Nhựa đúc Composite & Tấm đúc | Advanced Resins & Tooling Board (Epoxy & PU)
Nhựa cho Filament Winding & Pultrusion, hệ anhydride cure
BẠN SẢN XUẤT SẢN PHẨM GÌ?
CHỌN NHỰA TRONG 30 GIÂY
Nhựa filament winding và pultrusion cần pot life cực dài ở nhiệt độ bath (máy chạy liên tục nhiều giờ, không thể thay nhựa giữa chừng) và độ nhớt thấp ổn định để sợi thấm đều khi kéo qua. Hệ anhydride đáp ứng cả hai — không phản ứng ở nhiệt độ phòng, chỉ đóng rắn khi nung. Chọn theo Tg yêu cầu của sản phẩm cuối:
SikaBiresin® CR84
Nhựa epoxy linh hoạt nhất — dùng được filament winding, pultrusion lẫn wet lay-up với cùng resin, thay hardener. Hệ amine hoặc anhydride tùy mục tiêu. Tg 100–120°C sau post-cure. Lựa chọn lý tưởng khi dây chuyền làm nhiều sản phẩm khác nhau.
SikaBiresin® CR141
Nhựa epoxy anhydride chuyên filament winding — Tg tới 150°C sau post-cure. Ống GRP chịu nhiệt, bình chứa khí nén, cột điện composite, dầm kết cấu chịu nhiệt. Pot life bath dài, ổn định nhiều giờ ở 25°C.
SikaBiresin® CR144
Cùng resin với Cluster 2.2 — nhưng ở đây phục vụ filament winding Tg cao nhất. Cánh quạt gió offshore, kết cấu hàng không cấp độ thứ cấp, bình chứa CNG áp suất cao. Bắt buộc oven 120–180°C sau khi cuốn.
SikaBiresin® CR201
Nhựa epoxy thiết kế riêng cho pultrusion — tốc độ kéo cao, die release tốt, ổn định trong bath kéo dài. Dầm composite I/T/L section, thanh cốt FRP, profile trang trí ngoại thất. Hệ anhydride, cần die nhiệt độ 140–180°C.
SikaBiresin® CR131 CB
Biến thể dẫn điện (Carbon Black) — cùng quy trình filament winding và infusion nhưng có điện trở bề mặt 10³–10⁶ Ω. Bồn composite chứa xăng dầu, ống dẫn nhiên liệu, thiết bị khu vực ATEX. Màu đen đặc trưng.
- ✗ KHÔNG dùng nhựa amine (CR80/CR82) cho bath filament winding nhiều giờ — amine phản ứng ở nhiệt độ phòng, bath gel nhanh gây dừng máy giữa chừng
- ✗ CR141/CR144/CR201 KHÔNG đóng rắn nếu không có nhiệt — bắt buộc nung sau khi cuốn/kéo, không thể để đóng rắn tự nhiên ở phòng
- ✗ KHÔNG bỏ qua kiểm soát nhiệt độ bath — anhydride vẫn có thể gel nếu bath >40°C liên tục, cần hệ thống làm mát bath
- ✗ CR131 CB không nên dùng làm kết cấu chịu lực chính — carbon black làm giảm nhẹ Interlaminar Shear Strength (ILSS) so với CR131 thông thường
HAI QUY TRÌNH TỰ ĐỘNG HÓA CAO
CÙNG YÊU CẦU NHỰA ANHYDRIDE
| Tiêu chí | Filament Winding (FW) | Pultrusion |
|---|---|---|
| Nguyên lý | Cuốn sợi tẩm nhựa lên mandrel quay | Kéo sợi khô qua bể nhựa, rồi qua die nung |
| Sản phẩm tiêu biểu | Ống tròn, bình áp suất, bồn chứa, cột điện, trục truyền động | Dầm I/T/L, thanh cốt FRP, profile hộp, tấm phẳng liên tục |
| Hướng sợi | Kiểm soát góc cuốn (±45°, hoop, helical) | Chủ yếu 0° (dọc trục), có thể thêm sợi ngang qua mat |
| Fiber Volume (Vf) | 60–70% | 60–75% |
| Nhựa phù hợp | CR84, CR141, CR144, CR131 CB | CR201, CR141, CR84 |
| Đóng rắn (cure) | Oven sau khi cuốn xong (80–180°C) | Die nhiệt tích hợp (140–180°C) khi kéo qua |
| Ưu thế | Kết cấu vòng/hoop strength cao, hình dạng tròn phức tạp | Tốc độ cao, profile liên tục không giới hạn chiều dài, chi phí thấp trên mét dài |
Ống GRP Công Nghiệp
Ống dẫn nước, hóa chất, dầu khí bằng filament winding. CR141 cho ống chịu nhiệt đến 120°C vận hành. CR131 CB cho ống dẫn dầu khu vực ATEX.
