Nghiên cứu trường hợp: Araldite RenGel SW 404 / Ren HY 404 Epoxy Gelcoat được lấp đầy cho bề mặt công cụ chống mài mòn

Nghiên cứu tình huống: RenGel SW 404 / Ren HY 404 Lớp phủ gel epoxy có phụ gia cho bề mặt công cụ chống mài mòn

Bối cảnh dự án

Một xưởng chế tạo composite và làm mẫu cần một lớp bề mặt cho khuôn nhựa gia cố sợi (FRP), mẫu đúc và các mô hình sao chép số lượng nhỏ. Sau nhiều lần tháo khuôn, chà nhám và xử lý, các mẫu gốc ban đầu bị trầy xước bề mặt, sứt mẻ cạnh và độ chính xác kích thước không nhất quán. Khách hàng cần một vật liệu bề mặt có mặt cứng, chống mài mòn tốt và chịu được hóa chất, đồng thời có thể thi công bằng cọ trên các mô hình gốc tương đối nhỏ.

Huntsman định vị dòng SW 404 là hệ thống lớp phủ gel epoxy có phụ gia cho mẫu đúc, mô hình phay sao chép, khuôn đúc bọt và bê tông, dụng cụ và phụ trợ công cụ. Nghiên cứu tình huống này tuân theo phạm vi ứng dụng đó.

Giải pháp vật liệu

Hệ thống được chọn là RenGel SW 404 (nhựa sệt thixotropic màu xanh lam) với Ren HY 404 (chất làm cứng dạng lỏng màu vàng nhạt). Đây là lớp phủ gel epoxy hai thành phần có phụ gia, đóng rắn tạo thành bề mặt cứng, phù hợp làm lớp tiếp xúc cho mẫu gốc, dụng cụ hoặc khuôn.

Dữ liệu chính từ TDS:

• Tỷ lệ trộn theo trọng lượng: SW 404 : HY 404 = 100 : 9
• Thời gian sử dụng ở 25°C: 20–30 phút
• Đóng rắn ban đầu ở 25°C: 6–8 giờ
• Đóng rắn hoàn toàn ở 25°C: 3–5 ngày; đóng rắn sau ở 50°C: 20–24 giờ
• Tỷ trọng sau đóng rắn: 1,80–1,90 g/cm³; Shore D 85–90
• Độ bền kéo: 5,00–6,00 kg/mm²; độ bền nén: 13,00–15,00 kg/mm²; độ bền uốn: 12,00–14,00 kg/mm²
• Độ bền va đập (ISO 179): 7,50–9,50 kJ/m²
• Độ co ngót tuyến tính (thanh thử nghiệm 28*1*3 cm): 0,06–0,08%
• Hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính: 35–40*10⁻⁶/°C; độ ổn định kích thước Martens: 45–65°C

Tất cả các giá trị đều dựa trên thử nghiệm ở 25°C; kết quả thực tế thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường, độ chính xác khi cân, độ dày lớp phủ và quy trình đóng rắn.

Quy trình ứng dụng

1. Môi trường và bề mặt nền:Khu vực làm việc được giữ thông thoáng, sạch sẽ và khô ráo. Bề mặt mẫu gốc không có dầu, chất chống dính và nước đọng. TDS lưu ý rằng nhiệt độ dưới 18°C có thể ảnh hưởng đến phản ứng, vì vậy phạm vi làm việc từ 18–25°C được duy trì.
2. Trộn sơ bộ:SW 404 là dạng sệt thixotropic và được khuấy kỹ trước khi sử dụng; HY 404 được khuấy nhẹ nhàng. Cả hai thành phần được cân theo tỷ lệ 100:9 theo trọng lượng bằng cân chính xác, với sai số được kiểm soát trong khoảng ±5% theo yêu cầu của TDS.
3. Trộn:Chất làm cứng được thêm vào nhựa và khuấy bằng tay hoặc ở tốc độ thấp trong ít nhất 5 phút. Thành bình, đáy và thìa khuấy được cạo nhiều lần để đảm bảo hỗn hợp đồng nhất, không có vệt. Tránh trộn tốc độ cao có thể làm cuốn khí.
4. Lớp phủ mỏng đầu tiên:Sử dụng cọ sợi ngắn, sạch, khô để quét lớp phủ gel đều lên bề mặt mẫu gốc. Lớp phủ được giữ mỏng và liên tục nhất có thể để giảm thiểu bọt khí siêu nhỏ bị kẹt. Các cạnh và chỗ lõm được quét nhẹ nhàng mà không làm đọng vật liệu.
5. Lớp phủ thứ hai:Khi lớp phủ đầu tiên đạt trạng thái gel nhưng vẫn giữ khả năng liên kết giữa các lớp, lớp phủ thứ hai được thi công theo cách tương tự. Đối với các phiên bản SW 404 khác, nhà cung cấp khuyên nên tiến hành khi lớp phủ gel đã đông nhưng vẫn còn hơi dính; đối với phiên bản HY 404, việc đánh giá dựa trên trạng thái gel tại chỗ và cửa sổ thời gian sử dụng của TDS. Cả hai lớp phủ đều được giữ mỏng, không có sự tích tụ vật liệu ở các góc.
6. Đóng rắn và hoàn thiện:Ở 25°C, quá trình đóng rắn ban đầu xảy ra trong vòng 6–8 giờ, với các đặc tính ổn định hơn phát triển trong 3–5 ngày. Nếu yêu cầu độ ổn định kích thước hoặc nhiệt độ cao hơn, sẽ tiến hành đóng rắn sau ở 50°C trong 20–24 giờ. Sau đó, bề mặt có thể được chà nhám, sửa chữa và sử dụng với các chất chống dính phù hợp.

