMC để tái chế các sản phẩm khác ….
6 kêt luận
Thùng rác composite của công ty Naaco dược làm bằng 100% sợi thủy tinh và nhựa
polymer, sử dụng công nghệ phun tiên tiến nhất công nghệ này giúp cho các thùng rác

vế vật liệu cũng như sản phẩm này. Điều đó đã giúp em nhiều trong bài tiểu luận này.
Bên cạnh đó có những phần mà em không biết, em chưa tìm hiểu kỹ đã gây cho em môt
số khó khăn trong bài tiểu luận này.
- Cảm nhận
Qua bài tiểu luận này em cảm thấy bài tiểu luận này đã giúp em hiểu thêm rất nhiều về
sản phẩm cũng như vật liệu mà mình đã chọn. Tích lũy cho bản thân nhiều kiến thức,
giúp em cách làm việc trên máy tính, cách cập nhật thông tin trên mạng internet và tìm tài
liệu rất nhiều kiến thức khác để giúp em trong việc học tập. Bài tiểu luận của em còn
nhiều thiếu xót mong thầy giup đỡ em. Qua đây em xin cảm ơn thầy Lê Văn Bình và các
bạn trong tập thể lớp 51CT đã giúp đỡ em rất nhiều trong bài tiểu luận này.
19
20
Một số hình ảnh về thuàng rác composite
Tài liệu tham khảo
http://www.thietbimoitruong.com/content/category/option/thung-rac-congcong-trongnha-
ngoaitroi
http://www.seameco.com.vn/vn/San-Pham/San-Pham-Composite/Thung-Rac-Cong-
Cong/
http://icd.com.vn/
http://icd.com.vn/thung-rac-composite1.htm
21
MỤC LỤC
Trang
A. LỜI MỞ ĐẦU
B. KHÁI QUÁT VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE
I.Khái niệm vệ composite
1. khái niệm
2. Ưu điểm
II. PHÂN LOẠI COMPOSITE
1. Phân loại theo hình dạng

11
12
13
2. Cấu trúc, tổ chức của vật thùng rác composite
a. Khái niệm sợi thuỷ tinh
b.Phân loại
c. kiểm tra sự co dãn
d.Cấu tạo
g. Thay thế vật liệu
3.Các phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm
4. Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu, bảo hành sản phẩm
a. chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu
b. bảo hành sản phẩm
5.Sử lý rác thải
6 kêt luận
- Đề xuất
- Cảm nhận
- một số tài liệu tham khảo
Ge thể thao. Loại ống xả này có đặc điểm là tối ưu hóa cân bằng trọng lượng của –-
23
14
16
17
18
19
21