Dầm & Profile Pultrusion
Dầm I-beam composite thay thép cho sàn công nghiệp, cầu đi bộ nhẹ, hệ thống giàn giáo FRP. CR201 tối ưu tốc độ kéo và die release.
Bồn & Bình Áp Suất
Bồn composite chứa hóa chất, bình CNG xe buýt, bình hydro. CR144 cho áp suất cao cần Tg 150–180°C. CR131 CB cho bồn dầu khu vực nguy hiểm.
Cột Điện Composite
Cột điện và trụ viễn thông FRP bằng filament winding — nhẹ hơn bê tông 80%, không dẫn điện, không ăn mòn. CR141 là nhựa chuẩn cho ứng dụng này.
ANHYDRIDE CURE =
BATH ỔN ĐỊNH NHIỀU GIỜ + Tg CAO HƠN
Pot Life Hàng Chục Giờ
Anhydride không phản ứng ở nhiệt độ phòng — bath nhựa ổn định 8–24 giờ, máy FW chạy liên tục cả ca mà không cần xả và thay nhựa. Hệ amine (CR82) chỉ cho pot life 1–2 giờ — không phù hợp sản xuất liên tục.
Tg Cao Hơn Amine
Cùng một resin epoxy, hệ anhydride cho Tg cao hơn hệ amine 20–40°C. CR141 + CH141 đạt Tg 150°C, so với CR82 + amine tối đa 95°C. Quan trọng cho ống chịu nhiệt, bình áp suất, cột ngoài trời.
Kháng Hóa Chất Tốt Hơn
Matrix epoxy-anhydride có mật độ cross-link cao hơn, ít nhóm OH tự do hơn epoxy-amine — kháng acid, base loãng và dung môi tốt hơn. Lý do ống và bồn công nghiệp ưu tiên hệ anhydride.
Co Ngót Thấp Hơn Amine
Phản ứng epoxy-anhydride tỏa nhiệt ít hơn epoxy-amine, co ngót sau đóng rắn thấp hơn. Quan trọng cho ống và bình áp suất khi co ngót không đều gây ứng suất dư và vết nứt vi mô.
- ▸ Cần oven sau khi cuốn — không thể đóng rắn ở nhiệt độ phòng, tăng chi phí đầu tư thiết bị
- ▸ Độ nhạy cảm ẩm cao hơn amine — anhydride bị thủy phân khi tiếp xúc ẩm, phải bảo quản kín và dùng trong ngày sau khi mở
- ▸ Kích ứng da và đường hô hấp — anhydride bay hơi kích ứng hơn amine, cần PPE đầy đủ và thông gió tốt tại bath
5 RESIN — THÔNG SỐ
& ỨNG DỤNG ĐẶC THÙ
SikaBiresin® CR84
Nhựa epoxy linh hoạt nhất trong dải CR — cùng một resin A dùng được filament winding (hardener anhydride CH141), pultrusion và wet lay-up (hardener amine). Tg đạt 100–120°C với hệ anhydride. Ứng dụng điển hình: ống cấp thoát nước composite, cần câu thể thao, trục FRP đa năng.
- ▸ Hardener FW/Pultrusion: CH141 (anhydride)
- ▸ Hardener Wet lay-up: CH80-1 hoặc CH132-5 (amine)
- ▸ Độ nhớt resin A: thấp, phù hợp bath FW
- ▸ Tg (CH141, post-cure 120°C): ~100–120°C
- ▸ Đặc điểm: linh hoạt đa quy trình, tốt cho xưởng nhiều loại sản phẩm
SikaBiresin® CR141
Nhựa epoxy anhydride chuyên filament winding — Tg tới 150°C sau post-cure 120°C. Vượt trội CR84 về chịu nhiệt và kháng hóa chất. Dùng cho ống GRP dẫn chất lỏng nóng, bình áp suất, cột điện composite ngoài trời, dầm kết cấu pultrusion chịu nhiệt.
- ▸ Hardener: CH141 (anhydride — chuyên dụng)
- ▸ Tỷ lệ pha: theo TDS CH141
- ▸ Bath ổn định: >12 giờ ở 25°C
- ▸ Tg (post-cure 120°C/4h): ~150°C
- ▸ Kháng hóa chất: acid loãng, base loãng, dung môi thông thường
SikaBiresin® CR144
Nhựa hiệu năng cao nhất — Tg tới 180°C sau post-cure 180°C. Ứng dụng bình chứa CNG áp suất cao trên xe buýt/xe tải, bình hydro cho xe điện fuel cell, cột turbine gió offshore chịu tải lớn. Bắt buộc oven 120–180°C sau khi cuốn.
