Triển vọng từ công nghệ chế tạo vật liệu composite

Vật liệu composite cứng, chắc, nhẹ và chống ăn mòn tốt đã sử dụng thành công trong ngành công nghiệp hàng không và ô tô trong vài thập niên gần đây. Hiện các nhà khoa học trong nước đang tích cực nghiên cứu tìm ra phương pháp sản xuất vật liệu này tối ưu nhất.

Vật liệu composite được sử dụng trong nhiều ngành sản xuất. ảnh: Cấn Dũng

Tác giả Võ Thành Phong (Viện khoa học Vật liệu) đã thành công trong nghiên cứu, chế tạo vật liệu polyme composite có chứa tổ hợp chất chống cháy trên cơ sở hợp chất chứa brom (Br) và phốtpho (P). Vật liệu chứa hỗn hợp 2%P và 6%Br cho tính chất cơ lý tốt nhất, đạt mức tự dập lửa cao, hàm lượng phụ gia chống cháy không ảnh hưởng đến độ bền axit của vật liệu.TS.Đoàn Thị Thu Loan (Đại học Đà Nẵng) tiến hành nghiên cứu vật liệu composite từ nhựa vinyl este và sợi đay. Để tăng độ kết dính, TS.Loan đã xử lý bề mặt sợi bằng dung dịch kiềm; kết hợp kiềm với dung dịch isocyanate, đồng thời, áp dụng phương pháp gia công “Đúc chuyển nhựa dưới chân không”, giảm đáng kể lượng bọt khí trong sản phẩm và tăng sự tiếp xúc giữa nhựa và sợi. Từ đó, tạo ra sản phẩm có tính năng tốt hơn phương pháp gia công truyền thống “Lăn ướt”.

Gần đây nhất, TS.Nguyễn Vũ Giang (Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện KH-CN Việt Nam) đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu, chế tạo vật liệu composite trên cơ sở nhựa polylefin và bột gỗ, ứng dụng làm vật liệu xây dựng, kiến trúc nội - ngoại thất” trên cơ sở cải tiến trên công nghệ của Đức. Theo TS. Nguyễn Vũ Giang, ở trong nước cũng đã có một số công trình sử dụng vật liệu này để chế tạo vật liệu xanh thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, do bột gỗ chưa được xử lý trước, nên khả năng tương tác với nền nhựa chưa tốt, sản phẩm vẫn có độ hút nước cao. Nếu sử dụng phương pháp truyền thống (ép sâu, tạo lớp liên tục…), chỉ chế tạo được các vật liệu có hình dạng đơn giản, không chế tạo được các vật liệu có các hình dạng phức tạp: Mặt cong, độ rỗng, hay vật liệu trang trí nội thất, chi tiết phụ tùng ôtô và các vật liệu khác, như vỏ tivi..

Đề tài đã sử dụng thành công khâu mạch, vật liệu nano gia cường, phụ gia, nano silica… làm tăng tính kết dính giữa 2 pha của vật liệu là bột gỗ và nhựa bằng những chất biến tính bề mặt, cho phép sản phẩm có thể điều chỉnh theo yêu cầu sử dụng. Cùng với việc lưới hóa nhựa nền, hình thành các liên kết ngang giữa các phân tử nhựa nền và bột gỗ, giúp tăng các tính chất của vật liệu composite và độ bền thời tiết của vật liệu.

Theo ý kiến của nhiều nhà khoa học, vật liệu composite có triển vọng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất trong nước và tiến tới xuất khẩu như: Làm tấm lát sàn, ốp tường, hàng rào... cho công trình xây dựng; phụ kiện chi tiết cho công nghiệp sản xuất ôtô, tàu hỏa; thay thế hàng ngoại nhập với giá thành chỉ dao động từ 250-300 nghìn/m2 (sản phẩm nhập ngoại giá khoảng 1 - 1,5 triệu/m2). Hiện vật liệu này đã thử nghiệm thành công tại Phòng Thí nghiệm hóa lý vật liệu phi kim loại, Viện Kỹ thuật nhiệt đới; bắt đầu đầu triển khai sản xuất quy mô công nghiệp tại nhà máy thuộc Công ty CP Xây dựng phát triển nhà và Thương mại Hà Nội.

Nguồn tin: Báo Công thương