Kết quả

Trong dự án trình diễn này, SW 404 / HY 404 với vai trò lớp phủ gel bề mặt đã mang lại các kết quả sau:

• Độ cứng bề mặt cao:Shore D 85–90; bề mặt được quét chống mềm khi tháo khuôn lặp đi lặp lại và chà nhám nhẹ.
• Khả năng chống mài mòn tốt:Mặt cứng có phụ gia chống chịu tốt hơn trong quá trình xử lý, lau chùi dụng cụ và ma sát từ các quy trình FRP đắp ướt.
• Độ chính xác kích thước ổn định:Độ co ngót tuyến tính chỉ 0,06–0,08% trên các thanh thử nghiệm hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu độ chính xác mẫu cao, chẳng hạn như đồ gá kiểm tra và mẫu gốc.
• Khả năng chịu hóa chất:Chống chịu tốt với các chất tẩy rửa thông thường trong xưởng, cặn styrene/nhựa và hóa chất nhẹ. Danh sách kháng hóa chất chi tiết nên được xác minh với MSDS và dữ liệu kháng hóa chất chuyên dụng.
• Khả năng ứng dụng có kiểm soát:Dạng sệt thixotropic, sử dụng với cọ sợi ngắn, phù hợp cho cả sửa chữa nhỏ và phủ lớp màng mỏng toàn bộ mà không cần thiết bị phun.

Ứng dụng đề xuất

• Mẫu đúc, mẫu gốc, mô hình phay sao chép và mô hình sao chép
• Lớp phủ gel bề mặt cho khuôn FRP và dụng cụ đắp ướt
• Mặt cứng chống mài mòn cho khuôn tạo hình bọt và khuôn đúc bê tông
• Đồ gá, phụ trợ công cụ và khuôn mẫu gốc số lượng nhỏ

Huntsman liệt kê dòng SW 404 cho các kịch bản công cụ và mẫu này. Khi chọn phiên bản HY 404, nên tiến hành thử nghiệm theo TDS này — tỷ lệ trộn 100:9, thời gian sử dụng 20–30 phút và lịch trình đóng rắn ở nhiệt độ môi trường.

An toàn và bảo quản

• Tránh tiếp xúc với da, mắt và quần áo với vật liệu chưa đóng rắn. Đảm bảo thông gió đầy đủ và sử dụng găng tay cao su/nhựa và kính bảo hộ.
• SW 404 có thể gây kích ứng da/mắt và phản ứng dị ứng. HY 404 có tính ăn mòn và có hại nếu hít phải. Đọc MSDS liên quan trước khi xử lý.
• Bảo quản trong bao bì gốc kín ở nơi mát mẻ, thông thoáng. Giữ dụng cụ khô ráo, vì độ ẩm có thể ảnh hưởng đến quá trình đóng rắn.
• Hệ thống epoxy hai thành phần có phản ứng tỏa nhiệt. Không trộn nhiều vật liệu hơn mức có thể sử dụng trong khoảng thời gian sử dụng; đối với khối lượng lớn, trộn theo từng mẻ.