- ▸ Hardener: CH141 (anhydride — ghép cặp CR141 và CR144)
- ▸ Tg (post-cure 120°C/2h): ~150°C
- ▸ Tg (post-cure 180°C/2h): ~180°C
- ▸ Thích hợp cho Type 3/4 pressure vessel composite
- ▸ Giao thoa với Cluster 2.2: cùng resin, khác cách dùng
SikaBiresin® CR201
Nhựa epoxy thiết kế tối ưu hóa cho pultrusion — die release (tách khuôn) tốt, tốc độ kéo cao, bath ổn định dài giờ. Hệ anhydride, die nhiệt 140–180°C. Dầm I/T/H section thay thép, thanh cốt FRP xây dựng, profile kiến trúc ngoại thất chịu UV.
- ▸ Quy trình: Pultrusion (tối ưu), có thể FW
- ▸ Die temperature: 140–180°C
- ▸ Pull speed: cao hơn các CR series khác
- ▸ Tg sau cure die: ~120–140°C
- ▸ Die release: tốt (ít cần mold release agent ngoài)
SikaBiresin® CR131 CB
Biến thể dẫn điện của CR131 — carbon black (CB) pha trộn trong matrix epoxy cho điện trở bề mặt 10³–10⁶ Ω. Filament winding ống dẫn nhiên liệu, bồn composite chứa dầu/xăng, thiết bị vùng nguy hiểm ATEX. Màu đen, dùng được cả FW lẫn infusion.
- ▸ Điện trở bề mặt: 10³–10⁶ Ω (ESD Safe Zone)
- ▸ Màu: đen (do carbon black)
- ▸ Quy trình: FW + vacuum infusion
- ▸ ILSS: giảm nhẹ so với CR131 do CB filler
- ▸ Ứng dụng: bồn xăng dầu, ống dẫn nhiên liệu ATEX, tank khu công nghiệp hóa chất
5 RESIN FW & PULTRUSION
SO SÁNH ĐẦY ĐỦ
* Tham chiếu TDS Sika — xác nhận với hardener cụ thể và điều kiện gia công thực tế.
| Thông số | CR84 | CR141 | CR144 | CR201 | CR131 CB |
|---|---|---|---|---|---|
| Quy trình chính | FW · Pult · WLU | FW · Pultrusion | FW · Infusion | Pultrusion ⭐ | FW · Infusion |
| Hệ hardener | Anhydride (FW) Amine (WLU) |
Anhydride | Anhydride | Anhydride | Amine |
| Tg max (°C, post-cure) | ~120 | ~150 | ~180 | ~130 | ~90 |
| Bath ổn định (25°C) | >8h | >12h | >12h | >24h (pult) | >8h |
| Nhiệt độ cure yêu cầu | 80–120°C | 80–120°C | 120–180°C | Die 140–180°C | 80°C |
| Tính năng đặc biệt | Linh hoạt đa quy trình | Kháng hóa chất tốt nhất | Tg cao nhất 180°C | Die release tốt, tốc độ cao | Dẫn điện ESD 10³–10⁶Ω |
| Ứng dụng tiêu biểu | Ống tổng hợp, cần câu, trục FRP | Ống GRP chịu nhiệt, cột điện, dầm pult | Bình CNG, bình H2, offshore turbine | Dầm I-beam FRP, thanh cốt, profile | Bồn dầu composite, ống ATEX |
FILAMENT WINDING & PULTRUSION
CÁC BƯỚC CHÍNH & THÔNG SỐ QUAN TRỌNG
A. FILAMENT WINDING — CUỐN SỢI
CHUẨN BỊ BATH
Pha nhựa theo tỷ lệ TDS. Dùng bồn bath có hệ thống làm mát giữ <30°C. Đổ lượng vừa dùng trong ca (8–12h với anhydride). Kiểm tra độ nhớt ban đầu.
THIẾT LẬP MANDREL
Phủ release agent lên mandrel (dạng melt hoặc PVA). Kẹp và cân bằng mandrel trên máy. Lập trình góc cuốn và số lớp theo thiết kế kết cấu.
CUỐN SỢI
Kéo sợi qua bath nhựa, qua tension control, lên mandrel theo chương trình. Kiểm soát lực căng sợi (fiber tension) và tốc độ cuốn để đảm bảo Vf đồng đều.
NUNG ĐÓNG RẮN
Chuyển vào oven: ramping 1–2°C/phút lên nhiệt độ cure (80–180°C tùy nhựa). Giữ nhiệt 4–8 giờ. Làm nguội từ từ tránh ứng suất nhiệt gây nứt.
THÁO MANDREL
Tháo sản phẩm khi nguội. Mandrel melt-out: nung chảy trong lò. Mandrel collapsible: tháo rút từng phần. Kiểm tra bề mặt trong, độ thẳng.
B. PULTRUSION — KÉO ÉP QUA DIE
CHUẨN BỊ SỢI
Bố trí creel sợi roving + mat/woven fabric theo thiết kế tiết diện. Đi sợi qua guide plate → bath nhựa → perform plate → die.
BATH NHỰA
Nhựa + hardener anhydride trong bath mở. Nhiệt độ bath: 20–30°C, độ nhớt duy trì bằng nhiệt độ phòng ổn định. CR201 và CR141 ổn định >24h trong bath.
QUA DIE NUNG
Sợi tẩm nhựa kéo qua die hình profile (nhiệt độ 140–180°C). Nhựa đóng rắn ngay trong die. Tốc độ kéo: 0.3–1.5 m/phút tùy nhựa và die.
CẮT & HOÀN THIỆN
Profile liên tục ra khỏi die, kéo bằng gripper, cắt theo chiều dài yêu cầu. Kiểm tra kích thước, độ thẳng, void content, bề mặt profile.
- ▸ Bath nhiệt độ: 20–30°C (dùng làm mát nếu cần)
- ▸ Fiber tension FW: 5–15 N/rovng (tùy sợi)
- ▸ Cuốn tốc độ FW: 0.5–2 m/phút
- ▸ Die temp pultrusion: zone 1 (100°C) → zone 2 (160°C) → zone 3 (180°C)
- ▸ Pull speed: 0.5 m/phút (bắt đầu), tăng dần
- ▸ FW: dry spot → căng sợi quá cao, bath nhớt tăng — giảm tension, kiểm tra độ nhớt bath
- ▸ FW: sợi trượt → bath quá loãng hoặc thiếu tension — tăng tension hoặc điều chỉnh tỷ lệ nhựa
- ▸ Pultrusion: sticking die → nhiệt độ die quá cao hoặc tốc độ quá chậm — giảm nhiệt, tăng tốc
- ▸ Pultrusion: cracking → làm nguội quá nhanh sau die — thêm zone làm nguội từ từ
CHỌN ĐÚNG NHỰA
THEO Tg YÊU CẦU & QUY TRÌNH
KHUYẾN NGHỊ CHỌN THEO SẢN PHẨM
- ▸ Ống GRP dân dụng, cần câu, trục FRP đa năng, chưa có oven lớn: → CR84 + CH141, oven 80°C
- ▸ Ống chịu nhiệt, bồn composite hóa chất, cột điện, dầm pultrusion tiêu chuẩn: → CR141 + CH141, oven 120°C
- ▸ Bình CNG trên xe buýt/xe tải, bình H2, turbine offshore: → CR144 + CH141, oven 180°C
- ▸ Dầm I-beam FRP thay thép, thanh cốt FRP, profile kiến trúc liên tục: → CR201 (pultrusion), die 140–180°C
- ▸ Bồn xăng dầu, ống nhiên liệu, thiết bị khu vực ATEX: → CR131 CB (filament winding)
Q&A — FILAMENT WINDING & PULTRUSION
TỪ KỸ SƯ SẢN XUẤT ỐNG & KẾT CẤU COMPOSITE
HOÀN THIỆN GIẢI PHÁP
FILAMENT WINDING & PULTRUSION
CẦN TƯ VẤN NHỰA
FILAMENT WINDING?
Chia sẻ sản phẩm cần sản xuất (ống, bồn, dầm, cột…), đường kính/tiết diện, Tg yêu cầu, quy trình đang có — kỹ sư Hoá chất PT sẽ chọn đúng nhựa + hardener + lộ trình oven và báo giá trong 2 giờ làm việc.
Bài viết liên quan
PILLAR TỔNG QUAN // TOÀN BỘ DÒNG KEO SIKAFORCE® SikaForce® Toàn Tập52 Biến Thể — 1 Sơ Đồ Chọn Đúng...
SO SÁNH & HƯỚNG DẪN CHỌN // NHÓM KEO SIKAFORCE® Chọn Đúng Keo SikaForce®Cho Sửa Chữa Nhựa & Lắp Ráp...
Trang chủ›Advanced Resins›Giải Pháp Điện Gió & Composite Cánh Quạt WIND GIẢI PHÁP NGÀNH // ĐIỆN GIÓ & COMPOSITE CÁNH...
Trang chủ›Advanced Resins›Tooling Board›Giải Pháp Khuôn Mẫu Công Nghiệp TOOL GIẢI PHÁP NGÀNH // KHUÔN MẪU CÔNG NGHIỆP SikaBlock® TOOLING...
Trang chủ›Advanced Resins›Giải Pháp Thể Thao & Giải Trí SPORT GIẢI PHÁP NGÀNH // THỂ THAO & GIẢI TRÍ NGOÀI...
Trang chủ›Advanced Resins›Giải Pháp Ô Tô / EV — Pin Xe Điện EV GIẢI PHÁP NGÀNH // Ô TÔ &...
